第11章 串行通信接口技术.ppt

第11章 串行通信接口技术 11.1 串行通信的基础: * * 11.1 串行通信的基础 11.2 通用异步收发芯片INS8250 11.3 通用异步收发芯片NS16550 11.4 EIA RS-232C串行通信接口 11.1.1 串行通信的基本概念 1．数据传送方向 （1）单工方式（Simplex） （2）半双工方式（Half Duplex） （3）全双工方式（Full Duplex） 2．波特率与收/发时钟 （1）串行传输速率 所谓串行传输速率是指每秒钟传输二进制的位数，串行传输速率也叫波特率，1波特=1bps。 （2）发送/接收时钟 二进制数序列在串行通信中是以数字信号的形式出现的。对这些连续数字信号的定时发送和接收，都必须在发送/接收时钟的控制下进行。 发送/接收时钟频率与波特率的关系： 发送/接收时钟频率=n×发送/接收波特率 一般n = 1\16\32\64，对于异步通信，常取波特因子n = 16。 1.异步通信及其协议 异步通信以一个字符为传输单位，用起始位表示字符的开始，用停止位表示字符结束。 异步通信是指字符与字符之间的传送是异步的。 11.1.2 串行通信两种基本方式 ◆异步通信（Asynchronous Data Communication） ◆同步通信（Synchronous Data Communication） 起始位：一个逻辑“0”信号，表示开始传输一个字符。 数据位：紧跟着起始位之后，数据位可为5～8位。 停止位：一个数据传输结束标志，可以是1位、1.5位、2位的逻辑 “1”电平。 奇偶校验位： 图11-2 异步通信字符传送帧格式 第n个字符 第n+1个 字符 停止位 （1、或1位 半、或2位 可有可无） 起 始 位 （1位） 数据位（5～8） （先送最低位） 奇偶 校验 位 （可有 可无） 空闲位 （不限） 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 1 1 0 0/1 LSB MSB 2.同步通信 同步通信是以数据块（字符块）为单位传送的，每个数据块经过格式化之后，形成一帧数据，作为一个整体进行发送与接收，因此，传送一旦开始，要求每帧数据内部的每一位都要同步。 11.2 通用异步接收发送芯片INS8250 INS8250：传输速率一般不超过9.6Kbps。 NS16550A：支持115Kbps。设置了独立的先进先出 （FIFO）发送和接收数据缓冲寄存器，都是16字节 。 11.2.1 8250的内部结构和引脚功能 1．8250的内部结构: ◆面向CPU一侧：数据总线缓冲器和读写控制逻辑等。 ◆面向RS-232C一侧:右边有接收缓冲寄存器、发送保持寄存器等10个可编程的寄存器，还有接收与发送移位寄存器以及调制与解调控制逻辑电路等。 RLSD RI OUT1 OUT2 INTRPT DSR DRT 数据总线缓冲器 读写控制逻辑 发送保持寄存器 发送移位寄存器 接收缓冲寄存器 接收移位寄存器 通信线路控制寄存器 通信线路状态寄存器 除数寄存器高位 除数寄存器低位 MODE控制寄存器 MODE状态寄存器 中断允许寄存器 中断识别寄存器 波特率发生器 中断控制逻辑 调制解调 控制逻辑 内部数据总线 D0 ~ D7 CS0 CS1 CS2 A2 A1 A0 ADS DISTR DISTR DOSTR DOSTR DDIS MR SOUT SIN XTAL2 XTAL1 BAUD OUT RCLK RTS CTS 收、发同步控制 图11-4 8250的内部结构图 2．8250芯片引脚定义与功能： （1）并行数据输入/输出组 D7～D0：双向数据线。 CS0、CS1、 ：芯片选择信号线。 A2～A0：用于选择8250内部的寄存器。 ：地址选通信号。 DISTR、 ：读控制线。 DOSTR、 ：写控制线。 DDIS：数据总线驱动器禁止输出信号线。 （2）串行数据输入/输出组 SOUT：串行数据输出线。 SIN：串行数据输入线。 XTAL1、XTAL2：XTAL1是外部时钟的输入引脚。 ：波特率输出线。 工作时钟f=基准时钟f÷除数寄存器值 =16×实际使用的波特率 （11-1） 例【11-1】 设基准时钟f=1.8432MHZ，除数寄存器值 =12，试计算：①工作时钟f是多少？②实际使用的波特 率又是多少？ 解：工作时钟f=1.