串行接口與通信

第八章串行接口1第一節(jié)串行通信原理一、串行通信基本概念

串行通信：數(shù)據(jù)的各位間串行傳輸，通過單條1位寬傳輸線按順序分時傳送，即通信雙方一次傳輸一個二進(jìn)制位。

并行通信：數(shù)據(jù)的各位間串行傳輸，通過多條1位寬傳輸線同時傳送，寬度一般為“字節(jié)”或“字”。串行通信與并行通信是兩種基本的數(shù)據(jù)通信方式。

2串行通信的優(yōu)點(diǎn)(與并行通信相比)：⑴傳輸距離長(可達(dá)數(shù)千公里)；⑵長距離時數(shù)據(jù)傳送速率快，通信時鐘頻率更容易提高(無聯(lián)絡(luò)信號)；⑶抗干擾能力強(qiáng)，信號間干擾可忽略(線少)；⑷費(fèi)用低(線少)

；⑸傳輸線既傳數(shù)據(jù)，又傳聯(lián)絡(luò)信息。

串行通信的缺點(diǎn)(與并行通信相比)

：數(shù)據(jù)的串/并轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)格式要求；位計(jì)數(shù)。3二、串行通信綜述

1、串行通信示意圖計(jì)算機(jī)串行接口MODEM收發(fā)控制計(jì)算機(jī)串行接口MODEM發(fā)收控制音頻模擬信號非遠(yuǎn)程通信時可省略MODEM串行接口計(jì)算機(jī)收發(fā)控制點(diǎn)點(diǎn)通信時可省略回下頁返回6頁42、串行通信相關(guān)問題（1）通信原理—通信過程中相關(guān)因素*通信方式—方向(單工/半雙工/全雙工)、連接(一對一/一對多/多對多)、異步串行/同步串行；

*速度控制—波特率、發(fā)送/接收時鐘；

*差錯控制—硬件(單端/雙端、電壓/電流、信號重復(fù))、軟件(檢錯、糾錯技術(shù))；

*長距離傳輸—信號調(diào)制與解調(diào)；

*通道共享—信道復(fù)用。（2）通信協(xié)議—如何處理信號線上的信號*數(shù)據(jù)識別—異步串行通信協(xié)議；

*數(shù)據(jù)正確性—抗干擾、檢驗(yàn)碼編碼技術(shù)。轉(zhuǎn)上頁回7頁回9頁回11頁回14頁回16頁回17頁5（3）通信接口標(biāo)準(zhǔn)—何時可線路傳輸及如何連接*標(biāo)準(zhǔn)類型—RS-232C、RS-422A、RS485等；*邏輯特性—信號定義、信號握手規(guī)則；

*電氣特性—電壓/電流要求、電纜長度；

*機(jī)械特性—連接器類型、信號定義與連接。（4）軟件編程—如何通過軟件控制傳輸*接口芯片類型—INS8250等；

*接口芯片特點(diǎn)—引腳信號、控制邏輯、支持通信協(xié)議、適配器組成方法；

*接口芯片編程—REG定義、編程要求。轉(zhuǎn)4頁回25頁回36頁6三、串行通信方式

1、通信方向轉(zhuǎn)5頁2、連接方式一對一(點(diǎn)點(diǎn))一對多多對多結(jié)點(diǎn)數(shù)量2＞2＞2發(fā)送方數(shù)量11n接收方數(shù)量1nn發(fā)送沖突不考慮不考慮考慮*接收沖突不考慮考慮*考慮*應(yīng)用RS-232CRS-423A、RS-422ARS-485說明：*--通信信息(控制或數(shù)據(jù))中含有結(jié)點(diǎn)地址TRTRTRRTTR單工方式半雙工方式全雙工方式73、異步串行/同步串行（1）異步串行通信通信數(shù)據(jù)流中，字符間異步，字符內(nèi)位間同步。

字符間異步：字符與字符間無嚴(yán)格的時間要求。

字符內(nèi)位間同步：一旦傳送開始，收/發(fā)雙方以預(yù)先約定的傳輸速率傳輸字符中的每一位。異步串行通信基本信息單位：字符。（2）同步串行通信通信數(shù)據(jù)流中，字符間及字符內(nèi)部各位間均同步。同步串行通信基本信息單位：幀(字符塊)。8四、速度控制1、波特率單位時間內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位/秒(b/s)表示，也稱為數(shù)據(jù)位速率。它是衡量串行通信速率的重要指標(biāo)。思考：⑴甲乙雙方對波特率的要求如何？⑵甲方的接收波特率、發(fā)送波特率間關(guān)系如何？為什么？⑶通信雙方的波特率是如何確定的？轉(zhuǎn)5頁92、收/發(fā)時鐘控制收/發(fā)雙方之間數(shù)據(jù)傳輸速率的時鐘。與波特率關(guān)系：

收/發(fā)時鐘頻率=n×波特率

n為波特率系數(shù)(對單個系統(tǒng)而言是固定的)，用于提高通信可靠性(在異步通信協(xié)議中講)與基準(zhǔn)時鐘頻率關(guān)系：

收/發(fā)時鐘頻率=基準(zhǔn)時鐘頻率/波特率除數(shù)波特率除數(shù)=基準(zhǔn)時鐘頻率/(n×波特率）波特率設(shè)置：通過軟件設(shè)置波特率除數(shù)即可實(shí)現(xiàn)?；?2頁回46頁10五、差錯控制目標(biāo)：解決信號從甲方到乙方間的干擾問題。影響因素：長距離(信號衰減)、電磁干擾等。1、硬件手段（1）單端/雙端手段有單端發(fā)送/單端接收、單端發(fā)送/雙端接收、雙端發(fā)送/雙端接收三種。第一種最大傳輸距離15m，其它兩種為1200m。（2）電壓/電流手段根據(jù)線路和接收端阻抗大小關(guān)系可采用電流環(huán)方式。PC286以后的串行接口已取消電流環(huán)方式。轉(zhuǎn)5頁11（3）信號重復(fù)用多個時鐘長度調(diào)制一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，減少差錯。波特率系數(shù)n：調(diào)制一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的時鐘個數(shù)，又稱波特率因子。n可取1,16,32和64等，一般n=16。注意：n在硬件設(shè)計(jì)時已固定，軟件不可改變。

例：系統(tǒng)基準(zhǔn)時鐘頻率為1.8432MHz，波特率因子為16。(1)若波特率為9600b/s，則波特率除數(shù)為多少？(2)該通信模式中，波特率最高為多少？解：(1)收/發(fā)時鐘頻率=16*9600=153.6kHz波特率除數(shù)=1.8432MHz/153.6kHz=12(2)最高波特率時，波特率除數(shù)為1；最高波特率=1.8432MHz/(16×1)=115.2kHz轉(zhuǎn)10頁122、軟件手段主要反映在數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯方面。（1）檢錯方法發(fā)送端：在發(fā)送數(shù)據(jù)后附加發(fā)送校驗(yàn)碼；接收端：比較數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼來驗(yàn)證數(shù)據(jù)正確性。校驗(yàn)碼：有奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余碼、海明碼和方陣碼檢驗(yàn)等種類。（2）糾錯方法用具有糾錯功能(發(fā)現(xiàn)錯誤的位置)的校驗(yàn)碼實(shí)現(xiàn)，如循環(huán)冗余碼。注意：任何一種檢驗(yàn)碼均不能100%地檢錯或糾錯。13六、信號調(diào)制與解調(diào)

原因：數(shù)字信號在傳輸線上傳送時，高次諧波的衰減很厲害，不能實(shí)現(xiàn)長距離傳輸。

解決：發(fā)送方使用調(diào)制器(Modulator)，把需傳送的數(shù)字信號調(diào)制為適合在線路上傳輸?shù)囊纛l模擬信號；

接收方使用解調(diào)器(Demodulator)從線路上測出該模擬信號，并還原成數(shù)字信號。轉(zhuǎn)5頁14

調(diào)制方法：有調(diào)頻(FM)、調(diào)幅(AM)和調(diào)相(PM)三種；用得最多的是調(diào)頻方法。15五、信道復(fù)用

時分多路復(fù)用TDM(TimeDivisionMultiplexing)，將物理傳輸線路按時間分成若干時間片，輪流為多個信號所占用，每個時間片由復(fù)用的一個信號占用。

頻分多路復(fù)用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)，利用頻率調(diào)制原理，將要同時傳送的多個信號進(jìn)行頻譜搬移，使它們互不重疊地占據(jù)信道頻帶的不同頻率段，然后經(jīng)發(fā)送器從同一信道上同時或不同時地發(fā)送出去。

串行通信通常使用時分多路復(fù)用系統(tǒng)。轉(zhuǎn)5頁16第二節(jié)異步串行通信協(xié)議異步串行通信協(xié)議需解決問題：⑴異步串行通信前提；⑵在通信信號流中，如何識別一個字符，及驗(yàn)證字符的正確性；⑶如何提高數(shù)據(jù)的抗干擾能力。異步串行通信協(xié)議絕大多數(shù)使用起止式異步串行通信協(xié)議，本節(jié)所講的是起止式異步串行通信協(xié)議。轉(zhuǎn)5頁17一、起撈止式異提步串行病通信協(xié)竭議1、字求符格式均及位順叫序字符包括起始位(1派位、藝邏輯鋤“0蔽”)裳，數(shù)據(jù)位(5~爪8位)宣，校驗(yàn)穩(wěn)位(1弟位、悲可無瀉)，停止位(1~謊2位、逮邏輯“柳1”)翻。字符啟間用空第閑位葵(m呆位、號邏輯柜“1治”)暮表示賤，m泄可為非0個舒?；?父0頁回23棉頁18異步串辱行通信慈前提：解決每混位寬度籠問題—收/發(fā)孟雙方約蓮定波特憲率；何時字盈符結(jié)束邪(其后閃為空閑隨)—收/緩發(fā)雙奏方需冒約定夕字符旦數(shù)據(jù)正格式縣、校摧驗(yàn)位從格式友、停齒止位恭格式淡?；?歌4頁01000100010起始位空閑位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位停止位空閑位D0位時間D7位先發(fā)送/接收后發(fā)送/接收說明：數(shù)據(jù)位的發(fā)送/接收順序從低位到高位字符格式：邏輯信號：192、渾字符連傳輸辟正確挺性保唇證（1約）起仁始位混的識佛別起始位識和停止典位/空舅閑位極性相蜻反，停止位泡/空閑圣位后的低電平抬位認(rèn)為緊是起蜓始位鋒。（2澇）字覺符結(jié)愁束的哈確認(rèn)按協(xié)議規(guī)定在的數(shù)恰據(jù)位火順序、約定評的字倦符格影式，接收步方識別完注停止位頃后，該字溫符結(jié)束撕(其后礎(chǔ)為空閑夾位)。（3）猴確認(rèn)字嘴符數(shù)據(jù)也的正確威性發(fā)送方諸：在數(shù)訊據(jù)位虎后發(fā)送本字符避的校驗(yàn)盒碼；接收方水：接收李完字細(xì)符后風(fēng)，計(jì)算字符忙的檢驗(yàn)碼(校館驗(yàn)方送法已顯約定曾)，春并與野所接滴收的滋字符如校驗(yàn)返碼進(jìn)菠行比較。轉(zhuǎn)18佛頁20例題牽：下圖僵為測縱試某兼設(shè)備罷間通井信所孤得信訂息，誼按照崇起止墾式異濁步串挎行通摟信協(xié)譜議，故字符攝格式欄可能可是什禽么？分析：起始位屑、停止促位應(yīng)對襯齊；起隱始位應(yīng)熄在t03、t12，停芽止位預(yù)應(yīng)在搏t11、t20。t01t05t10t15t20字符聰格式吃：D位、浪P位、城S位可尚能為6懼位、1閱(奇)競位、1蟲位，或7位壟、0位永、1位懂。D位運(yùn)等：D位+高P位長濱度=7獅，P位啞符合奇挖校驗(yàn)要答求。練習(xí)潤：右圖字拆符格式擱可能是咬什么？棚為什么降？t01t05t10t15t1921二、數(shù)據(jù)抗嶄干擾能競力1、儉提高幫接收射方采盜樣頻并率發(fā)送斃器：發(fā)送時虛鐘頻率漂只需與鐘波特率蜘相同即喊可接收臟器：接收梢時鐘繡頻率零=波盯特率鐵*波央特率禽系數(shù)n（1沈）起千始位女的抗稅干擾起始位己開始時連續(xù)n/2泊個低旋電平包?；叵挛?2（2）參數(shù)據(jù)位倚等的抗書干擾在其n個時鐘逮的中心點(diǎn)令采樣，降迷低采緊集到扒噪聲項(xiàng)的概浙率。2、漁防止悶采樣繞信號經(jīng)的漂奶移空閑箭位后擊的下降朱沿認(rèn)為起始位聯(lián)的開始?？臻e誰位可垮緩沖賴發(fā)送榮/接年收時種鐘的英偏差憤，而香字符崇內(nèi)部繩偏差垃最多柴為一碌個字綠符各船位寬承度(彈問題江不大敢)。轉(zhuǎn)18罷頁轉(zhuǎn)上球頁23例題：串行通筐信時每諷字符7勾位AS倘CII蘇碼，數(shù)嗎據(jù)傳輸交速率為骨240留字符/罷秒，起撓止式異招步協(xié)議疏中使用綿1位奇壟偶校驗(yàn)夕位和1無位停止陳位。1）荷波特蛾率應(yīng)撕該是喪多少總？2）仁有效討數(shù)據(jù)雕位傳足輸位糠速率舒是多莊少？3）傳桃輸效率釋是多少泰？4）波暴特率系哀數(shù)為1虜6時接欠收方接弱收時鐘挨頻率為就多少？解：廚1）北波特堆率=(1堤位起惡始位柴+7姓位數(shù)田據(jù)位墻+1逮位校號驗(yàn)位+1位贏停止位裳)×2廢40=2脊40棗0b惱/s2）有步效數(shù)據(jù)恩位傳輸止位速率胡=7×2跪40=最168煤0b/賴s3）傳禍輸效率著=168笛0/2庫400飽=70預(yù)%4）接柱收時鐘丹頻率=16抹*2院40長0=夸38析.4殃kH太z24第三節(jié)態(tài)串行誘接口標(biāo)違準(zhǔn)一、串行通帝信接口駝標(biāo)準(zhǔn)通信線路計(jì)算機(jī)串行接口電平轉(zhuǎn)換連接器MODEM計(jì)算機(jī)串行接口電平轉(zhuǎn)換連接器MODEMDTEDCEDCEDTEDTE—數(shù)據(jù)終端設(shè)備，數(shù)據(jù)的源頭和目的地；DCE—數(shù)據(jù)通信設(shè)備，使數(shù)據(jù)符合線路要求的調(diào)制解調(diào)設(shè)備。串行團(tuán)接口潮標(biāo)準(zhǔn)汪：根據(jù)連的接器(雅含電平葬轉(zhuǎn)換器翻)的不她同，最兵常用的智有RS嘉-23罪2C、頁RS-做422伶A、R吐S-4訊85幾景種標(biāo)準(zhǔn)莊。轉(zhuǎn)6引頁25二、RS-鴉232巧C標(biāo)準(zhǔn)1、骨RS撞-2受32寸C信飛號定脈義（乒25孫芯D如TE咬）引腳代號其他表示法信號名方向1AA（101）PG保護(hù)地設(shè)備地2BA（103）TxD，SD發(fā)送數(shù)據(jù)DTE→DCE3BB（104）RxD接收數(shù)據(jù)DCE→DTE4CA（105）RTS，RS請求發(fā)送DTE→DCE5CB（106）CTS，CS允許/清除發(fā)送DCE→DTE6CC（108）DSR，MRDCE就緒DCE→DTE7AB（102）SG信號地信號公共地8CF（109）RLSD，DCD接收線路信號檢測DCE→DTE20CD(108.2)DTRDTE就緒DTE→DCE22CE（125）RI振鈴指示DCE→DTE回下途頁回28窗頁回3艙2頁262、墊RS叛-2灶32飲C邏底輯特婆性—信計(jì)號握世手規(guī)宋則（1俗）使沸用M夸OD饑EM計(jì)算機(jī)或終端MODEM或其他DCE123456820227PGTxDRxDRTSCTSDSRDCDDTRRISG計(jì)算機(jī)或終端MODEM或其他DCE123456820227PGTxDRxDRTSCTSDSRDCDDTRRISG電話線信號類塘型：數(shù)據(jù)信危號—TxD汪、Rx耽D，狀妻態(tài)為邏軍輯“1長”或“苗0”；控制信泄號—除P腦G、耍SG腔及數(shù)秩據(jù)信款號外鋸的信抄號，鎮(zhèn)狀態(tài)避為有被效(蜘ON奧)和眼無效繭(O孔FF蓄)。轉(zhuǎn)上頁27握手勁規(guī)則館：①DTR(ON)DTEDCE①DSR(ON)②RTS(ON)①DTR(ON)DCEDTE①DSR(ON)⑤CTS(ON)③RI(ON)④DCD(ON)⑥TxD→⑦RxD→⑴D鵲TR仆、D洞SR怨均為遙ON時，才工有可能載進(jìn)行傳西輸；⑵R隙TS睜為O喂N，接收平到CTS傳為ON時才貫可發(fā)缸送；用于梨有大贊延遲憤通信妖時的齡握手子，全編雙工攀時置蠢為O古N即劇可⑶DC蒼D為O陡N時(數(shù)拜據(jù)通道草建立)春，準(zhǔn)備建接收數(shù)駐據(jù)；用于辭有M浮OD脆EM蕩時的香通信塑，無掙MO并DE立M時牢置為固ON聽即可⑷RI耗為ON時(線蹈路通道稈建立)莊，再為圍OFF劫后DC槐D為O丑N。用于侄電話燭交換征機(jī)線練路時饞的通溉信，山其他加情況演置為罷ON溫即可轉(zhuǎn)26岸頁回下嘗頁28（2吳）不膝使用外MO冒DE娃M(溉簡單象連接藏)計(jì)算機(jī)或終端123456207TxDRxDRTSCTSDSRDTR計(jì)算機(jī)或終端123456207TxDRxDRTSCTSDSRDTRPGSGDT孩E缺驗(yàn)省設(shè)深計(jì)：未連炭接控測制信繼號均袖為O聚N(近空載個)。（3工）最件簡單糕連接計(jì)算機(jī)或終端23

7TxDRxD計(jì)算機(jī)或終端23

7TxDRxDSG轉(zhuǎn)上頁293、忙RS桑-2盆32膏C電堵氣特丹性（1選）信些號電沫平在拾±(俗5~欄15眼)V炕之間數(shù)據(jù)信號控制信號邏輯“1”邏輯“0”有效(ON)無效(OFF)信號電平＜-3V＞+3V＜-3V＞+3V（2）初信號電閉平與T蜓TL電噴平的轉(zhuǎn)富換RS降-2確32毫C接梯口標(biāo)翠準(zhǔn)采校用的攪是負(fù)雨邏輯戰(zhàn)，與傅TT貸L電姑平不淺一致得，必卸須進(jìn)仔行電笨平轉(zhuǎn)罷換。+5V400kΩ5kΩOUTINOUTINTTLRS-232電平撇轉(zhuǎn)換釘芯片基：MA丸X2蛾32戒和M歐AX頃23嘩2A壁；單端斯發(fā)送閣/單斃端接陷收。30（3模）應(yīng)雙用注掉意點(diǎn)讓一—共模史噪聲干融擾RS-刊232拜C為單遣端發(fā)送坡/單端漸接收(鑰有公共侵信號地脊)，共刪模噪聲四很容易破引入信鎖號系統(tǒng)帥中。RS-扁232略C較高絞的傳輸杰電壓，貼仍不能捐絕對解緒決問題栽。（4飯）應(yīng)腥用注貪意點(diǎn)丘二—傳遺輸速降率對讀傳輸泛線長氧度的局限制電平跳擾變的速域度(傳征輸速率咽)和線食路信號賊的衰減毅(傳輸梨線長度莖)會導(dǎo)壯致信號煎失真。當(dāng)通躍信速彎率低纖于2配0K淹b/沒s時鏈，R匯S-械23雁2C緊所能族直接檔連接灣的最仍大物該理距尼離為參15衫m(xù)；趁使用凈特制居的低攏電容紡電纜千可以說達(dá)到脖15毅0m獲。314、R射S-2蒙32C火機(jī)械特突性（1）麗連接器貨類型有方向案(DT槍E/D憤CE)仁和大小婦(25益芯/9雨芯)兩甚種屬性艇。引腳鳳定義宣：DT籠E連仇接器見(針脫型)腐為R梢S-厲23把2定蹈義信腸號；妥DC屈E連吳接器圣(孔腹型)短為與濱DT擁E連接器直通時的殘信號賊。資料圖性片：為DT遼E連接器的信等號。TxDRxDTxDRxD轉(zhuǎn)26廚頁回下頁329芯D醒TE與葉25芯敞DTE萄連接謎9芯禁DTE逆與25籠芯DC多E連接（2拜）連續(xù)接器據(jù)間的刑連接DB-9型連接器(DTE)DB-25型連接器(DCE)83220764522123456789DB-9型連接器(DTE)DB-25型連接器(DTE)82367204522123456789DCDRxDTxDDTRSGDSRRTSCTSRIDCDTxDRxDDSRSGDTRRTSCTSRI9芯乖DT算E與客9芯電DT密E連逢接皇9談芯D指TE翻與9母芯D種CE皮連接123456789DB-9型連接器(DTE)DB-9型連接器(DCE)123456789123456789DB-9型連接器(DTE)DB-9型連接器(DTE)123456789轉(zhuǎn)上頁33三、RS竿-4沙22京A、湯RS城-4棋85歷標(biāo)準(zhǔn)1、R改S-4帝22A剖和RS緒-42綿3A標(biāo)此準(zhǔn)RS-423A單端驅(qū)動差分接收電路RS-422A標(biāo)準(zhǔn)傳輸線連接特點(diǎn)井：⑴平衡受/非平共衡發(fā)送撥、平衡四接收；⑵1個秋發(fā)送器禍、多個賠接收器讀(必須額有地址寇)；⑶A射非反貞向輸放出，廳B反顫向輸臟出；⑷邏料輯電鳴平：稀VA’-VB’＞20送0mV投為邏輯判“1”參，VA’-VB’＜-2付00m證V為邏堪輯“0肉”；⑸信號你不需要木調(diào)制與演解調(diào)。342、R遺S-4丟85標(biāo)計(jì)準(zhǔn)特點(diǎn)刊：⑴平衡字發(fā)送、蹲平衡接漿收，抗掉干擾能國力強(qiáng)；⑵多枝個發(fā)攔送器黃、多汪個接贈收器團(tuán)，發(fā)盾送/攀接收決器小貝于3臥2對攜，所榨有發(fā)鍬送/軍接收盤器必燥須有勿地址悲；⑶邏輯灶電平：枝與RS高-42秋2A相菜同；⑷需速要終漆端匹眉配電訪阻2卻×1棄20昏Ω(利可能韻有變龍化)榴；⑸信號于不需要用調(diào)制與頸解調(diào)。Rt=120ΩRt=120ΩDTDTDTDTDT不同午標(biāo)準(zhǔn)馬的絕柱大多下數(shù)特漲性參艇數(shù)都硬不一魚樣(庫見P蚊26活5)昌。35第四咬節(jié)料異步棵通信欣適配幼器PC系孩列機(jī)異籠步通信胳適配器工的核心胳是UA隸RT(Uni前ver抽sal嚼As摟ync苗hro興nou箱sR肌ece架ive辱rT煉ran脆smi炊tte摩r)。常見U軋ART糞主要有INS分825吹0、PC模16袋45誰0和PC從16念55釋0，帶更少大緩沖挖的UA圾RT有PC某16盜65罵0和PC1詠675姻0。IN朋S8粥25浩0主棄要功續(xù)能：⑴支僵持起專止式蹦異步刃串行殼通信濕協(xié)議懸；⑵具有腳獨(dú)立的勝收和發(fā)筒時鐘，任波特率嶺系數(shù)為冤16；⑶具光有獨(dú)朗立的假接收皂、發(fā)帆送雙眨緩沖勞器；⑷可沾控M誼OD撫EM鬧(含泉輔助禽數(shù)字徹量輸疤出)片；⑸支揪持中鏟斷工示作方頃式(芬多種達(dá)中斷喉源類規(guī)型)烈，⑹可編債程控制梳。轉(zhuǎn)6什頁36一、INS遺825祖0外部械引腳1、CPU側(cè)常規(guī)信號數(shù)據(jù)—D7~D0地址—A2~A0選通—CS0、CS1和CS2地址選通鎖存—ADS鎖存片選和地址數(shù)據(jù)選通—DISTR、DISTR允許/禁止讀內(nèi)部REGDOSTR、DOSTR允許/禁止寫內(nèi)部REG片選輸出—CSOUT驅(qū)動器禁止—DDIS轉(zhuǎn)下理頁回3六9頁37PC系列微機(jī)異步適配器電路回上猛頁回下頁回49漫頁382、與串行I/O有關(guān)信號

基準(zhǔn)時鐘—XTAL1、XTAL2(XTAL1的環(huán)路輸出)工作時鐘—BAUDOUT，作為發(fā)送時鐘用BAUDOUT頻率=XTAL1÷波特率除數(shù)=波特率×16接收時鐘—RCLK，一般和BAUDOUT連接串行I/O—SOUT、SIN3、與MODEM有關(guān)信號

DTR、DSR；RTS、CTS；RI、RLSD(即DCD)4、與中斷請求有關(guān)信號

INTPRT；OUT1和OUT2PC系列微機(jī)，8250中斷請求到達(dá)8259A條件條件：INTPRT有效、且OUT2為低轉(zhuǎn)37燥頁轉(zhuǎn)上濕頁39二、IN輪S8畫25去0內(nèi)窄部結(jié)壤構(gòu)回下餅頁40I/O掠端口使議用沖突貓：8個貓端口沙地址烏(A睛2~永A0綿)與國10絞個R浸EG命令店關(guān)系兵表：A2A1A0DLAB①RD#有效WR#有效0000接收緩沖寄存器RBR發(fā)送保持寄存器THR1波特率除數(shù)寄存器DLL(低字節(jié))0010中斷允許寄存器IER1波特率除數(shù)寄存器DLH(高字節(jié))010X中斷識別寄存器IIRFIFO控制器FCR②011X線路控制寄存器LCR100XMODEM控制寄存器MCR101X線路狀態(tài)寄存器LSR110XMODEM狀態(tài)寄存器MSR111XScratch寄存器②說明：①--DLAB為LCR的D7位；②--8250無此REG轉(zhuǎn)上煉頁回下頁回4不3頁回4傳4頁回45舌頁回4疫6頁回4窮8頁回49撓頁回5電4頁411、線爺路控制曠寄存器劫LCR（A2A1A0=01脹1）轉(zhuǎn)上解頁D7D6D5D4D3D2D1D0DLABSBSPEPSPENSTBWLS1WLS0數(shù)據(jù)位選擇00—5位01—6位10—7位11—8位停止位選擇0—1位1—1.5位(D1D0=00）2位(D1D0≠00)奇偶校驗(yàn)

奇偶校驗(yàn)選擇允許11—偶校驗(yàn)01—奇校驗(yàn)X0—無校驗(yàn)附加奇偶標(biāo)志位選擇0——不附加1——附加1位中止設(shè)定1—中止0—正常除數(shù)寄存器訪問允許0——禁止1——允許說明棉：中止茅設(shè)定液位=笨1時襯，發(fā)育送端角將連黑續(xù)發(fā)覽送空號(邏輯豎“0”撇)，表懂示發(fā)送扁設(shè)備中秤止發(fā)送乓；中止旁設(shè)定綁位=怒0時圍，發(fā)吸送端盞在空腔閑時漏連續(xù)鍋發(fā)送傳號(空魚閑位絮，邏親輯“祖1”跨)?；叵马?22、線正路狀態(tài)悅寄存器吊LSR（A2A1A0=10犧1）D7D6D5D4D3D2D1D0TSRETHREBIFEPEOEDR接收緩沖區(qū)滿發(fā)送保持器空發(fā)送移位器空FIFO中接收數(shù)據(jù)錯誤(16550)接收重疊錯接收奇偶錯接收格式錯中止識別指示接收出錯說明：接收端繩在收到貌發(fā)送端蛛的“中銷止設(shè)定改位=1暮”狀態(tài)哀時，將征產(chǎn)生“遲中止識倡別指示惑”錯誤稿(與協(xié)石議不兼括容)。當(dāng)接收外端82期50允營許中斷摔傳輸時圓，將產(chǎn)蓮生“接煎收出錯擺”中斷飛請求，叛接收端姜可發(fā)送貞數(shù)據(jù)(銹發(fā)送端涂已不發(fā)雅送)，居接收端從接于收狀良態(tài)轉(zhuǎn)蜘換為狼發(fā)送吳狀態(tài)。中止設(shè)央定主要榮用于半洞雙工通影信的收稈/發(fā)角腸色轉(zhuǎn)換和。轉(zhuǎn)41篩頁轉(zhuǎn)上墾頁回5仁7頁433、發(fā)送保持寄存器THR(只寫)接收緩沖寄存器RBR(只讀)(DLAB=0，A2A1A0=000)轉(zhuǎn)1精9頁轉(zhuǎn)4綱1頁D7D0總線來的8位數(shù)據(jù)并行進(jìn)THR從低位到高位串行移位到SOUT引腳輸出D7D0接收移位寄存器RSR發(fā)送移位寄存器TSR從低位到高位、從SIN引腳串行移位到REG中8位數(shù)據(jù)并行到總線發(fā)送方接收方發(fā)送保持寄存器THR接收緩沖寄存器RBR444、波紐奉特率除個數(shù)鎖存明器DL鼻L、D隆LH（D革L(fēng)A廣B=社1，距A2A1A0=0血00鼠(D挎LL憶)或謹(jǐn)00不1(錯DL蠟H)娛）用D詢LH更、D槳LL蔬來實(shí)寧現(xiàn)軟域件控殃制的至分頻貧器。除數(shù)寄泄存器值描=基準(zhǔn)野時鐘頻厚率÷(著波特率仆×16贏)基準(zhǔn)佳時鐘上(X巖TA不L1靈)由賢外部綠硬件制產(chǎn)生涼，PC姥微機(jī)森常為掠1.沿84還32臘MH甚z；叫PC逗16慢55寒0一松般采查用1抬8.之43萌2M牢Hz庭。例：IN姥S8務(wù)25棚0基撥準(zhǔn)時次鐘頻箭率為召1.醒84吼32雅MH往z，此若波飲特率領(lǐng)為4姿80揪0b旦/s頃，波翼特率述除數(shù)銷=1兔.8齊43奴2M套Hz繭÷(擇48畏00摔b/胃s×抓16衣)=18姐H，則疊DLH哥=00綱H，D萍LL=罷18H膛。思考：用8燃25談0傳塞輸時映，異骨步協(xié)酒議字艘符格門式為摔7D鼓at芳a、節(jié)1P超ar朝i和煉1S遣to豪p，挨傳輸套速率治=2充40狂字符恒/秒專，D澆LH縣和D冠LL侮的值絲式是多姑少？轉(zhuǎn)10斥頁轉(zhuǎn)4歪1頁455、慢中斷文識別趙寄存紗器I催IR(只街讀)（A2A1A0=01絨0）轉(zhuǎn)4厲1頁D7D6D5D4D3D2D1D00ID2ID1IP未決中斷指示0—有1—無允許64字節(jié)FIFO(16750)0—禁止1—允許FIFO使用指示(16550)01—允許FIFO但不可用11—允許FIFO00—無FIFO中斷類型標(biāo)識超時中斷(16550)0—不超時1—超時ID2ID1中斷類型優(yōu)先權(quán)11接收出錯(重疊、奇偶、格式和中止錯)最高10接收緩沖器滿次高01發(fā)送保持器空低00MODEM狀態(tài)(CTS、DSR、RI和RLSD)改變最低說明：IP=0時，ID2、ID1為當(dāng)前最高優(yōu)先權(quán)中斷類型；IP=1時，ID2、ID1值無效?；叵潞箜摶?8吊頁46ID沿2、襖ID聞1變絞化原捐理：每次對莫IIR勺進(jìn)行讀綱操作后腿，ID伐2、I貢D1變旬為除原伶最高優(yōu)土先權(quán)請沃求外的巖最高優(yōu)夫先權(quán)中燒斷類型炊(原最壇高優(yōu)先慨權(quán)請求晌已復(fù)位口、正在椒處理中留、不支藝持嵌套底)，等仿待處理戴。RBR滿THR空接收出錯MSR變化請求REGIRR≥1IIRD2D1D0優(yōu)先編碼器RDIIR端口地址IRR復(fù)位機(jī)構(gòu)CLK位使能處理拌中斷深時，誰必須么用循乓環(huán)語刊句處烤理已浩產(chǎn)生集的所波有中聽斷請剝求(輩直到粒IP增=1競為止毒)。轉(zhuǎn)上頁476、險(xiǎn)中斷負(fù)允許舒寄存水器I騎ER（D臨LA薄B=棉0，懂A2A1A0=00歉1）D7D6D5D4D3D2D1D00

0I0EI3EI1EI2E類型2中斷(接收緩沖器滿)1-允許0-屏蔽類型0中斷(MODEM狀態(tài)改變)1-允許0-屏蔽進(jìn)入睡眠模式(16750)類型1中斷(發(fā)送保持器空)1-允許0-屏蔽類型3中斷(接收出錯)1-允許0-屏蔽進(jìn)入低功耗模式(16550)轉(zhuǎn)4孔1頁轉(zhuǎn)4具6頁487、們MO膝DE踢M(jìn)控雹制寄攔存器準(zhǔn)MC僚R（A2A1A0=1回00齒）D7D6D5D4D3D2D1D000LOOPOUT2OUT1RTSDTR數(shù)據(jù)終端就緒環(huán)路檢測(內(nèi)部自循環(huán))自動流量控制(16750)請求發(fā)送輔助輸出1輔助輸出2說明：①D3~D0位為1時，OUT2、OUT1、RTS、DTR引腳有效；②當(dāng)置LOOP=1時，INS8250內(nèi)部的RBR與THR直通。PC系列微機(jī)OUT2引腳作用：控制INS8250的數(shù)據(jù)處理方式是向量中斷方式還是查詢方式，當(dāng)MCR的OUT2=1時才可采用向量中斷方式。轉(zhuǎn)38遮頁轉(zhuǎn)4店1頁498、M知ODE乏M狀態(tài)騎寄存器男MSR（A2A1A0=1概10提）說明列：D7傳~D扔4為徹1時棍，對核應(yīng)引殖腳信蘆號有訊效(怎低電勉平)終。D7D6D5D4D3D2D1D0

RLSDRIDSRCTSRLSDTERIDSRCTSCTS位發(fā)生改變收到“清除發(fā)送”收到“振鈴指示”后沿DSR位發(fā)生改變RLSD位發(fā)生改變收到“數(shù)傳機(jī)就緒”收到“振鈴指示”收到“接收載波檢測”50三、PC機(jī)庫異步通眼信適配夕器硬件西邏輯1、P恒C機(jī)的晶串行口串口號COM1COM2COM3COM4基地址3F82F83E82E8中斷號IRQ4IRQ3IRQ4IRQ3中斷類型號0CH0BH0CH0BH思考：COM無1和C抓OM3揭共享同蔑一IR訪Q，如顆何實(shí)現(xiàn)違中斷服古務(wù)程序滲的處理螞？512、P啊C機(jī)的吧串行口脈電路回下頁52思考爹：⑵82爸50的無外部基唯準(zhǔn)時鐘敏如何得療到的？⑶串行餡口的收獲/發(fā)波揉特率是斧否相同駝？為什墨么？⑷為昨什么捷電路謙中要?dú)⒃黾咏?5知15咱0、乘75雁15旺4芯貢片？⑸串行禁連接器印引腳是太針還是每孔？⑴適粒配器浩電路亞如何贏實(shí)現(xiàn)皇82搞50滔的C百S0最~C腳S2特片選注的？⑹串口衣采用向徹量中斷震方式傳您輸時，鎮(zhèn)825羅0的初殲始化必耳須要進(jìn)地行哪些汁針對性紅設(shè)置？⑺開放慨IRQ巨4/I真RQ3蝴時，如壇何寫8風(fēng)259殼A的I指MR？轉(zhuǎn)上掏頁53四、INS航825管0初始杜化編程1、設(shè)康置波特佛率置D塵LA資B=鄭1，寫刃LC忍R(艱A2A1A0=0皺11獵)實(shí)設(shè)現(xiàn)；設(shè)置悄波特距率，寫稀DL積L和批DL掌H(搬DL文AB陽=1援、A2A1A0=0吸00許和0焦01定)實(shí)雁現(xiàn)。2、設(shè)食置通信時數(shù)據(jù)格蠢式設(shè)置長數(shù)據(jù)躲位、嗚校驗(yàn)鉆位等終格式，寫L虛CR(瞇A2A1A0=01覺1)實(shí)洋現(xiàn)。注意：姑同時置坊DLA局B=0腹，以便婦今后訪事問RB撤R、T保HR、拼IER3、扎設(shè)置耀MO僵DE蟻M控謹(jǐn)制字若連贈有M勸OD已EM千，需設(shè)置翼MO貸DE賺M狀泉態(tài)，寫M燙CR(治A2A1A0=1客00痛)實(shí)耳現(xiàn)；PC訂微機(jī)穴用向你量中攤斷方雜式通可信時虎，需設(shè)置M毫CR的滑OUT礦2位=逝1。4、設(shè)貌置中斷擔(dān)允許控拍制字設(shè)置傳鄭輸允許喉的中斷市類型，寫I模ER(私DLA親B=0室、A2A1A0=0肚01掘)實(shí)言現(xiàn)轉(zhuǎn)4逃1頁回下頁54INS敲825站0初始拿化流程篇：轉(zhuǎn)上圖頁回下頁設(shè)置波特率①置DLAB=1，寫LCR②寫DLL、DLH設(shè)置通信數(shù)據(jù)格式連有MODEM？用向量中斷方式？設(shè)置允許的中斷類型初始化完成初始化開始置OUT2引腳有效NYYN設(shè)置MODEM狀態(tài)寫LCR(同時置DLAB=0)寫MCR寫MCR寫IER(不用中斷方式時屏蔽各中斷類型)可合為一個寫MCR55；I柄NS隱82防50勁初始蛇化例掙程MOV塌DX稼，3F海BH；線蹲路控熄制寄教存器溫LC保R地隔址MOV獎AL財(cái)，80暈H；置D紫LAB命=1OU欺T曠DX篩，A明LMO妻V頑DX回，3儉F8飽H；低允位除學(xué)數(shù)寄井存器遲DL蒸L地博址MOV僅AL據(jù)，0C貧H；寫捧96緣瑞00艙波特冤率的也除數(shù)消低8駁位OU女T領(lǐng)DX準(zhǔn)，A兄LINC繳DX；高賊位除保數(shù)寄霞存器朱DL針H地感址MOV睬AL尊，00標(biāo)H；寫貓96蘭00妖波特套率的咽除數(shù)之高8派位OUT趴DX趟，ALMOV茫DX奴，3F仁BH；線路攝控制寄紙存器L氏CR地篇址MO辜V開AL田，1容BH；8位掩數(shù)據(jù)位壁、偶校媽驗(yàn)、1嘴位停止梳位、D擁LAB她=0OUT諸DX汁，ALMO墊V塔DX趁，3荷FC刪H；MO蝴DEM瞎控制寄榴存器M似CR地絮址MOV夫AL灑，03寧H；置價(jià)OU廟T2頌=0OUT搞DX衫，ALMOV秀DX院，3F永9H；中擋斷允召許寄高存器祖IE丈R地僅址MOV索AL張，0；禁止當(dāng)中斷(鼓中斷方踏式時開王放中斷暴)OU加T欲DX忌，A鍬L轉(zhuǎn)上冶頁56五、IN報(bào)S8提25渣0通蔑信編殘程1、查越詢方式膊通信程緣瑞序設(shè)計(jì)初始化8250讀LSRD5=1？發(fā)送一個字符發(fā)送完畢？暫時結(jié)束Ya.查詢方式發(fā)送YNN再次發(fā)送b.查詢方式接收初始化8250讀LSRD4~D1=0？接收一個字符接收完畢？暫時結(jié)束YYNND0=1？YN處理錯誤再次接收轉(zhuǎn)43朋頁回下頁57讀LSRND4~D1≠0？Y根據(jù)錯誤原因進(jìn)行相應(yīng)處理讀RBR寫THR讀MSR根據(jù)狀態(tài)變化進(jìn)行相應(yīng)處理程序結(jié)束發(fā)送完畢？N處理接收的字符CPU處理其他事務(wù)N結(jié)束程序？YN有新發(fā)送請求？Y程序初始化D0=1？YD5=1？YD3~D0≠0？YNNYNc.查詢方式接收和發(fā)送轉(zhuǎn)上頁回66疫頁582、術(shù)中斷盜方式景通信貍程序直設(shè)計(jì)中斷痕方式和通信牙有查乎詢中另斷和斷向量唯中斷批兩種石方式蜜。1）幼中斷頓方式季通信慮程序察的初埋始化保存和修改中斷向量初始化8250開放8259A中斷初始化結(jié)束按使用的COM口接管對應(yīng)中斷向量(0CH或0BH)程序退出時恢復(fù)中斷向量設(shè)置波特率、通信協(xié)議參數(shù)向量中斷—置位MCR的OUT2查詢中斷—復(fù)位MCR的OUT2用OCW1開放COM口中斷(IR3或IR4)、設(shè)置IER初始化8259A一般情況下，8259A已初始化回下橡頁回6何1頁回62雹頁59；中桂斷方昂式通眠信初嶺始化烏程序DA歐TA污SE維GM妨EN慶T霞‘D尚AT裂A’INT廟_V膚DW蘿？，？DA救TA蔑E路ND楊S……；保存混和修改首中斷向許量MOV匪A仇X，35究0C然HINT司2親1H；取(演保存)褲原OC期H中斷岡向量MO幕V萌W務(wù)OR退D哪PT歸R早IN慢T_饅V，損BX；將面返回堡向量貓ES守:B蓬X保乘存在MOV霉W韻ORD薄PT覽RI評NT_專V+2慣，ES；雙塵字變代量I孝NT練_V積中CLI頑；速修改中枝斷向量缸前關(guān)中做斷MOV呼A湯X，250敞CHMOV覆D傷X，S丸EG勁INT奶SVR；IN味TSV回R為中晝斷服務(wù)硬程序過滿程名MOV蚊D鍛S，D圾XMO噸V肯D稱X，游OF黃FS糟ET巧I翼NT擠SV于R；將I恒NTS樂VR的字入口地沉址DS紡:DXINT唉2剃1H；存入穗IVT否的0C門H位置轉(zhuǎn)上已頁60；中斷伙方式通憶信初始降化程序鄉(xiāng)豐(續(xù)1觀)；初始鹿化82在50MOV志D某X，3匪FBH；線路溫控制寄拋存器L終CR端努口地址MOV慎A豎L，8茄0HOUT柏D渣X，A食L；置D無LAB狗=1MO垮V撫D籍X，傾3F豈8H；低位泳除數(shù)寄忍存器D寧LL端雪口地址訂(DL喘AB=呈1)MO貢V表A械L，腸0C封HOU骨T螺D檔X，看AL；寫妻96披00像波特腫率除呢?cái)?shù)低洞8位幅到D洲LLINC妄D昂X；高位榴除數(shù)寄靈存器D謊LH端亡口地址MO支V提A細(xì)L，中00趨HOU路T撕D筐X，培AL；寫脈96傳00幕波特唯率除遼數(shù)高役8位歲到D僵LHMO技V出D迎X，逃3F廉BH；線路旗控制寄緩存器L舍CR端種口地址MOV烤A翁L，0濫001竹101盟1BOUT守D結(jié)X，A改L；置8匯位數(shù)據(jù)參位、偶有校驗(yàn)、贏1位停線止位轉(zhuǎn)5月9頁61；中斷集方式通沒信初始賢化程序腔(續(xù)2繼)MOV墊D史