第4章智能仪器通信接口.ppt

4.4 串行通信接口电路的设计 波特率发生器：由T1及内部的控制开关和分频器组成。它提供串行口的时钟信号为（发送时钟）和（接收时钟）。相应的控制波特率发生器的特殊功能控制寄存器有TMOD、TCON、 PCON、TL1、TH1 电源控制寄存器 PCON（97H） ——特殊功能寄存器PCON不能按位寻址 工作方式0 工作方式1的接收/发送 串行口控制寄存器SCON 工作方式2: 9位UART(1+8+1+1位)两种波特率 波特率的制定方法 方式1和方式3 4.4.2 MCS-51系统串行通信设计举例 二. 多机通信 二. 多机通信 通信过程如下： 4.4.3 PC机系统与MCS-51系统的通信 4.4.3 PC机系统与MCS-51系统的通信 RS-232C标准使用±15V电源，并采用负逻辑。逻辑1电平在-15V~ -5V范围内，逻辑0电平在+5V~+15V范围内。目前广泛使用的计算机及I/O接口芯片多采用TTL电平，即逻辑1电平在+2V~+5V，逻辑0电平在0V~+0.8V。由于RS-232C的逻辑电平不与TTL电平（输出高电平2.4V,输出低电平0.4V）兼容，因此必须设计专门的电路芯片来进行这种电平转换。 典型的电平转换电路芯片有MC1488和MC1489。MC1488是传输线驱动器，它用于将TTL电平转换为RS-232C电平，需要±15V电源供电；MC1489是传输线接收器，它用于将RS-232C电平转换为TTL电平，只需要+5V电源供电。 近年来又出现了一类新型的电平转换器，例如MAX232、MAX233等，如图4-18所示。它们内部有电压倍增电路，仅需要外接+5V电源供电便可工作，使用很方便。 这两种电平转换器都有2对收/发线，均可以将2路TTL电平转换为RS-232C电平和将2路RS_232C电平转换为TTL电平。不同点在于，使用MAX232芯片时，需要外加5个1μF的电容，而MAX233不需要外加电容，使用更加方便。 232C接口采用EIA电平（负逻辑） “0” 电平为＋3V～＋15V “1”电平为－3V～－15V 实际常用±12V或±15V 标准TTL电平（正逻辑） “1”电平：＋2.4V～＋5V “0”电平：0V～0.8V 相互转换 4.4 串行通信接口电路的设计 识记：GP-IB接口芯片 理解：智能仪器的GP-IB接口设计 识记：串行通信接口结构 理解：PC机系统与单片机系统的通信 应用：串行通信接口电路的设计 一、串行通信接口的扩展 4.4.1 智能仪器串行通信接口的结构 一般微处理器本身是不具备串行通信接口功能的，如果要进行串行通信，可以通过外接一个串行接口电路的方法加以扩展。串行接口时序繁杂，需要使用串并转换电路、时钟同步电路、校验电路以及较多的逻辑控制电路，为了方便使用，这些电路就集成在了一块芯片内，使用较普遍的芯片有8250,8251,6850等。 串行接口完成串并转换，它与CPU的数据接口是并行的，而与外界的数据接口应是串行的。 采用8250的单片机串口扩展电路 数据线D0-D7：在CPU与8250之间交换信息 地址线A0-A2：寻址8250内部寄存器 片选线：包括 3个片选输入信号CS0、CS1、CS2 1个片选输出信号CSOUT。 当3个片选输入都有效时，才选中8250芯片 同时CSOUT输出高电平有效。 地址选通信号ADS：当该信号低有效时，锁 存上述地址线和片选线的输入状态，保证读写期 间的地址稳定。 8250有40支引脚，采用双列直插式封装，使用+5v电源。 1. 处理器接口引脚 读控制线 数据输入选通DISTR（高有效）和DISTR（低有效）中一个信号有效，CPU从8250内部寄存器读出数据 相当于I/O读信号 写控制线 数据输出选通DOSTR（高有效）和-DOSTR（低有效）中一个有效，CPU就将数据写入8250内部寄存器 相当于I/O写信号 8250读写控制信号有两对，每对信号作用完全相同，只不过有效电平不同而己。 驱动器禁止信号DDIS：CPU从8250读取数据 时，DDIS引脚输出低电平，用来禁止外部收发器 对系统总线的驱动；其他时间，DDIS为高电平 主复位线MR：硬件复位信号 中断请求线INTRPT：8250有4级中断、共10 个中断源，当任一个未被屏蔽的中断源有请求 时，INTRPT均输出高电平向CPU请求中断 2. 时钟信号 时钟输入引脚XTAL1：8250的基准工作时钟 时钟输出引脚XTA