《串行通信22032.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《串行通信22032.pptx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第11 章 输入输出接口（2）n 串行异步通信接口n 串行通信的基本概念n 串行通信接口标准RS232Cn 串行异步通信接口芯片8250n 编程举例一、串行通信的基本概念1.串行数据通信系统模型计算机MODEM MODEM计算机或终端 信道（传输线路）C0D0D1D2DnC1数据位控制位控制位发送方接受方 特点：速度较慢，但造价低。2.数据的传送方向 通常串行通信，数据在两个站之间是双向传送的，A 站可作为发送站，B 站可作为接收站，反之亦可。通常传送可分：半双工（Half Duplex）每次只有一个站发送，即只能由 A 发送到 B，或由 B 发送到 A，不能A 和B 同时发送。完全双工（Fu
2、ll Duplex）同时两个站都能发送。站A 站B站A 站B3.传输速率:一个信道每秒钟传送的二进制的位数。（bit per second bps）波特率信道的最大传输速率受信道的带宽的限制。异步通信传输速率为 50 9600 bps。二、串行通信接口标准RS232C在数据通信中，传输的对象是一系列的 0，1，这些 0，1 在不同的位置有不同的含义，这些含义都要事先约定好。在串行通信中，有两种最基本的通信方式：同步传输和异步传输。1.串行异步传输:n 以“帧”为单位传输字符数据，两次传输时间间隔不固定。n 格式：在发送一个字符时，包含一个起始位，若干数据位，一个奇偶校验位，停止位。00/1 0
3、/1 0/1 1 1 1起始位 1位 数据位 5、6、7、8位不等校验位 1位 停止位1、1.5、2 位不等空闲位一个帧结构低位高位例如：传送一个字符“E”，（ASC 码为：1000101B=45H）1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1起始位数据位校验位停止位空闲位停止位 从上面分析可以看出，异步通信方式是按字符传输的，从一个字符导下一个字符之间，没有固定的时间间隔，故被称之为异步传输方式。异步传输靠起始位的起始信号，使发、收双方在一个字符的传输时间内保持同步，以保证正确接收。2.同步串行通信 在异步通信中，每一个字符要用起始位和停止位标志字符传输得开始于结束，占用了时间
4、。在同步通信中，去掉这些控制位，把字符顺序地连接起来，组成一个数据块，这样的数据块称为一个纪录。在纪录的开始加同步字符，在纪录的末尾加出错校验字符，形成帧。同步字符 同步字符数据 数据数据 校验码 校验码同步字符的格式和个数根据需要而定。在同步方式中，接收器接收数据时，首先搜索同步字符，在得到同步字符后，才开始装配数据。串行通信系统模型为：计算机MODEM MODEM计算机或终端 信道（传输线路）要进行串行通信，还要解决一个问题：计算机与MODEM 怎样连接？通过接口电路串行接口电路 连接。3.串行接口RS232C3.串行接口RS232C计算机MODEM MODEM计算机或终端 信道（传输线路
5、）串行接口 串行接口不同的计算机、外部设备之间要进行物理连接，都必须遵守统一的规范，美国电子工业协会（EIA）发布了一系列标准，如：RS-232C、RS-422、RS-423、RS-449 等。RS-232C 是目前应用最广泛的一种标准。n RS-232C 提供了一个利用电话网通过MODEM 把远距离设备连接在一起完成通信技术规范。计算机MODEM MODEM计算机或终端 信道（传输线路）RS-232CRS-232C3.串行接口RS232Cn 机械特性：标准规定了使用一个25 针标准连接器（插头座），并对连接器的尺寸、每个针的排列位置做了明确规定。n 电气特性：标准规定，逻辑“1”信号，电平在
6、 3V-15V 之间；逻辑“0”信号，电平在+3V+15V 之间。因此，使用RS-232C 与微机接口时，需要将TTL 电平（0 5V）与RS-232C 电平进行转换。可用现成的转换芯片（如MC1488、MC1489 等）转换。3.串行接口RS232Cn 功能特性：标准定义了25 针连接器中的20 条连接线。（下图为常用的信号线）DTE（数据终端设备）计算机 或终端 DCE（数据通信设备）调制解调器 或其他 通信设备 DTE 准备就绪 DTRDCE 准备就绪 DSR 允许发送 CTS 请求发送 RTS 接收数据 RXD 发送数据 TXD 载波检测 DCD 振铃指示 RI 信号地 保护地3.串行
7、接口RS232C建立一次通信的过程：主呼方（甲方）计算机处在准备发送状态，DTR 有效，RTS 有效。甲方拨号，呼叫乙方；交换机识别所拨号码，使乙方振铃；乙方MODEM 中的振铃检测电路检测到有振铃信号后，通过 RI，通知乙方计算机modem 已进入收/发工作状态；DCE 做好接收数据的准备，DSR和DTR 信号有效，通知modem 可以接收/发数据；接通与外线的连接，起到摘机的作用，交换机停止振铃。乙方准备好后（DTR、RTS、CTS 有效），即通过 MODEM 向甲方送一个载波信号；甲方收到此载波信号后，即知乙方已做好准备，使DSR、CTS 有效，并向乙方 发送一个载波频率。至此，双方已沟
8、通了数据通道，可以开始进行数据通信。DTE 准备就绪 DTRDCE 准备就绪 DSR 允许发送 CTS 请求发送 RTS 接收数据 RXD 发送数据 TXD 载波检测 DCD 振铃指示 RI计算机 甲方MODEM交换机计算机 乙方MODEMDTRDSRCTSRTSRXDTXDDCDRI。电话机电话机(2)计算机终端之间的 RS-232C 对接计算机或终端计算机或终端20 6 5 4 3 2 7 120 6 5 4 3 2 7 1DTRDSRCTSRTSRXDTXD信号地保护地计算机或终端计算机或终端 3 2 7 RXDTXD信号地 3 2 7 最简单方式 最简单方式三、异步串行通信接口芯片82
9、50接收时：从RXD 来的串行数 据先进入移位 寄存 器，然后并行输入 给缓冲器（变成并 行的），由数据总 线输送到CPU。发送时：从CPU 来的并行数 据由输出缓冲器接 收，然后送至移位 寄存器，一位一位 地输出至TXD。8250 是国家半导体公司推出的一种异步通信控制器。被 IBM 等许多计算机公司广泛采用，作为它们生产的异步通信适配器的核心控制芯片。其主要功能是完成串并的转换。1.基本功能 完全双工，双缓冲器发送和接受的异步通信接口电路；通信波特率：50 9600，共分为 15 种；每个字符可传送 5 8 位；停止位可编程选择为：1、1.5、2 位；可产生中止字符（输出连续的低电平，以通
10、知对方中止通信）；可进行奇偶校验，选择奇校验还是偶校验；出错检测具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路；片内具有优先权中断控制逻辑，具有很强的中断控制能力。2.内部结构(1)数据总线缓冲器 8250 与系统数据总线的接口，8250 与CPU 之间的数据、命令、状态信息都是通过此缓冲器进行的。(2)选择与控制逻辑 8250 与系统地址总线、控制总线的接口，主要功能：片选8250，及选择内部各寄存器；为8250 提供时钟信号；控制 8250 芯片的整个工作过程。3、8250 寄存器的编址8250 共有 10 个可存取的内部寄存器。注：DLAB 为通信线路 控制寄存器LCR 的 最高位，设置除数 寄存器的
11、值时，必 须先使其为“1”。4、8250 的初始化编程 确定波特率 设置除数锁存器；确定数据格式 设置通信线路控制寄存器；设置MODEM 控制寄存器 若使用中断方式 需设置中断允许寄存器的相应位（置“1”）；确定波特率 设置除数锁存器除数锁存器 存放分频系数，由两部分组成，高位送入MSB，低位送入LSB。8250 波特率与分频系数（除数锁存器中的值）的关系。通信线路控制寄存器 LCR 规定通信的数据格式 确定数据格式 设置线控制寄存器设置MODEM 控制寄存器 通常，这个寄存器的值设置为 03H 使 8250 输出 DTR、RTS 两个 MODEN 控制信号，即使系统中不用这两个信号，这样的设
12、置也不会带来问题。若要使用中断，则 OUT2 应设置为“1”，这样，8250 中断信号可以通过系统总线 送至8259中断控制器。若使用中断方式 需设置中断允许寄存器的相应位（置“1”）某位置“1”，允许中断；某位置“0”，屏蔽中断；中断允许寄存器为读写寄存器。例：要求以 9600 bps 进行异步串行通信，每个字符 7 位，2个停止位，奇校验，允许所有中断。假设 端口地址的高位为：0 0 1 1,1 1 1 1,1 A2 A1 A0 MOV DX,3FBH;置除数锁存器（分频系数）MOV AL,80H MOV DX,AL;通讯线路控制寄存器最高位置“1”MOV DX,3F8H MOV AL,0
13、CH OUT DX,AL;除数低位送入 除数锁存器 LSB（低8 位）MOV DX,3F9H MOV AL,0;除数高位送入 除数锁存器 MSB（高8 位）OUT DX,AL MOV DX,3FBH;置通信线路控制寄存器（数据格式）MOV AL,00001110B;7 个字符位，2个停止位，奇校验 OUT DX,AL MOV DX,3F9H;置中断允许寄存器 MOV AL,0FH;允许所有中断 OUT DX,AL MOV DX,3FCH;置MODEM 控制器 MOV AL,0BH;使 OUT2、DTR、RTS 有效 OUT DX,AL 5、收发通信编程n 线状态寄存器的状态信息MODEM 状态
14、寄存器的状态信息n 反映 8250 与通信设备之间联络应答信号的当前状态和变化情况 功能 入口参数 出口参数(1)AH=0 初始化串行口 AL=初始化参数 AH=通信线路状态 DX=串行口号（0-2）AL=MODEM 状态 AL 中需设置参数为：6、串行异步通信的BIOS 功能调用 功能 入口参数 出口参数(2)AH=1 发送字符 AL=欲发送字符 AH=通信线路状态 DX=串行口号（0-2）(AH)7=1 表示传送失败(3)AH=2 接收字符 DX=串行口号（0-2）AH=通信线路状态(AH)7=1 表示传送失败 AL=接收到的字符(4)AH=3 读串行口状态 DX=串行口号（0-2）AH=通信线路状态 AL=MODEM 状态谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH