(微型计算机原理）第8章输入输出方法及常用的接口电路.ppt

EIA-423A与EIA RS-422A主要是关于电气特性方面的接口标准。RS-423A由于采用非平衡接口电路(非平衡产生器和差分接收器)， 传输率可达300 kbit/s， 传输距离为10 m (在300 bit/s)到1000 m(在3 kbit/s)，同时减少了信号串扰； RS-422A则采用平衡接口电路(平衡产生器和差分接收器)，传输率高达10 Mbit/s， 传输距离为10 m(在10 Mbit/s)到1000 m(在100 kbit/s)，同时串扰显著减少。  另外， RS-423A电气接口特性上与RS-232C兼容。所以，可以采用一根无源电缆，一头与RS-232C相匹配，另一头与RS-423A相匹配，将一个RS-232设备和一个RS-423A设备连接起来。 另一种可以进行长距离通信的接口是(20/60)mA电流环接口或用调制解调方法。所谓(20/60)mA电流环接口标准是以电流(20 mA，或60 mA)的“通”与“不通”两个状态表示逻辑上的“１”与“0”，如图8.52(a)所示。电流环中的电流一般用恒流源方法来产生，传输的距离达500 m左右，允许的传输率≤9 600 bit/s。  使用调制解调器大都可以通过一条电话线路实现全双工(同时在两个方向传送数据)通信。如图8.52(b)所示， 例如用1 180 Hz表示标志(又称“传号”)，用980 Hz表示空白(又称“空号”)，对于给定的通信系统， 传送数据和接收数据的频率是事先约定的。 图8.51 几种典型的RS-232C连接方式 (a) 全双向标准电缆; (b)三线经济方式 图8.51 几种典型的RS-232C连接方式 ?具有多种自环的三线方式;(d)具有多种自环的零调制解调器 图8.51 几种典型的RS-232C连接方式 (e)具有双跨接的零调制解调器 当真正的起始位出现以后，8251A接收器同样以内部计数器的接收时钟频率每隔16个时钟脉冲周期采样一次RxD，然后将采样的数据送至移位寄存器， 经过移位操作，并经奇偶校验检查和去掉停止位，就得到了变换成并行格式的数据，存入接收缓冲寄存器。同时输出RxRDY状态信号，表示已经收到一个可用的数据字符，CPU可以到缓冲器取走数据。对于少于8位的数据字符， 8251A将它们的高位填“0”。 在同步接收方式下，8251监视RxD线，每出现一个数据位就把它移位接收进移位寄存并与同步字符(由初始化程序设定)寄存器内容相比较，若不等则8251A重复执行上述过程，若相等，即找到了同步字符，则输出SYNDET信号， 表示已找到同步字符。 实现同步后，接收器与发送器之间就开始进行数据的同步传输。 接收器不断对RxD线进行采样，并把收到数据位送到移位寄存器中。每当收到的数据达到设定的一个字符的位数时，就将移位寄存器中的数据并行送到接收缓冲寄存器中，并输出RxRDY信号， 表示已收到一个数据字符。  (2) 发送器。在异步方式下，只有当程序设置了TxEN(Transmitter Enable——允许发送)和CTS (Clear To Send，这是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号)有效时，才能开始发送过程。发送器接收CPU送来的并行数据，加上成帧信息起始位、校验位(由初始化程序规定设置)，最后加上相应的停止位，由TxD输出线发送出去。 在同步方式下，也要在程序置TxEN和CTS有效，才能开始发送过程。发送器首先根据初始化程序对同步格式的设定，发送一个一个同步字符(单同步)或者两个同步字符(双同步)，然后发送数据块。 在发送数据块时，如果初始化程序设定为有奇偶校验，则发送器会对数据块中每个数据字符加上奇/偶校验位。在同步发送数据时， 如果CPU来不及把新的数据提供给8251A时，发送器会自动插入同步字符。于是，就满足了在同步发送方式时不允许数据字符之间存在间隙的要求。如通信规程中有CRC校验，则发送器对所要传送的二进制码序列按特定的规则产生相应的校验码，并将其发送出去。 发送器的另一功能是发送中止符(Break)。中止符是由在通信线路上的连续的空白符(Space)组成。它是用来在全双工通信时中止发送终端的。只在8251A的命令寄存器D1(SBRK)位为“１”， 则8251A就一直发送中止符。 (3) 数据总线缓冲器。它用来与CPU的数据总线D0~D7相连。其中含有3个缓冲器：  ① 状态字缓冲器。它用来存放8251A内部的工作状态，供CPU查询、测试之用；  ② 接收数据缓冲器。用来存放接收器已经装配完毕的字符， 准备CPU来读取； 