可編程串行接口

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1、可編程串行接口8250本節(jié)主要內(nèi)容串行通信的一般概念1串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)2可編程串行通信接口芯片82503一、串行通信基本概念單工通信半雙工通信全雙工通信同步通信異步通信工作方式同步方式串行通信方式的特點(diǎn)每個(gè)時(shí)間單位傳送一位信息每個(gè)字符（字節(jié)）的各位依次傳送傳輸線少，距離遠(yuǎn)，成本低1、工作方式發(fā)送器接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器單工方式：半雙工方式：全雙工方式：在做遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，需要通過MODEM將數(shù)字信號(hào)→模擬信號(hào)，可以利用電纜線傳輸(稱為調(diào)制），接收方利用MODEM將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（稱為解調(diào)）。調(diào)制與解調(diào)

2、調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制方式有以下三種：①振幅調(diào)制（AmplictuteShiftKeying,ASK)②頻率調(diào)制（FrequencyShiftKeying,FSK)③相位調(diào)制（PhaseShiftKeying,PSK)串行通信需要解決的問題雙方以何種速率進(jìn)行通訊進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式如何從位流中正確地采樣到位數(shù)據(jù)收發(fā)出錯(cuò)時(shí)如何處理收發(fā)雙方必須嚴(yán)格遵守相關(guān)通信協(xié)議：同步串行通信異步串行通信2、同步通信與異步通信同步通信：特點(diǎn):利用同步字（SYN）獲得雙方的同步信息，數(shù)據(jù)之間無間隔符（數(shù)據(jù)流）所以傳輸速率較高，同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式：CRC的意思是循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，用

3、于檢驗(yàn)在傳輸過程中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。同步通信的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：一次傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)，傳輸效率高，速度快。發(fā)送方接收方公用時(shí)鐘缺點(diǎn)：一幀數(shù)據(jù)中收發(fā)時(shí)鐘要保持高度同步，如果雙方的時(shí)鐘頻率有偏差，會(huì)因?yàn)榉e累造成錯(cuò)位。異步串行通信方式特點(diǎn):以字符/字節(jié)為單位傳送，通信雙方需約定協(xié)議(格式，速率等)。異步通信必須遵從兩項(xiàng)規(guī)定:１.數(shù)據(jù)的格式：每一個(gè)數(shù)據(jù)傳送時(shí),必須加一個(gè)起始位，后面加1或1.5或2個(gè)停止位。還可根據(jù)需要加入校驗(yàn)位。校驗(yàn)位奇校驗(yàn)：字符加上校驗(yàn)位有奇數(shù)個(gè)1；偶校驗(yàn)：字符加上校驗(yàn)位有偶數(shù)個(gè)1。校驗(yàn)位產(chǎn)生和檢查由串行通信控制器內(nèi)部自動(dòng)產(chǎn)生，停止位也是由硬件自動(dòng)產(chǎn)

4、生的。(偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤不能檢測)。異步通信時(shí),字符/字節(jié)是一幀一幀的傳送，每幀字符必須靠起始位來同步，在異步通信的數(shù)據(jù)傳送中，傳輸線上允許空字符。2.波特率（bps）波特率就是傳送數(shù)據(jù)位的速率（用位/秒）表示。例:數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/秒，每幀包括10個(gè)數(shù)據(jù)位，則波特率為120×10=1200位/秒=1200bps常用的異步通信的波特率的值為：150、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800。二、串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行串行通信的線路連接時(shí)，需要解決的問題：１.計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間要共同遵守的某種約定，稱為物理接口標(biāo)

5、準(zhǔn)，包括電纜的機(jī)械特性、電氣特性、信號(hào)功能和傳送過程的定義。２.按相關(guān)接口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)接口電路。常用RS-232-C。RS-232-C串行接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232標(biāo)準(zhǔn)是美國EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）與BELL等公司一起開發(fā)的，1969年公布的通信協(xié)議，適合的數(shù)傳率：0～20Kbps。RS-232對電氣特性，邏輯電平和各種信號(hào)線的功能都作了規(guī)定。串行接口計(jì)算機(jī)DTE串行接口計(jì)算機(jī)或終端DTE1234DB-25型連接器25腳，只用9個(gè)信號(hào)（2個(gè)數(shù)據(jù)線，6個(gè)控制線，1個(gè)地址）5678911132522201814發(fā)送電流（-）發(fā)送電流（+）DCDGNDDSRCTS

6、RTSRXDTXD（-）接收電流（+）接收電流123456789DSRRTSCTSRIDCDRXDTXDDTRGNDDB-9型連接器9針，9針全用機(jī)械特性連接器（Connector）１、近距離連接（<15m）只用3條線（發(fā)送線TXD，接收線RXD，信號(hào)地線）TXDRXDTXDRXDA機(jī)B機(jī)7722334562045620２、遠(yuǎn)距離連接（>15m）1）需用MODEM和專用電話線2）需用2～9條信號(hào)線（在接口與MODEM之間）三.可編程串行接口8250功能簡介CPU利用串行通信與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，必須通過串行接口電路實(shí)現(xiàn)。（1）進(jìn)行串/并行轉(zhuǎn)換。（2）

7、實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)格式化。（3）能進(jìn)行可靠性校驗(yàn)。（4）實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)控制。INS8250D7～D0SINSOUT8250主要功能（1）支持異步串行通信規(guī)程，發(fā)送時(shí)可自動(dòng)插入起始位、停止位和奇偶校驗(yàn)位，接收時(shí)能自動(dòng)刪除。（2）內(nèi)部具有可編程的時(shí)鐘產(chǎn)生電路，可對外部時(shí)鐘進(jìn)行1～65535次分頻。（3）具有由CPU的發(fā)向調(diào)制解調(diào)器MODEM的控制信號(hào)。（4）具有優(yōu)先級排除的中斷系統(tǒng)，有多種中斷源。（5）發(fā)送和接收都采用雙緩沖結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)穩(wěn)定）。１、8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理１)數(shù)據(jù)總線緩沖器功能：與CPU總線D7～D0連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。２)讀

8、寫控制邏輯輸入片選信號(hào)，同時(shí)有效選中82508250內(nèi)部寄存器的選擇信號(hào)鎖存地址及片選信號(hào)，以穩(wěn)定譯碼數(shù)據(jù)輸入選通信號(hào)，任