微机原理与接口技术课件：06 串行通信及可编程串行接口8251A.pptVIP

①串行口允许接收； 4 8251A的接收/发送工作过程 1) 接收器的工作过程 ②接收控制电路不断监视串行数据输入线上的电平，一旦出现持续一个位周期的低电平； ③则开始采样有效数据位，并逐位移入移位寄存器中。采样重复进行，直至采样规定的停止位为止； ④然后再将有效数据并行送入输入缓冲寄存器，并由接口电路中的奇偶检测逻辑对输入数据进行校验，并根据校验结果置状态寄存器相应标志位； ⑤CPU读取数据。 ①CPU把要输出的数据写入输出缓冲寄存器，然后由接口电路中的发送控制逻辑根据预先写入控制字的内容对数据格式化，即加上起始位、奇偶校验位和停止位等成帧信息。 ②格式化后的数据由输出移位寄存器按选定的传输速率逐位移出，由串行数据输出线输出。 2）发送器的工作过程 在异步方式中，发送器在数据前加上起始位，在数据后加上校验位和停止位，然后作为一帧信息从TxD引脚逐位发送数据。 在同步方式中，发送器先送同步字符，然后逐位地发送数据。若CPU没有及时把数据写入发送缓冲器，则8251A用同步字符填充，直至CPU写入新的数据。 8251A内部除了具有可读可写的数据寄存器外，还具有只可写的控制字寄存器和只可读的状态寄存器。 5 8251A的控制字寄存器和状态字寄存器 控制字寄存器存放方式控制字和命令控制字。 (1) 方式控制字的作用：方式控制字用来确定8251A的通信方式(同步或异步)、校验方式(奇校验、偶校验或不校验)、数据位数(5、6、7或8位)及波特率参数等。方式控制字的格式如图9所示。它应该在复位后写入，且只需写入一次。 1) 控制字寄存器 方式控制字格式 最低两位D1D0为00时，8251A处于同步工作方式。其他三种组合规定了异步工作方式时，接收器接收时钟RXC、发送器发送时钟TXC与波特率的关系。当这两位设置为01、10和11时，RXC和TXC引脚上加载的信号的频率应分别为波特率的1倍、16倍和64倍。 命令控制字使8251A进入规定的工作状态以准备发送或接收数据。它应该在写入方式控制字后写入，用于控制8251A的工作，可多次写入。 (2) 命令控制字： 方式控制字和命令控制字本身无特征标志，也没有独立的端口地址，8251A是根据写入先后次序来区分这两者的：先写入者为方式控制字，后写入者为命令控制字。所以对8251初始化编程时必须按一定的先后顺序写入方式控制字和命令控制字。 命令控制字格式 D0：TXEN发送允许控制位，D0=1时允许8251从发送端口发送数据，D0=0时屏蔽发送。 D1（DTR）：该位与DTR有关系，它控制DTR的输出状态。为1时通知外设CPU已准备就绪,外设可以接受数据。 D2：RXEN接收允许控制位，D2=1时允许8251从接收端口接收，D2=0时屏蔽接收。 D0和D2必须在接收或发送前设置允许。 D3：=1时发送断缺字符位，使TXD变为低电平，表示数据缺失；而当处于正常状态时，该位=0。 D4（ER）：=1时，复位状态寄存器中的全部出错标志，PE、OE、FE这三位错误标志由状态寄存器的D3、D4、D5来指示。 D5（RTS）：该位控制RTS的输出状态。 D5=1时通知外设(调制解调器)CPU已准备好发送数据. D6（IR）：D6=1，8251内部复位，要重新初始化。 D7（EH）：该位只对同步方式起作用，D7=1时，表示开始有哪些信誉好的足球投注网站同步字。 2) 状态字寄存器 CPU通过读取状态字来检测外设及接口的状态。当FE=1时，出现“帧格式错”。所谓帧格式错，是指在异步方式下当一个字符终了而没有检测到规定的停止位时的差错。 当OE=1时，出现“溢出错误”。所谓溢出错误，是指当CPU尚未读完一个字符而下一个字符已经到来时，OE标志被置“1”。发生这种错误时，上一个字符将丢失。 当PE=1时，奇偶错， 在通信线路上因噪声干扰而引起的某些数据位的改变，则会引起奇偶检验错。 发生这三种错误时不禁止8251A的工作，可由控制命令字中的ER来复位。 8251A在使用前必须进行初始化。初始化在8251A处于复位状态时开始。 6 8251A初始化编程 其过程为：首先写入方式控制字，以决定通信方式、数据位数、校验方式等。若是同步方式则紧接着送入一个或两个同步字符，若是异步方式则这一步可省略，最后送入命令控制字，就可以发送或接收数据了。初始化过程的信息全部写入控制端口，特征是C/D=1，即地址线A0=1(因为C/D接至A0)。 下图给出了8251A初始化过程的流程图。 8251A初始化流程 例.设8251A控制口的地址为301H，数据口地址为300H，按下述要求对8251A进行初始化。 ① 异步工作方式，波特率因子为64(即数据传送速率是时钟频率的1/64)，采用偶校