8.串行接口（8251A）

基本概念

  1. 串行数据传送方式

    1. 单工通信方式
    2. 半双工通信方式
    3. 全双工通信方式：两根独立的传输线

  2. 穿行传送的两种基本工作方式

    1. 异步通信方式
      • 以字符为单位，字符间无固定的时间间隔，字符中的各位以固定时间传送
      • 需要起始位和停止位，起始位至停止位称为一帧
      • 空闲位以1填充
    2. 同步通信方式
      • 统一时钟控制发送方和接收方，若干字符组成一个信息组
      • 同步传输要求连续，不允许有间隔。无字符时，发送空闲和同步字符
      • 每组信息：1-2个同步字符+8位字符数据
    3. 串行传送速率
      • 波特率：每秒传输数据的位数（位/秒）
      • 例：一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在系统中使用一个奇偶校验位和两个停止位。若每秒发送100个字符，则其波特率为多少
        • 100*（1+8+1+2）=1200bps
    4. 发送时钟和接收时钟
      • 每位持续的时间**固定b
      • 发送方以发送时钟作为数据位的划分界限
      • 接收方以接收时钟作为数据位的检测
      • 波特率因子：每位占用的时钟周期数

可编程串行接口8251A

  1. 基本性能

    1. 同步方式：0~64000Bit/s；异步方式：19200Bit/s
    2. 字符可被定义为5、6、7或8位，同步方式下可由内部自动检测同步字符或由外部给出同步信号
    3. 出错检测
      • 奇偶错误
      • 帧错误
      • 溢出（丢失）错误

  2. 编程

    1. 方式字
      1. 同步方式（D1D0=00)
        • D7：0，2个同步字符；1，1个字符
        • D6：0，内同步；1，外同步
        • D5：0，奇校验；1，偶校验
        • D4：0，无校验；1，有校验
        • D3D2：数据位数，5~8位
      2. 异步方式
        • D7D6：01，1个停止位；10，1.5个；11，2个
        • D5：0，奇校验；1，偶校验
        • D4：0，无校验；1，有校验
        • D3D2：数据位数，5~8位
        • D1D0：波特率因子，01~11：1、16、64
    2. 命令字
      • D7：1，搜索同步字符
      • D6：1，8251A内部复位
      • D5：1，请求发送，/RTS输出0
      • D4：1，清除错误标志，如PE、OE、FE
      • D3：1，中止，TxD输出0
      • D2：1，接收允许；0，屏蔽
      • D1：1，数据终端就绪，/DTR输出0
      • D0：1，发送允许；0，屏蔽
    3. 状态字
      • D7：1，数据设备就绪
      • D6：1，S/BDET
      • D5：1，FE
      • D4：1，OE
      • D3：1，PE
      • D2：1，发送器TxEMPTY=1
      • D1：1，接收器就绪
      • D0：1，发送器就绪
    4. 初始化程序
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      XOR AX,AX
      MOV CX,0003H
      MOV DX,PORTC

      NEXT:OUT DX,AL
      LOOP:NEXT

      MOV AL,40H
      MOV DX,AL
      OUT DX,AL

例题

  1. 8251A工作在异步方式下的初始化编程。要求字符用7位二进制表示，采用奇校验，1.5个停止位，波特率系数为16。清除出错标志，让各出错标志处于初始状态，使请求发送有效电平，命令控制字使数据终端就绪(DTR)处于有效电平，发送允许和接收允许均为有效电平。设端口地址为208H和20AH

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    XOR AX,AX
    MOV CX,0003H
    MOV DX,20AH

    NEXT:OUT DX,AL
    LOOP: NEXT

    MOV AL,40H
    OUT DX,AL

    MOV AL,10011010B
    OUT DX,AL
    MOV AL,37H
    OUT DX,AL

  2. 8251A工作在同步方式下的初始化编程。要求采用内同步方式，同步字符为两个相同的16H值，字符长度为8位二进制，采用偶校验，要求对同步字符进行检索，复位3个出错标志，允许发送和接收，命令控制字使数据终端就绪(DTR)处于有效电平。

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    MOV AL,00111100B //方式字
    OUT DX,AL

    MOV AL,16H //写入同步字符
    OUT DX,AL
    OUT DX,AL

    MOV AL,10010111B
    OUT DX,AL

    3.设8251A数据口和控制口地址分别为1F0H和1F2H,异步方式，7位数据，1位停止位，偶校验，波特率系数16，
    方式字：7AH
    发送与接收程序如下：

    1. image-20220523112532677

    • 方式字：01111010B->7AH

    • 命令字：00010001B->11H //清除错，发送

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      MOV AL,40H
      MOV DX,1F2H
      OUT DX,AL

      MOV AL,7AH
      OUT DX,AL
      MOV AL,11H
      OUT DX,AL

      LEA DI,BUFF-T
      MOV CX,COUNT-T

      NEXT-T: MOV DX,1F2H
              IN AL,DX
              TEST AL,02H
              JZ NEXT-T
              MOV DX,1F0H
              MOV AL,[DI]
              OUT DX,AL
              INC DI
      LOOP NEXT-T

    1. image-20220523112550731

      • 方式字：01111010B->7AH

      • 命令字：00010001B->11H //清除错，发送

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        MOV AL,40H
        MOV DX,1F2H
        OUT DX,AL

        MOV AL,7AH
        OUT DX,AL
        MOV AL,11H
        OUT DX,AL

        LEA DI,BUFF-G
        MOV CX,COUNT-G
        NEXT-G: MOV DX,1F2H
                IN AL,DX
                TEST AL,02H
                JZ NEXT-G
                TEST AL 38H
                JNZ NEXT-G
                MOV AL,[DI]
                MOV DX,1F0H
                IN AL,DX
                INC DI
                LOOP NEXT-G