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1、1 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1 1、串行傳送的基本概念、串行傳送的基本概念 2 2、串行通信的數(shù)據(jù)格式、串行通信的數(shù)據(jù)格式 3 3、串行通信接口標準、串行通信接口標準 4 4、串行通信接口的任務(wù)及組成、串行通信接口的任務(wù)及組成 5 5、可編程串行接口芯片、可編程串行接口芯片8251A 6 6、采用、采用RS-232標準的全雙工異步串行通信接口電路設(shè)計標準的全雙工異步串行通信接口電路設(shè)計 7 7、采用、采用RS-485標準的異步串行通信接口電路設(shè)計標準的異步串行通信接口電路設(shè)計 8 8、PC微機異步通信適配器的分析和使用微機異步通信適配器的分析和使用 重點內(nèi)。

2、容：重點內(nèi)容： 1 1、串行接口電路的標準及使用、串行接口電路的標準及使用 2 2、UARTUART的工作原理及應(yīng)用的工作原理及應(yīng)用 2 3 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 9.1 9.1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 通信方式通信方式 并行通信(并行通信(B/sB/s) 串行通信(串行通信(b/sb/s) 一、串行通信的特點一、串行通信的特點 (1 1)用一根傳輸線一位一位地傳送數(shù)據(jù)和聯(lián)絡(luò)信息；)用一根傳輸線一位一位地傳送數(shù)據(jù)和聯(lián)絡(luò)信息； (2 2)固定的數(shù)據(jù)格式(異步和同步數(shù)據(jù)格式)固定的數(shù)據(jù)格式(異步和同步數(shù)據(jù)格式) (3 3)信號的邏輯定義和)信號的邏輯定義和TTL不。

3、兼容，需進行邏輯關(guān)不兼容，需進行邏輯關(guān) 系和邏輯電平的轉(zhuǎn)換；系和邏輯電平的轉(zhuǎn)換； (4 4)雙方按約定的通信傳輸?shù)牟ㄌ芈释ㄐ?#xff1b;)雙方按約定的通信傳輸?shù)牟ㄌ芈释ㄐ?#xff1b; 4 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 二、串行通信雙方需解決的問題二、串行通信雙方需解決的問題 (1 1)雙方發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速率)雙方發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速率波特率波特率 (2 2)雙方的數(shù)據(jù)格式)雙方的數(shù)據(jù)格式幀格式幀格式 (3 3)雙方的數(shù)據(jù)開始與結(jié)束的確定)雙方的數(shù)據(jù)開始與結(jié)束的確定幀同步幀同步 (4 4)雙方的數(shù)據(jù)的采樣)雙方的數(shù)據(jù)的采樣位同步位同步 (5 5)接收方的數(shù)據(jù)的正確性)接收方的數(shù)據(jù)的正確性數(shù)據(jù)校驗數(shù)據(jù)校驗。

4、 (6 6)接收方出錯如何處理)接收方出錯如何處理 通信協(xié)議：通信協(xié)議：通信雙方對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、通信雙方對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、 傳送步驟、檢糾錯方式及控制字符定義等問傳送步驟、檢糾錯方式及控制字符定義等問 題作出的統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方式必須共同遵題作出的統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方式必須共同遵 守的這些約定。守的這些約定。 5 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 三、串行數(shù)據(jù)傳送方向三、串行數(shù)據(jù)傳送方向 1 1、單工傳送方式、單工傳送方式 A A設(shè)備設(shè)備B B設(shè)備設(shè)備 發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器 2 2、半雙傳送方式、半雙傳送方式 A A設(shè)備設(shè)備B B設(shè)備設(shè)備 發(fā)送器發(fā)送器發(fā)。

5、送器發(fā)送器 接收器接收器接收器接收器 6 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 3 3、全雙傳送方式、全雙傳送方式 收接和發(fā)送開關(guān)是由軟件控制的電子開關(guān)。收接和發(fā)送開關(guān)是由軟件控制的電子開關(guān)。 電話線是全雙工。電話線是全雙工。 A A設(shè)備設(shè)備B B設(shè)備設(shè)備 發(fā)送器發(fā)送器發(fā)送器發(fā)送器 接收器接收器接收器接收器 7 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 四、信號的調(diào)制和解調(diào)四、信號的調(diào)制和解調(diào) 五、信息的檢錯與糾錯五、信息的檢錯與糾錯 1 1、奇偶校驗或方陣檢錯、奇偶校驗或方陣檢錯 只能查錯無糾正錯誤能力，以反饋重發(fā)方式糾錯。只能查錯無糾正錯誤能力，以反饋重發(fā)方式糾錯。 2 2、循環(huán)冗余碼。

6、、循環(huán)冗余碼CRC 能查錯并有自動糾正錯誤能力。能查錯并有自動糾正錯誤能力。 計算機計算機MODEMMODEMCRT 電話線電話線 調(diào)制調(diào)制解調(diào)解調(diào) 8 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 偶校驗偶校驗 0 1 1 方陣檢錯方陣檢錯 0 0 0 0 1 001 檢驗字符檢驗字符 在接收時數(shù)據(jù)塊讀出產(chǎn)生一個檢驗字符，將這個字符與在接收時數(shù)據(jù)塊讀出產(chǎn)生一個檢驗字符，將這個字符與 發(fā)送來的檢驗字符進行比較，不同表明有錯重發(fā)。發(fā)送來的檢驗字符進行比較。

7、，不同表明有錯重發(fā)。 9 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 六、波特率與發(fā)送六、波特率與發(fā)送/ /接收時鐘接收時鐘 1 1、波特率、波特率 單位時間內(nèi)傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。單位時間內(nèi)傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。 例：例：在異步串行通信中，傳送一個字符，包括在異步串行通信中，傳送一個字符，包括12位位 其中有其中有1個起始位，個起始位，8位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，1個偶校驗位，個偶校驗位， 2個停止位，其傳輸速率是個停止位，其傳輸速率是1200b/s，求：每秒，求：每秒 傳送的字符的個數(shù)是多少個？傳送的字符的個數(shù)是多少個？ 10 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 2 2、發(fā)送、發(fā)送/ /接收。

8、時鐘接收時鐘 在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器在發(fā)送時鐘(下降沿)作用在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器在發(fā)送時鐘(下降沿)作用 將發(fā)送移位寄存器的數(shù)據(jù)按位串行移位輸出；在接收數(shù)將發(fā)送移位寄存器的數(shù)據(jù)按位串行移位輸出；在接收數(shù) 據(jù)時，接收器在接收時鐘(上升沿)作用下對來自通信據(jù)時，接收器在接收時鐘(上升沿)作用下對來自通信 線上串行數(shù)據(jù)，按位串行移入接收移位寄存器。線上串行數(shù)據(jù)，按位串行移入接收移位寄存器。 在實際數(shù)據(jù)傳輸過程中，收接器的采用比特率比發(fā)在實際數(shù)據(jù)傳輸過程中，收接器的采用比特率比發(fā) 送器高得多的頻率的時鐘來提高定位采樣的分辨率和抗送器高得多的頻率的時鐘來提高定位采樣的分辨率和抗 干擾能力。原因在于發(fā)送器發(fā)。

9、送過一個數(shù)據(jù)后，接收器干擾能力。原因在于發(fā)送器發(fā)送過一個數(shù)據(jù)后，接收器 可通過更高的時鐘頻率對傳送過來的數(shù)據(jù)進行多次采樣，可通過更高的時鐘頻率對傳送過來的數(shù)據(jù)進行多次采樣， 不僅有利于實現(xiàn)收發(fā)同步，而且有利于抗干擾和提高異不僅有利于實現(xiàn)收發(fā)同步，而且有利于抗干擾和提高異 步通信的可靠性。(步通信的可靠性。(16倍、倍、64倍等)倍等) 11 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 3 3、波特因子、波特因子 是發(fā)送是發(fā)送/接收接收1位數(shù)據(jù)所需要的時鐘脈沖個數(shù)。位數(shù)據(jù)所需要的時鐘脈沖個數(shù)。 發(fā)發(fā)/收時鐘脈沖與波特率關(guān)系：收時鐘脈沖與波特率關(guān)系： 發(fā)發(fā)/收時鐘收時鐘 Txc = Baud Fac。

10、tor 在異步通信中在異步通信中Factor=16 ，在同步通信，在同步通信Factor=1， 在波特因子選定的情況下，可利用改變發(fā)在波特因子選定的情況下，可利用改變發(fā)/收時鐘頻率收時鐘頻率 來控制串行通信的波特率。來控制串行通信的波特率。 4 4、傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系、傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系 12 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 七、串行通信的基本方式七、串行通信的基本方式 1 1、異步串行通信方式、異步串行通信方式 以字符為信息單位傳送的。一幀字符用起始位和停止位以字符為信息單位傳送的。一幀字符用起始位和停止位 來完成收發(fā)同步。同一個字符的位與位是同步的，字符與字來完成收發(fā)。

11、同步。同一個字符的位與位是同步的，字符與字 符間是異步的。符間是異步的。 數(shù)據(jù)流的分界、定時及同步的方法的不同數(shù)據(jù)流的分界、定時及同步的方法的不同 2 2、同步串行通信方式、同步串行通信方式 以數(shù)據(jù)塊為信息單位傳送，每幀信息包括多個字符，靠以數(shù)據(jù)塊為信息單位傳送，每幀信息包括多個字符，靠 同步字符來完成收發(fā)雙方同步的。同步字符來完成收發(fā)雙方同步的。 同步通信不僅字符內(nèi)部的位傳送時同步的，字符與字符同步通信不僅字符內(nèi)部的位傳送時同步的，字符與字符 之間傳送也是同步的，雙方必須使用同一時鐘來控制數(shù)據(jù)塊之間傳送也是同步的，雙方必須使用同一時鐘來控制數(shù)據(jù)塊 傳輸過程中的定時。傳輸過程中的定時。 13 。

12、第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 9.2 9.2 串行通信的數(shù)據(jù)格式串行通信的數(shù)據(jù)格式 一、起止式異步通信數(shù)據(jù)格式一、起止式異步通信數(shù)據(jù)格式 一幀數(shù)據(jù)的格式一幀數(shù)據(jù)的格式 起始位起始位0、數(shù)據(jù)位、數(shù)據(jù)位58、校驗位、校驗位1和停止位和停止位12。 雙方通信是靠起止位和停止位來完成信息傳輸?shù)耐健ｋp方通信是靠起止位和停止位來完成信息傳輸?shù)耐健?011110 LSBMSB 起起 止止 位位 0/10/1 0/1 0/1 數(shù)據(jù)位(數(shù)據(jù)位(58) 先送低后送高先送低后送高 0/1 校校 驗驗 位位 停止位停止位 (1，1 或或2) 空空 閑閑 位位 起起 止止 位位 0/1 LSB 第第n+。

13、1 個字符個字符 第第n個字符個字符 (1位)位) (可有可無(可有可無 有為有為1位)位) (不限)(不限) 14 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 二、面向字符的同步通信數(shù)據(jù)格式二、面向字符的同步通信數(shù)據(jù)格式 一次傳送由若干個字符組成的數(shù)據(jù)塊，并規(guī)定一次傳送由若干個字符組成的數(shù)據(jù)塊，并規(guī)定1010個特殊字符組成個特殊字符組成 的通信控制字作為數(shù)據(jù)塊的開頭、結(jié)束標志及整個傳輸過程的控的通信控制字作為數(shù)據(jù)塊的開頭、結(jié)束標志及整個傳輸過程的控 制信息。制信息。 SYNSYNSOH標題標題STX數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊ETB/ETX塊校驗塊校驗 SYN：同步字符。同步字符。 SOH：序始字符，表示標題。

14、的開始。序始字符，表示標題的開始。 標題：標題：源地址、目標地址和路由指示等。源地址、目標地址和路由指示等。 STX：文始字符，表示數(shù)據(jù)塊的開始。文始字符，表示數(shù)據(jù)塊的開始。 ETB/ETX：組終組終 / 文終字符，文終字符， 表示傳送數(shù)據(jù)塊的組的結(jié)束及塊的表示傳送數(shù)據(jù)塊的組的結(jié)束及塊的 結(jié)束。結(jié)束。 塊校驗：塊校驗：它對它對SOH至至ETB/ETX段信息的校驗碼。段信息的校驗碼。 15 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 9.3 9.3 串行通信接口標準串行通信接口標準 在串行通信中，在串行通信中， 數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與數(shù)據(jù)通信設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE之間的之間的 連接，連。

15、接， 要符合接口標準，要符合接口標準， 目前使用最廣泛的是串行標準目前使用最廣泛的是串行標準 RS-232C、 RS-423、RS-422A、RS-485。 RS-232C美國電子工業(yè)協(xié)會(美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)在)在1969年為了電話網(wǎng)絡(luò)進行年為了電話網(wǎng)絡(luò)進行 數(shù)據(jù)通信而公布的數(shù)據(jù)通信標。通過調(diào)制將邏輯數(shù)據(jù)通信而公布的數(shù)據(jù)通信標。通過調(diào)制將邏輯 “1” 和和“0”的高低電的高低電 壓轉(zhuǎn)換成高、壓轉(zhuǎn)換成高、 低不同的頻率在電話網(wǎng)絡(luò)中傳送，低不同的頻率在電話網(wǎng)絡(luò)中傳送， 在接收端用解調(diào)器在接收端用解調(diào)器 把不同的頻率變在一系列高低電壓以表示把不同的頻率變在一系列高低電壓以表示“1”和和“0”。

16、。 16 RS-232C串行通信標準定義說明：串行通信標準定義說明： 當初制定此標準的目的是為了使不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備能達 當初制定此標準的目的是為了使不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備能達 到接插的到接插的“兼容性兼容性”。也就是說不同廠家所生產(chǎn)的設(shè)備，只要它。也就是說不同廠家所生產(chǎn)的設(shè)備，只要它 們都有具有們都有具有RS-232CRS-232C標準接口，則不需要任何轉(zhuǎn)換電路，就可以標準接口，則不需要任何轉(zhuǎn)換電路，就可以 互相插接起來。這個標準僅保證硬件兼容而沒有軟件兼容。此外，互相插接起來。這個標準僅保證硬件兼容而沒有軟件兼容。此外， 用它進行數(shù)據(jù)傳輸時，由于線路的損耗和噪聲干擾，傳輸距離一用它進行數(shù)據(jù)傳輸。

17、時，由于線路的損耗和噪聲干擾，傳輸距離一 般不超過般不超過15m15m。通常兩計算機的近距離通信可以通過。通常兩計算機的近距離通信可以通過RS-232CRS-232C標準標準 接口連接起來。接口連接起來。 最初是為遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備最初是為遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE (Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(Data Communication Equipment)而制定的而制定的。 RS-232CRS-232C標準包括機械指標和電氣指標。標準包括機械指標和電氣指標。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 17 1. 電氣特性 一、一、。

18、RS-232CRS-232C串行通信標準串行通信標準 邏輯電平邏輯電平 邏輯邏輯1 1(MARKMARK)= -3V= -3V-15V-15V 邏輯邏輯0 0(SPACESPACE)= +3= +315V 15V 在在TxDTxD和和RxDRxD上上 信號有效(接通，信號有效(接通，ONON狀態(tài)，正電壓)狀態(tài)，正電壓)= +3V= +3V+15V+15V 信號無效(斷開，信號無效(斷開，OFFOFF狀態(tài)，負電壓)狀態(tài)，負電壓)= -3V= -3V-15V-15V 在在RTSRTS、CTSCTS、DSRDSR、DTRDTR和和DCDDCD等控制線上等控制線上 !RTS!RTS：為請求發(fā)送信號。：。

19、為請求發(fā)送信號。DTEDTEDCEDCE !CTS!CTS：為允許發(fā)送信號為允許發(fā)送信號。 DCE DCE DTEDTE !DSR!DSR：為數(shù)據(jù)裝置準備好信號。有效時，表明：為數(shù)據(jù)裝置準備好信號。有效時，表明DCEDCE 可以使用可以使用 !DTR!DTR：為數(shù)據(jù)終端準備好信號。有效時表明：為數(shù)據(jù)終端準備好信號。有效時表明DTEDTE可可 以使用。以使用。!DCD!DCD：載波檢測輸出。：載波檢測輸出。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 18 1. 電氣特性 TTL-EIATTL-EIA電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換 為了能夠同計算為了能夠同計算 機接口或終端的機接口或終端的 TTLTTL器件連接。

20、，器件連接， 必須在必須在EIA-RS-EIA-RS- 232C232C與與TTLTTL電電 路之間進行電平路之間進行電平 和邏輯關(guān)系的變和邏輯關(guān)系的變 換。換。 集成轉(zhuǎn)換器件集成轉(zhuǎn)換器件 TTLEIATTLEIAMC1488MC1488、SN75150SN75150 EIATTLEIATTLMC1489MC1489、SN75154SN75154 TTLEIA TTLEIA MAX232 MAX232 n232C接口采用EIA電平 n高電平為3V15V n低電平為3V15V n實際常用12V或15V n標準標準TTL電平電平 n高電平：高電平：2.4V5V n低電平：低電平：0V0.4V 相互。

21、轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 19 2. 連接器的機械特性 DB-25DB-25 1313 1 1 2525 1414 1 1 1313 1414 25 異步通信的異步通信的9 9個電壓信號(含信號地個電壓信號(含信號地SGSG)：)： 2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，2020，2222 20mA 20mA電流環(huán)信號電流環(huán)信號 9 9個：個： 1212，1313，1414，1515，1616，1717，19,2319,23，2424 空引腳空引腳6 6個：個： 9 9，1010，1111，1818，2121，2525 保護地(保護地(PEPE)。

22、1 1個，作為設(shè)備接地端：個，作為設(shè)備接地端： 1 1 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 20 DB-9DB-9 B-9型連接器與型連接器與DB-25型引腳信號定義型引腳信號定義 DC D Rx D TxD DTR SG DSR RTS CTS RI DB-9123456789 DB-2583220764522 ATAT機以后(不支持機以后(不支持20mA20mA電流環(huán)接口)，電流環(huán)接口)， 使用使用DB-9DB-9連接器，作為提供多功能連接器，作為提供多功能I/OI/O卡卡 或主板上或主板上COM1COM1和和COM2COM2兩個串行接口的兩個串行接口的 連接器。它只提供異步通信的連。

23、接器。它只提供異步通信的9 9個信號。個信號。 DB-9DB-9型連接器的引腳分配與型連接器的引腳分配與DB-25DB-25型引型引 腳信號完全不同。因此，若與配接腳信號完全不同。因此，若與配接DB-25DB-25 型連接器的型連接器的DCEDCE設(shè)備連接，必須使用專門設(shè)備連接，必須使用專門 的電纜線。的電纜線。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 21 3. RS-232C的接口信號 4 4條數(shù)據(jù)線、條數(shù)據(jù)線、 1111條控制線、條控制線、 3 3條定時線、條定時線、 7 7條備用和未定義線條備用和未定義線 常用的只有常用的只有9 9根根 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 22。

24、 (1)(1)聯(lián)絡(luò)控制信號線聯(lián)絡(luò)控制信號線 nTxD：發(fā)送數(shù)據(jù) n串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端 nRxD：接收數(shù)據(jù) n串行數(shù)據(jù)的接收端 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 23 nRTS：請求發(fā)送請求發(fā)送 n當數(shù)據(jù)終端設(shè)備準備好送出數(shù)據(jù)時，就發(fā)出有效當數(shù)據(jù)終端設(shè)備準備好送出數(shù)據(jù)時，就發(fā)出有效 的的RTSRTS信號，用于通知數(shù)據(jù)通信設(shè)備準備接收數(shù)據(jù)信號，用于通知數(shù)據(jù)通信設(shè)備準備接收數(shù)據(jù) nCTS：清除發(fā)送(允許發(fā)送)(請求響應(yīng))：清除發(fā)送(允許發(fā)送)(請求響應(yīng)) n當數(shù)據(jù)通信設(shè)備已準備好接收數(shù)據(jù)終端設(shè)備的傳當數(shù)據(jù)通信設(shè)備已準備好接收數(shù)據(jù)終端設(shè)備的傳 送數(shù)據(jù)時，發(fā)出送數(shù)據(jù)時，發(fā)出CTSCTS有效信號來響。

25、應(yīng)有效信號來響應(yīng)RTSRTS信號信號 nRTS和和CTS是數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備是數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備 間一對用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡(luò)信號(握手信號間一對用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡(luò)信號(握手信號) 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 24 nDTR：數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好 n通常當數(shù)據(jù)終端設(shè)備一加電，該信號就有效，通常當數(shù)據(jù)終端設(shè)備一加電，該信號就有效， 表明數(shù)據(jù)終端設(shè)備準備就緒表明數(shù)據(jù)終端設(shè)備準備就緒 nDSR：數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好 n通常表示數(shù)據(jù)通信設(shè)備(即數(shù)據(jù)裝置)已接通常表示數(shù)據(jù)通信設(shè)備(即數(shù)據(jù)裝置)已接 通電源連到通信線路上，并處在數(shù)據(jù)傳輸方通電源連到通信線路上，并處。

26、在數(shù)據(jù)傳輸方 式式 nDTR和和DSR也可用做數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)也可用做數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù) 據(jù)通信設(shè)備間的聯(lián)絡(luò)信號，例如表示設(shè)據(jù)通信設(shè)備間的聯(lián)絡(luò)信號，例如表示設(shè) 備的狀態(tài)備的狀態(tài) 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 25 nSG：信號地信號地 n為所有的信號提供一個公共的參考電平為所有的信號提供一個公共的參考電平 nDCD：載波檢測(載波檢測(DCD) n當本地調(diào)制解調(diào)器接收到來自對方的載當本地調(diào)制解調(diào)器接收到來自對方的載 波信號時，該引腳向數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供波信號時，該引腳向數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供 有效信號有效信號 nRI：振鈴指示振鈴指示 n當調(diào)制解調(diào)器接收到對方的撥號信號期當調(diào)制解調(diào)器接收到對。

27、方的撥號信號期 間，該引腳信號作為電話鈴響的指示、間，該引腳信號作為電話鈴響的指示、 保持有效保持有效 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 26 nPG：保護地(機殼地) n起屏蔽保護作用的接地端，一般應(yīng)參照設(shè)備的 使用規(guī)定，連接到設(shè)備的外殼或大地 nTxC：發(fā)送器時鐘 n控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)的時鐘信號 nRxC：接收器時鐘 n控制數(shù)據(jù)終端接收串行數(shù)據(jù)的時鐘信號 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 27 二、串行口互連二、串行口互連 微機利用微機利用232C接口連接調(diào)制解調(diào)器，用于實現(xiàn)通過接口連接調(diào)制解調(diào)器，用于實現(xiàn)通過 電話線路的遠距離通信電話線路的遠距離通信 MODEM微機。

28、微機 2 3 4 5 6 7 8 20 22 2 3 4 5 6 7 8 20 22 數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好DSRDSR 數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好DTRDTR 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)TxDTxD 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)RxDRxD 請求發(fā)送請求發(fā)送RTSRTS 允許發(fā)送允許發(fā)送CTSCTS 信號地信號地GNDGND 載波檢測載波檢測DCDDCD 振鈴指示振鈴指示RIRI 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 28 9.1 9.1 串行接口系統(tǒng)概述串行接口系統(tǒng)概述9.1.4 RS-232C9.1.4 RS-232C串行通信標準串行通信標準 電話線電話線 MODEM微機微機 2 3 4 5 6 。

29、7 8 20 22 2 3 4 5 6 7 8 20 22 MODEM 2 3 4 5 6 7 8 20 22 數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好DSRDSR 數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好DTRDTR 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)TxDTxD 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)RxDRxD 請求發(fā)送請求發(fā)送RTSRTS 允許發(fā)送允許發(fā)送CTSCTS 信號地信號地GNDGND 載波檢測載波檢測DCDDCD 振鈴指示振鈴指示RIRI 微機微機 2 3 4 5 6 7 8 20 22 29 1. 零Modem 的最簡連線(3線制) 微機利用微機利用232C接口直接連接進行短距離通信。接口直接連接進行短距離通信。 這種連接不使用調(diào)制解調(diào)。

30、器，所以被稱為零調(diào)制這種連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以被稱為零調(diào)制 解調(diào)器(解調(diào)器(Null Modem)連接。)連接。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 30 2. 零Modem標準連接 TxD 2 RxD 3 SG 7 RTS 4 CTS 6 DCD 8 DSR 6 RI 22 DTR 20 2 TxD 3 RxD 7 SG 4 RTS 6 CTS 8 DCD 6 DSR 22 RI 20 DTR 微機微機微機微機 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 31 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 3 3、信號線的連接和使用、信號線的連接和使用 (1)采用)采用MODEM時時RS。

31、-232C信號線的使用信號線的使用 計計 算算 機機 接接 口口 調(diào)調(diào) 制制 解解 調(diào)調(diào) 器器 TxD RxD RTS CTS DSR SG DCD 調(diào)調(diào) 制制 解解 調(diào)調(diào) 器器 TxD RxD RTS CTS DSR SG DCD 接接 口口 終終 端端 專用電話線專用電話線 二、RS-422/RS-423接口標準 1.特點： (1)采用平衡發(fā)送器和差動接收器，由于是雙線傳輸，大大提采用平衡發(fā)送器和差動接收器，由于是雙線傳輸，大大提 高了抗共模干擾的能力。因為是兩條傳輸線的電位差決定邏輯高了抗共模干擾的能力。因為是兩條傳輸線的電位差決定邏輯 電平電平 AAAA -BB -BB -200mV 。

32、+200mV +200mV，表示，表示“0 0” (2 2)傳輸速率)傳輸速率 10Mbps10Mbps(15m15m時)時) 90Kbps90Kbps(1200m1200m時)時) 2.連接 MC3487MC3486 B TTL RS-422A電平 平衡發(fā)送器 差動接收器 B AA 三、三、RS-485RS-485接口標準接口標準 1.特點： (1 1)兼容)兼容RS-422ARS-422A，擴展，擴展RS-422ARS-422A的功能；的功能； (2 2)允許在電路中有多個發(fā)送器和允許一個發(fā)送器驅(qū)動多個)允許在電路中有多個發(fā)送器和允許一個發(fā)送器驅(qū)動多個 接收器，多達接收器，多達3232個收。

33、個收/ /發(fā)器；發(fā)器； (3 3)搞干擾能力強，傳送距離遠，傳輸速率高。)搞干擾能力強，傳送距離遠，傳輸速率高。 數(shù)傳率：數(shù)傳率：100Kbps 1.2Km 100Kbps 1.2Km 不用不用MODEMMODEM 9.6Kbps 15Km 9.6Kbps 15Km 10Mbps 15m 10Mbps 15m 四、幾種標準的比較四、幾種標準的比較 見書見書224224，表，表9.39.3列出，列出，RS-232RS-232，423423，422422，485485幾種標準的幾種標準的 工作方式，直接傳輸最大距離，最大數(shù)傳率等參數(shù)。工作方式，直接傳輸最大距離，最大數(shù)傳率等參數(shù)。 34 第第9 9。

34、章章 串行通信接口串行通信接口 9.4 9.4 串行通信接口的任務(wù)及組成串行通信接口的任務(wù)及組成 一、串行通信接口的基本任務(wù)一、串行通信接口的基本任務(wù) 1 1、實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化、實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化 2 2、進行串行與并行轉(zhuǎn)換、進行串行與并行轉(zhuǎn)換 3 3、控制數(shù)據(jù)傳輸速率、控制數(shù)據(jù)傳輸速率 4 4、進行錯誤檢測、進行錯誤檢測 5 5、進行進行TTL與與EIA電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換 6 6、提供符合提供符合EIA-RS-232C接口標準所要求的信號線接口標準所要求的信號線 二、串行通信接口電路的組成二、串行通信接口電路的組成 由可編程的串行接口芯片、波特率發(fā)生器、由可編程的串行接口芯片、波特率發(fā)生器、EIA與。

35、與TTL電平轉(zhuǎn)換器電平轉(zhuǎn)換器 及地址譯碼電路組成。及地址譯碼電路組成。 35 9.2 9.2 可編程串行口控制器可編程串行口控制器82508250 9.2.1 82509.2.1 8250的邏輯結(jié)構(gòu)和引腳功的邏輯結(jié)構(gòu)和引腳功 能能 PC微機異步通信適配器是微機與微機、微微機異步通信適配器是微機與微機、微 機與機與MODEM及微機與外設(shè)之間進行異步通信及微機與外設(shè)之間進行異步通信 的接口。其核心是的接口。其核心是通用異步收發(fā)傳輸器通用異步收發(fā)傳輸器UART 常見的常見的UART主要有主要有、 和和。此外，還有帶更大緩沖的。此外，還有帶更大緩沖的UART ，稱為，稱為和和。 第第9 9章章 串行通。

36、信接口串行通信接口 36 37 16550引腳簡介引腳簡介 n數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號D7-D0：8根數(shù)據(jù)線和根數(shù)據(jù)線和CPU數(shù)據(jù)總線連接。數(shù)據(jù)總線連接。 n與地址有關(guān)的信號與地址有關(guān)的信號:CS0、CS1、!CS2、!ADS。當。當 CS0=CS1=1、!CS2=0時，時，16550可被可被CPU訪問，并由訪問，并由A2- - A0選擇要訪問的寄存器。地址選通信號選擇要訪問的寄存器。地址選通信號!ADS為低電平時，為低電平時， 鎖存三個片選信號以及鎖存三個片選信號以及A2- A0的輸入狀態(tài)。的輸入狀態(tài)。 n讀寫控制信號讀寫控制信號。16550有兩對讀寫控制信號，兩對信號功能有兩對讀寫控制信號，兩對信。

37、號功能 完全相同，只不過是信號電平不同而已。完全相同，只不過是信號電平不同而已。RD、WR為高電平有為高電平有 效，效，!RD、 !WR為低電平有效。為低電平有效。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 38 n中斷控制和復(fù)位信號。中斷控制和復(fù)位信號。16550具有中斷控制和中斷優(yōu)具有中斷控制和中斷優(yōu) 先級處理能力，先級處理能力，INTR引腳產(chǎn)生高電平有效地中斷請引腳產(chǎn)生高電平有效地中斷請 求信號。求信號。PC中，使用中，使用OUT2來控制中斷請求信號來控制中斷請求信號 INTR的輸出，而的輸出，而OUT1沒有使用。沒有使用。MR是復(fù)位信號，是復(fù)位信號， 通常與系統(tǒng)通常與系統(tǒng)RESET信號。

38、連接，在系統(tǒng)復(fù)位時對信號連接，在系統(tǒng)復(fù)位時對16550 復(fù)位。復(fù)位。 n時鐘信號。時鐘信號。XIN和和XOUT是是16550的主時鐘引腳，晶的主時鐘引腳，晶 體振蕩器可連接在它們兩者之間，或者體振蕩器可連接在它們兩者之間，或者XIN與外部時與外部時 鐘源連接。鐘源連接。BAUDOUT輸出是由發(fā)送器的波特率發(fā)生輸出是由發(fā)送器的波特率發(fā)生 器產(chǎn)生的時鐘信號，它常與器產(chǎn)生的時鐘信號，它常與RCLK輸入連接，產(chǎn)生與輸入連接，產(chǎn)生與 發(fā)送器相等的接收器時鐘。發(fā)送器相等的接收器時鐘。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 39 n與通信設(shè)備連接的信號。請求發(fā)送與通信設(shè)備連接的信號。請求發(fā)送RTS、允許。

39、、允許 發(fā)送發(fā)送CTS、數(shù)據(jù)終端準備好、數(shù)據(jù)終端準備好DTR、數(shù)據(jù)裝置準、數(shù)據(jù)裝置準 備好備好DSR、振鈴、振鈴RI、載波檢測、載波檢測DCD、串行數(shù)、串行數(shù) 據(jù)信號據(jù)信號RxD和和TxD。這些信號經(jīng)過。這些信號經(jīng)過EIA驅(qū)動器驅(qū)動器 驅(qū)動后與驅(qū)動后與9腳腳D型連接器相連。型連接器相連。 n數(shù)據(jù)就緒信號。數(shù)據(jù)就緒信號。RxRDY和和 TxRDY是接收器和是接收器和 發(fā)送器的就緒信號，常用于發(fā)送器的就緒信號，常用于DMA方式控制數(shù)據(jù)方式控制數(shù)據(jù) 傳送。傳送。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 40 u16550內(nèi)部有內(nèi)部有12個個8位寄存器，但是只有位寄存器，但是只有8個個 端口地址，用。

40、端口地址，用8個地址表示個地址表示12個寄存器，所采個寄存器，所采 取的措施如下：取的措施如下： u發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器THR 和和 接收數(shù)據(jù)寄存器接收數(shù)據(jù)寄存器RBR 共用共用 一個地址，以讀寫信號來加以區(qū)分。一個地址，以讀寫信號來加以區(qū)分。 u以讀方式訪問以讀方式訪問RBR， 以寫方式訪問以寫方式訪問THR u波特率除數(shù)寄存器的高字節(jié)波特率除數(shù)寄存器的高字節(jié)TLH與中斷允許寄存器與中斷允許寄存器 IER使用相同的地址使用相同的地址; 波特率除數(shù)寄存器的低字節(jié)波特率除數(shù)寄存器的低字節(jié) TLL與接收數(shù)據(jù)寄存器與接收數(shù)據(jù)寄存器RBR和發(fā)送保持寄存器和發(fā)送保持寄存器THR 使用相同的地址，。

41、為了區(qū)分，借用線路控制寄存器使用相同的地址，為了區(qū)分，借用線路控制寄存器 LCR的最高位的最高位DLAB位來區(qū)分位來區(qū)分 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 41 16550內(nèi)部寄存器地址及其選擇方法內(nèi)部寄存器地址及其選擇方法 DLABA2 A1 A0被訪問的寄存器被訪問的寄存器 0000接收數(shù)據(jù)寄存器接收數(shù)據(jù)寄存器RBR(讀)(讀); 發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器THR(寫)(寫) 0001中斷允許寄存器中斷允許寄存器IER 1000波特率除數(shù)寄存器(低字節(jié))波特率除數(shù)寄存器(低字節(jié)) 1001波特率除數(shù)寄存器(高字節(jié))波特率除數(shù)寄存器(高字節(jié)) X010中斷識別寄存器中斷識別寄存器I。

42、IR(只讀)(只讀); FIFO控制器控制器FCR(只寫)(只寫) X011線路控制寄存器線路控制寄存器LCR X100MODEM控制寄存器控制寄存器MCR X101線路狀態(tài)寄存器線路狀態(tài)寄存器LSR X110MODEM狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器MSR X111暫存暫存 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 42 表表 LCR格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 DLABSBSPEPSPENSTBWLS1WLS 0 除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器 訪問允許訪問允許 中止中止 設(shè)定設(shè)定 附加奇偶附加奇偶 標志位選標志位選 擇擇 奇偶奇偶 校驗校驗 選擇選擇 奇偶奇偶 校驗校驗 允許允許 停止位選擇停止。

43、位選擇字符長度選擇字符長度選擇 1-允許允許 0-禁止禁止 1- 中止中止 0- 正常正常 1-附加附加 1位位 0-不附不附 加加 11-偶校驗偶校驗 01-奇校驗奇校驗 X0-無校驗無校驗 0-1位停位停 止位止位 1-1.5或或2 位停止位位停止位 根據(jù)根據(jù)D1 D0 區(qū)分區(qū)分 00-5位位 01-6位位 10-7位位 11-8位位 1，線路控制寄存器，線路控制寄存器(LCR：Line Control Register) 用于指定異步串行通信的數(shù)據(jù)格式用于指定異步串行通信的數(shù)據(jù)格式 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 43 2，線路狀態(tài)寄存器(，線路狀態(tài)寄存器(LSR：Line S。

44、tatus Register)：只讀存儲器，用來向)：只讀存儲器，用來向CPU提提 供數(shù)據(jù)接收和發(fā)送時的狀態(tài)。這些狀態(tài)可以被供數(shù)據(jù)接收和發(fā)送時的狀態(tài)。這些狀態(tài)可以被CPU查詢，也可以觸發(fā)中斷請求。查詢，也可以觸發(fā)中斷請求。 LSR格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 ERTEMTTHREBIFEPEOEDR 錯誤錯誤 標志標志 發(fā)送器發(fā)送器 空空 發(fā)送保發(fā)送保 持寄存持寄存 器器 中止識別指中止識別指 示示 接收格式錯接收格式錯接收奇接收奇 偶錯偶錯 越限出錯越限出錯接收數(shù)據(jù)準接收數(shù)據(jù)準 備備 0- 無錯無錯 誤誤 1- FIFO 至少至少 有一有一 個錯個錯 誤誤 0-發(fā)發(fā) 送器不送器。

45、不 空空 1-發(fā)發(fā) 送器空送器空 0-等等 待發(fā)送待發(fā)送 器器 1-發(fā)發(fā) 送器就送器就 緒緒 0- 無中無中 止狀態(tài)止狀態(tài) 1-進入中進入中 止狀態(tài)止狀態(tài) 0-正常正常 1-出錯出錯 0-正正 常常 1-出出 錯錯 0-正常正常 1-出錯出錯 0-數(shù)據(jù)未數(shù)據(jù)未 準備好準備好 1-FIFO或或 接收緩沖器接收緩沖器 中有數(shù)據(jù)中有數(shù)據(jù) 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 44 3，波特率除數(shù)寄存器(，波特率除數(shù)寄存器(TLH與與TLL) u波特率除數(shù)寄存器分為高字節(jié)寄存器波特率除數(shù)寄存器分為高字節(jié)寄存器TLH和低字節(jié)寄存器和低字節(jié)寄存器TLL u該寄存器用于存放除數(shù)寄存器值，從而確定波特率。。

46、除數(shù)寄存器值不同，則波該寄存器用于存放除數(shù)寄存器值，從而確定波特率。除數(shù)寄存器值不同，則波 特率不同。(分頻系數(shù)：在基準時鐘頻率的基礎(chǔ)上所作的分頻。)特率不同。(分頻系數(shù)：在基準時鐘頻率的基礎(chǔ)上所作的分頻。) 除數(shù)寄存器值除數(shù)寄存器值=基準時鐘頻率基準時鐘頻率(16波特率)波特率) 注：注： 16為分頻系數(shù)，即每為分頻系數(shù)，即每16個基準時鐘頻率才會發(fā)送一位二進制數(shù)據(jù)個基準時鐘頻率才會發(fā)送一位二進制數(shù)據(jù) u在寫入除數(shù)之前，應(yīng)將線路控制寄存器的最高位在寫入除數(shù)之前，應(yīng)將線路控制寄存器的最高位DLAB置置1，只有這樣才可以，只有這樣才可以 訪問到除數(shù)寄存器訪問到除數(shù)寄存器 u由于除數(shù)是由于除數(shù)是1。

47、6位的，所以應(yīng)分別向位的，所以應(yīng)分別向TLH和和TLL兩個端口分別寫入除數(shù)值的高兩個端口分別寫入除數(shù)值的高8 位和低位和低8位。位。 u16550芯片輸入的基準時鐘頻率為芯片輸入的基準時鐘頻率為1. 8432MHz 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 45 常用波特率常數(shù)常用波特率常數(shù) 速率(速率(b/s)波特率高波特率高8位位 (寫入寫入TLH) 波特率低波特率低8位位 (寫入寫入TLL) 240000H30H 480000H18H 960000H0CH 1920000H06H 3840000H03H 5760000H02H 11520000H01H 第第9 9章章 串行通信接口串行通。

48、信接口 46 4,中斷允許寄存器(中斷允許寄存器(IER：Interrupt Enable Register)：)：16550有有4級中斷，級中斷， 按優(yōu)先級從高到低依次為：接收出錯中斷、接收緩沖器滿中斷、發(fā)送保持按優(yōu)先級從高到低依次為：接收出錯中斷、接收緩沖器滿中斷、發(fā)送保持 寄存器空中斷和寄存器空中斷和MODEM輸入狀態(tài)改變中斷。這些中斷的允許或屏蔽由輸入狀態(tài)改變中斷。這些中斷的允許或屏蔽由 IER來控制來控制 IER格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 0000I0EI3EI1EI2E 類型類型0中斷：中斷： MODEM狀態(tài)狀態(tài) 改變改變 1-允許允許 0-屏蔽屏蔽 類型類型3中斷。

49、：接中斷：接 收出錯收出錯 1-允許允許 0-屏蔽屏蔽 類型類型1中斷：發(fā)中斷：發(fā) 送保持器空(送保持器空( 數(shù)據(jù)發(fā)送完畢數(shù)據(jù)發(fā)送完畢 ) 1-允許允許 0-屏蔽屏蔽 類型類型2中斷：中斷： 接收緩沖區(qū)滿接收緩沖區(qū)滿 (數(shù)據(jù)接收完(數(shù)據(jù)接收完 畢)畢) 1-允許允許 0-屏蔽屏蔽 只要只要IER寄存器的相應(yīng)位寫寄存器的相應(yīng)位寫“1”就允許中斷請求，寫就允許中斷請求，寫“0”就禁止中就禁止中 斷請求斷請求 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 47 5,中斷標識寄存器(中斷標識寄存器(IIR：Interrupt identifier Register)：如果)：如果16550工作于中斷工作于。

50、中斷 方式，方式，IIR指出有無待處理的中斷發(fā)生及其類型，并封鎖比此類優(yōu)先級低的所有指出有無待處理的中斷發(fā)生及其類型，并封鎖比此類優(yōu)先級低的所有 類型中斷。類型中斷。 IIR格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 FIFO指示標志指示標志00超時中斷超時中斷中斷類型標識中斷類型標識未決中斷指未決中斷指 示示 00-無無FIFO 01-允許允許FIFO ，但不可用，但不可用 11-允許允許FIFO 0-不超時不超時 1-超時超時 11-接收出錯接收出錯 10-接收緩沖器滿接收緩沖器滿 01-發(fā)送保持器空發(fā)送保持器空 00-MODEM狀態(tài)改狀態(tài)改 變變 0-中斷有中斷有 待處理待處理 1-無中。

51、斷無中斷 為了具體識別究竟是哪種事件引起的中斷(即中斷源)，為了具體識別究竟是哪種事件引起的中斷(即中斷源)，UART內(nèi)部設(shè)置了中斷內(nèi)部設(shè)置了中斷 識別寄存器識別寄存器IIR。它保存著在請求中斷的中斷類型編碼。它保存著在請求中斷的中斷類型編碼。IIR是只讀寄存器，它的是只讀寄存器，它的 內(nèi)容隨中斷源而改變。內(nèi)容隨中斷源而改變。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 48 6,發(fā)送保持寄存器(發(fā)送保持寄存器(THR：Transmit Holding Register):該寄該寄 存器寄存存器寄存CPU寫入的一字節(jié)數(shù)據(jù)，在發(fā)送移位寄存器空閑時，寫入的一字節(jié)數(shù)據(jù)，在發(fā)送移位寄存器空閑時， 自動轉(zhuǎn)。

52、存到發(fā)送移位寄存器。按照編程制定的幀格式，發(fā)送移自動轉(zhuǎn)存到發(fā)送移位寄存器。按照編程制定的幀格式，發(fā)送移 位寄存器為每一個數(shù)據(jù)添加起始位、校驗位和停止位，轉(zhuǎn)換成位寄存器為每一個數(shù)據(jù)添加起始位、校驗位和停止位，轉(zhuǎn)換成 串行數(shù)據(jù)，在發(fā)送器時鐘的控制下，經(jīng)串行數(shù)據(jù)，在發(fā)送器時鐘的控制下，經(jīng)SOUT端一位一位地發(fā)端一位一位地發(fā) 送出去。送出去。 7,接收緩沖寄存器(接收緩沖寄存器(RBR：Receive Buffering Register)：在)：在 接收器時鐘的控制下，接收移位寄存器從接收器時鐘的控制下，接收移位寄存器從SIN端子接收的一幀端子接收的一幀 數(shù)據(jù)，去掉起始位、校驗位和停止位，轉(zhuǎn)換成并行。

53、數(shù)據(jù)送接收數(shù)據(jù)，去掉起始位、校驗位和停止位，轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送接收 緩沖寄存器等待緩沖寄存器等待cpu讀取。讀取。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 49 16550芯片數(shù)據(jù)傳輸過程芯片數(shù)據(jù)傳輸過程 由于由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行 方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有“接收移位寄存器接收移位寄存器” (串(串并)和并)和“發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器”(并(并串)。串)。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 50 8,MODEM控制寄存器(控制寄存器(MCR)。控制芯。

54、片的)。控制芯片的4個管腳的輸出和芯個管腳的輸出和芯 片的環(huán)路檢測。片的環(huán)路檢測。MCR的格式如表的格式如表7所示。所示。 MCR格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 000環(huán)路檢環(huán)路檢 測測 輸出輸出2輸出輸出1請求發(fā)請求發(fā) 送送 數(shù)據(jù)終端就數(shù)據(jù)終端就 緒緒 0-正正 常收發(fā)常收發(fā) 1-內(nèi)內(nèi) 部自循部自循 環(huán)環(huán) 1- OUT2 引腳有引腳有 效效 1- OUT1 引腳有引腳有 效效 1- RTS信信 號有效號有效 1-DTR信信 號有效號有效 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 51 9, MODEM狀態(tài)寄存器(狀態(tài)寄存器(MSR)。反映)。反映UART與通信設(shè)備與通信設(shè)備 (如。

55、(如MODEM)之間聯(lián)絡(luò)信號的當前狀態(tài)以及這些信號的)之間聯(lián)絡(luò)信號的當前狀態(tài)以及這些信號的 變化情況。變化情況。 MSR格式格式 D7D6D5D4D3D2D1D0 RLSDRIDSRCTSRLSDRLSD TERIDSR CTS 收到收到“ 接收線接收線 載波檢載波檢 測測” 收到收到“ 振鈴指振鈴指 示示” 收到收到“ 數(shù)傳機數(shù)傳機 就緒就緒” 收到收到“ 清除發(fā)清除發(fā) 送送” RLSD 位發(fā)生位發(fā)生 改變改變 收到收到“ 振鈴指振鈴指 示后沿示后沿 ” DSR位位 發(fā)生變發(fā)生變 化化 CTS位位 發(fā)生變發(fā)生變 化化 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 52 10, FIFO控制寄存器。

56、(控制寄存器(FCR)。)。16550有一個有一個FIFO緩沖器緩沖器 ，用于緩沖正在發(fā)出或接收的數(shù)據(jù)。，用于緩沖正在發(fā)出或接收的數(shù)據(jù)。 FCR格式格式 位位意意 義義位位意意 義義 0 0允許允許FIFOFIFO緩沖器工作緩沖器工作4 4保留保留 1 1清除接收清除接收FIFOFIFO緩沖器緩沖器5 5不用不用 2 2清除發(fā)送清除發(fā)送FIFOFIFO緩沖器緩沖器6 6接收端中斷觸發(fā)器值(接收端中斷觸發(fā)器值( 低位)低位) 3 3DMADMA7 7接收端中斷觸發(fā)器值(接收端中斷觸發(fā)器值( 高端)高端) 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 53 1655016550編程舉例編程舉例 1初始。

57、化串行通信口 一一 查詢方式異步串行通信編程查詢方式異步串行通信編程 在查詢方式下異步通信編程一般有三個部分：初始化、在查詢方式下異步通信編程一般有三個部分：初始化、 發(fā)送一個字符及接收一個字符。發(fā)送一個字符及接收一個字符。 下面以串行口下面以串行口COM1(COM1(端口地址端口地址3F8H)3F8H)為例，分別說明這三個部為例，分別說明這三個部 分的編程方法。分的編程方法。 初始化串行通信口的內(nèi)容是：確定數(shù)據(jù)傳輸幀格式(包括數(shù)據(jù)位初始化串行通信口的內(nèi)容是：確定數(shù)據(jù)傳輸幀格式(包括數(shù)據(jù)位 長度、停止位長度及有無奇偶校驗和校驗的類型)、確定傳輸波特長度、停止位長度及有無奇偶校驗和校驗的類型)、。

58、確定傳輸波特 率以及確定率以及確定INS8250INS8250操作方式。操作方式是指自發(fā)自收的循環(huán)反饋操作方式。操作方式是指自發(fā)自收的循環(huán)反饋 方式(用于診斷)還是通常的兩點之間的通信方式，是程序查詢方方式(用于診斷)還是通常的兩點之間的通信方式，是程序查詢方 式傳送還是中斷方式傳送。式傳送還是中斷方式傳送。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 54 1初始化串行通信口 初始化的一般方法是按一定的步驟分別對線路控制寄初始化的一般方法是按一定的步驟分別對線路控制寄 存器存器LCRLCR、波特率除數(shù)寄存器、波特率除數(shù)寄存器TLLTLL、TLH TLH 和和 MODEMMODEM控控 制寄存器。

59、制寄存器MCRMCR等進行參數(shù)寫入操作，其參數(shù)是在程序等進行參數(shù)寫入操作，其參數(shù)是在程序 中由指令分散設(shè)定的；中由指令分散設(shè)定的； 通過寫除數(shù)寄存器通過寫除數(shù)寄存器TLL與與TLH設(shè)置波特率設(shè)置波特率 通過寫線路控制寄存器通過寫線路控制寄存器LCRLCR設(shè)置通信數(shù)據(jù)格式設(shè)置通信數(shù)據(jù)格式 通過寫通過寫MODEM控制寄存器控制寄存器MCR設(shè)置設(shè)置MODEM控制控制 字字 1.1.通過寫中斷允許寄存器通過寫中斷允許寄存器IERIER設(shè)置中斷允許控制字設(shè)置中斷允許控制字 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 55 1初始化串行通信口 MOVDX,LCR； MOVAL,80H OUTDX, AL； 。

60、MOVDX,DLL； MOVAL,0CH； OUTDX, AL MOVAL,00H INCDX； OUTDX, AL 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 56 MOV AL, 00011011b ； MOV DX,LCR； OUTDX, AL MOVAL, 03H； MOVDX, MCR； OUTDX, AL MOVAL, 0； MOVDX, IER； OUTDX, AL 57 1發(fā)送一個字符程序 一一 查詢方式異步串行通信編程查詢方式異步串行通信編程 采用查詢方式下的字符發(fā)送編程，有兩種方法：第一種方法，近距采用查詢方式下的字符發(fā)送編程，有兩種方法：第一種方法，近距 離傳送不考慮離傳送。

61、不考慮RS-232CRS-232C的的MODEMMODEM控制信號，控制信號，CPUCPU只要檢測到只要檢測到INS8250INS8250發(fā)發(fā) 送保持寄存器為空送保持寄存器為空( (即線路狀態(tài)寄存器即線路狀態(tài)寄存器D5=1)D5=1)，即可向發(fā)送保持寄存，即可向發(fā)送保持寄存 器輸出一個字符；第二種方法，考慮到發(fā)送持續(xù)的通用性，即可能器輸出一個字符；第二種方法，考慮到發(fā)送持續(xù)的通用性，即可能 用于遠距離通信的要求，故應(yīng)按照用于遠距離通信的要求，故應(yīng)按照RS-232CRS-232C配置配置MODEMMODEM時的控制規(guī)則時的控制規(guī)則 去處理。在這種情況下，發(fā)送方首先要使去處理。在這種情況下，發(fā)送方。

62、首先要使RTSRTS和和DTRDTR有效，即在有效，即在MCRMCR 中使中使RTS=DTR=1RTS=DTR=1。然后，檢測。然后，檢測MODEMMODEM狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器MSRMSR，只有當，只有當MSRMSR中的中的 CTSCTS和和DSRDSR有效，有效，CPUCPU才可按第一種方法向才可按第一種方法向INS8250INS8250輸出一個字符。輸出一個字符。 按第二種方法編寫發(fā)送程序的流程圖如圖按第二種方法編寫發(fā)送程序的流程圖如圖5-85-8所示。所示。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 58 2發(fā)送一個字符程序 自行思考與實現(xiàn)：如 果采取第一種方法發(fā) 送一個字符，程序該 。

63、如何編寫 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 59 3接收一個字符程序 采用查詢方式接收一個字符的編程，也有兩種方法采用查詢方式接收一個字符的編程，也有兩種方法 第一種方法是不考慮第一種方法是不考慮RS-232CRS-232C的的MODEMMODEM控制信號，控制信號，CPUCPU只要檢只要檢 測到測到INS8250INS8250的接收數(shù)據(jù)寄存器準備好的接收數(shù)據(jù)寄存器準備好( (即線路狀態(tài)寄存器即線路狀態(tài)寄存器D0=1)D0=1)， 即可從接收數(shù)據(jù)寄存器讀取一個字符；即可從接收數(shù)據(jù)寄存器讀取一個字符； 第二種方法，考慮到發(fā)送持續(xù)的通用性，即可能用于遠距離通信的第二種方法，考慮到發(fā)送持續(xù)的。

64、通用性，即可能用于遠距離通信的 要求，故應(yīng)按照要求，故應(yīng)按照RS-232CRS-232C配置配置MODEMMODEM時的控制規(guī)則去處理。在時的控制規(guī)則去處理。在 這種情況下，接收方首先要在這種情況下，接收方首先要在MCRMCR中設(shè)置數(shù)據(jù)終端就緒信號中設(shè)置數(shù)據(jù)終端就緒信號 (DTR=1DTR=1)，然后，檢測)，然后，檢測MODEMMODEM狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器MSRMSR。只有當。只有當 MSRMSR中的數(shù)據(jù)設(shè)備就緒信號中的數(shù)據(jù)設(shè)備就緒信號DSR=1DSR=1有效，有效，CPUCPU才可按第一種方才可按第一種方 法從法從INS8250INS8250接收一個字符。接收一個字符。 按第二種方法編寫。

65、接收程序的流程圖見下頁。按第二種方法編寫接收程序的流程圖見下頁。 一一 查詢方式異步串行通信編程查詢方式異步串行通信編程 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 60 3接收一個字符程序 自行思考與實現(xiàn)：如自行思考與實現(xiàn)：如 果采取第一種方法發(fā)果采取第一種方法發(fā) 送一個字符，程序該送一個字符，程序該 如何編寫如何編寫 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 61 R E V _ S H O W 子 程 序 流 程 圖 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 62 1通信中斷初始化 二二. . 中斷方式異步串行通信編程中斷方式異步串行通信編程 (1 1)修改中斷向量，使新的中斷向量指向自行。

66、編制的通信中斷程)修改中斷向量，使新的中斷向量指向自行編制的通信中斷程 序。序。 (2 2)確定)確定1655016550的操作方式，設(shè)置中斷允許寄存器相應(yīng)位的允許的操作方式，設(shè)置中斷允許寄存器相應(yīng)位的允許 或禁止(選擇中斷源類型)，并允許中斷操作(置或禁止(選擇中斷源類型)，并允許中斷操作(置MCRMCR的的OUT2OUT2 有效(該步驟原因詳見教材有效(該步驟原因詳見教材P274P274)。)。 (3 3)確定起止式通信協(xié)議，設(shè)置通信波特率及數(shù)據(jù)楨傳輸格式。)確定起止式通信協(xié)議，設(shè)置通信波特率及數(shù)據(jù)楨傳輸格式。 (4 4)開放通信中斷，對)開放通信中斷，對8259A8259A中斷控制器的屏蔽寄存器編程中斷控制器的屏蔽寄存器編程 (OCW1OCW1)，開放串口中斷。)，開放串口中斷。 第第9 9章章 串行通信接口串行通信接口 2通信中斷主程序 該程序沒有統(tǒng)一的模式，完全隨用戶應(yīng)用的要求自行編制。該程序沒有統(tǒng)一的模式，完全隨用戶應(yīng)用的要求自行編制。 63 3通信中斷服務(wù)程序 u該程序是中斷處理的核心，一般分成以下該程序是中斷處理的核心，一般分成以下3 3段：段： u(1 1)判斷發(fā)生中。

總結(jié)

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