第十章 8251A(课件).ppt

第十章：串行通信和8251A 10-1 串行通信的基本概念 10-2 8251A 10-1 串行通信的基本概念 一、串行、并行通信 1、并行通信 例：8255A 特点：各位同时传送 优：数据传输效率高 适合：数据量大，短距离 2、串行通信 特点：数据逐位传送 优： 传输线少，成本↓ 适合：长距离，要求串行通信的外设（例：MODEM） 二、串行通信的方向 数据在两个设备之间传送，按传送方向分：图10-1 1、单工：数据单向 A B 2、半双工：数据双向（不同时） A B 例：对讲机 3、全双工：数据双向（同时） A B 例：电话 三、串行通信的两个基本工作方式 协调收发端的工作 1、异步方式 例：传送数据0110010 异步串行数据发送格式 特点： ①不发送数据时，空闲状态，数据信号线为高电平 ②字符：起始位+数据位（5～8位）+校验位+停止位（1～2位） 例：字符ASCⅡ编码，数据位占7位。 ③两个字符之间的间隔任意，双方可用不同时钟（接近） 2、同步方式 ①不发送数据、空闲状态 ②数据： 同步字符 + 数据字符 （特殊字符，使收发双方同步） （一个字符接一个字符） ③同步传输不允许有间隙，在没有信息要传输时，发送同步字符 双方：同一时钟 ④传输效率高 四、串行传送速率 1、波特率（Bd）：每秒钟所传送数据的位数 2、常用的波特率为110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200 例：已知波特率为1200 异步传输：每个字符包括1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个停止位。 则 每秒钟能传送的最大字符数=1200/10=120个 同步传输：用2个同步字符，每个字符7个数据位 则 每秒钟能传送的最大字符数 （X+2）×7=1200 → X=169个 可见，同步传输效率相对较高 3、串行通信的物理标准：RS-232-C标准 ①电特性：负逻辑电平 -15V～-3V：＂1＂ +3V～+15V：＂0＂ 需电平转换：RS-232-C TTL电平 ②接口特性：D型25针接口或D型9针 ③适用条件：波特率＜20KBd 距离＜15m 串行通信过程 五、串行接口芯片 目的：进行串并行变换 电路图 UART：通用异步收发器，仅用于异步通信 USART：通用同步异步收发器，异步、同步通信。例：8251A 六、调制解调器 电话线只能传送300～3000hz的音频信号 幅度调制 图10-5 频率键移调制 图10-6 10-2可编程串行通信接口芯片8251A 两个口 控制口 同步方式： 内同步 数据口 外同步 异步方式 一、8251A的内部结构和外部引脚 图10-7 1、数据总线缓冲器 包括状态缓冲器、接收数据缓冲器、发送数据/命令 存放：状态信息、接收数据、发送数据、命令字 D7～D0：连系统的数据总线 2、接收缓冲器和控制电路 ⑴接收缓冲器：接收移位寄存器、串/并变换电路、同步字符寄存器 ⑵有关引脚： ①RxD：接收数据，输入 外部串行数据 8251A ②RxRDY：接收数据准备好，输出 有效时，表示8251A已收到一个字符，等待CPU取走 中断方式：中断请求 查询方式：状态信号 当CPU取走字符后，自动复位 ③SYNDET/BRKDET：同步检测/断点检测 输入或输出 同步方式(SYNDET) ：同步检测 内同步：输出信号 “1”表示达到同步 外同步：输入信号 异步方式(BRKDET)：断点检测、输出，可做为状态位。 “1”表示当前线路上无数据可读 ④RxC ：接收时钟，外部输入 决定8251A接收数据的速率 波特率系数（收发时钟频率=收发波特率×波特率系数） 同步方式：波特率系数=1 异步方式：波特率系数=1，16，64 由软件定义 ⑶接收过程： CPU发出允许接受数据命令后，接收缓冲器监视RxD端 异步：当RxD端出现低电平，若波