大綜合課件微機(jī)原理基礎(chǔ)8251a

5.5可編程串行接口8251A一、概述二、8251A的基本性能三、8251A的基本工作原理四、8251A的對外信號五、8251A的初始化六、8251A的編程舉例異步通信時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式：起始位5到8個(gè)字符位1到0的跳變作為新字符的開始最低位最高位可選的奇偶校驗(yàn)位字符之間的間隔1，11/2或2個(gè)停止位標(biāo)識符（二）串行接口

狀態(tài)寄存器

控制寄存器數(shù)據(jù)輸入寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器串行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出CSA0數(shù)據(jù)總線收發(fā)器聯(lián)絡(luò)信號邏輯中斷請求讀寫地址譯碼來自地址總線控制串行輸入串行輸出發(fā)送時(shí)鐘接收時(shí)鐘（三）串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn)1.波特率

指每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。假如數(shù)據(jù)傳送的速率是960字符/s，而每個(gè)字符如規(guī)定是10個(gè)數(shù)據(jù)位，那么傳送的波特率為：960×10＝9600bit/s。2.RS－232－C標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)對信號電平標(biāo)準(zhǔn)、控制信號的定義作了規(guī)定。接口MAX232或FC232TTL輸入TTL輸出RS－232－C輸入RS－232－C輸出RS－232－C對信號電平的規(guī)定：RS－232－C接口采用負(fù)邏輯規(guī)定邏輯電平，將－5V~－15V規(guī)定為邏輯“1”，＋5V~＋15V規(guī)定為邏輯“0”，因此TTL電平與RS－232－C的電平需要轉(zhuǎn)換。常用串行通信轉(zhuǎn)發(fā)器FC232，或MAX232實(shí)現(xiàn)。8251A與CPU及外設(shè)的連接：8251A8086譯碼電路CLKD7~D0TxRDYTxERxRDYSYNDETRESETM/IOABA1CSC/DRDWR外設(shè)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器TxCRxCDTRDSRRTSCTSTxDRxD1.8251A和CPU之間的連接信號8251A和CPU之間的連接信號可分4類：

（1）片選信號!CS

（2）數(shù)據(jù)信號D7~D0

（3）讀/寫控制信號!RD、!WR、C/!D!CSC/!D!RD!WR具體的操作0001CPU從8251A輸入數(shù)據(jù)0010CPU往8251A輸出數(shù)據(jù)0101CPU讀取8251A的狀態(tài)0110CPU往8251A寫入控制命令五、8251A的初始化1.端口地址：2個(gè)偶地址：完成數(shù)據(jù)的讀/寫

奇地址：完成對狀態(tài)R的讀出以及對控制、模式和同步字符R的寫入。五、8251A的初始化2.初始化（有關(guān)約定）（1）芯片復(fù)位以后，第一次用奇地址端口寫入的值作為模式（方式）字進(jìn)入模式（方式）寄存器。（2）如果模式字中規(guī)定了8251A工作在同步模式，那么，CPU接送往奇地址端口輸出的1個(gè)或2個(gè)字節(jié)就是同步字符。（3）之后，只要不是復(fù)位命令，由奇地址端口寫入的值將作為控制（命令）字送到控制R，而用偶地址端口寫入的值將作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器。流程圖見下頁復(fù)位操作輸出模式（方式）字同步方式兩個(gè)同步字符復(fù)位傳送完輸出第一個(gè)同步字符Y輸出控制（命令）字N輸出第二個(gè)同步字符YNY傳送數(shù)據(jù)NNY3.模式寄存器格式D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6EPPENL2L1B2B1D6(ESD)同步方式0：內(nèi)同步，SYNDET為輸出1：外同步，SYNDET為輸入D7(SCS)同步字符的數(shù)目0：2個(gè)同步字符1：1個(gè)同步字符同步S2S1停止位數(shù)

00無效

011個(gè)

1011/2個(gè)

112個(gè)Y

波特率因子00同步模式01異步（1）10異步（16）11異步（64）

字符長度005位016位107位118位校驗(yàn)允許：1－允許，0－禁止奇/偶：1－偶，0－奇注：TxC(RxC)的時(shí)鐘頻率＝波特率因子×波特率4.控制寄存器的格式D7D6D5D4D3D2D1D0EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEN進(jìn)入搜索方式1－允許搜索同步字符內(nèi)部復(fù)位1－使8251A返回到模式命令格式請求發(fā)送1－迫使RTS輸出為“0”錯(cuò)誤標(biāo)志復(fù)位1－使全部錯(cuò)誤標(biāo)志PE、OE、FE復(fù)位發(fā)送允許1－允許0－禁止數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好1－使DTR輸出為0接收允許：1－允許

0－禁止發(fā)送終止字符1－迫使TxD低電平0－正常工作5.狀態(tài)寄存器的格式D7D6D5D4D3D2D1D0DSRSYNDETFEOEPETxERxRDYTxRDY數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好1－DSR引腳為低電平幀錯(cuò)誤（FramingError)

只用于異步方式，當(dāng)在任一字符的結(jié)尾沒有檢測到有效的停止位時(shí)，這個(gè)標(biāo)志置位。這個(gè)標(biāo)志由控制R的ER位復(fù)位。出現(xiàn)幀錯(cuò)誤并不禁止8251A工作除TxRDY，與管腳定義相同奇偶錯(cuò)誤(ParityError)

當(dāng)檢測到奇偶錯(cuò)誤時(shí)使該位置位，由控制R的ER位復(fù)位。奇偶錯(cuò)誤不禁止8251A工作。溢出錯(cuò)誤(OverrunError)

在下一個(gè)輸入字符變?yōu)榭捎们埃珻PU沒有把字符讀走，OE標(biāo)志置位。它由控制R的ER位復(fù)位。此標(biāo)志并不禁止8251A工作，但發(fā)生此錯(cuò)誤時(shí)上一個(gè)字符已丟失。注：引腳TxRDY必須在數(shù)據(jù)緩沖器空，CTS為低電平且TxEN為高電平時(shí)，才為1，即TxRDY＝數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空?CTS?TxEN六、8251A的編程舉例設(shè)異步方式，波特率因子16，用7個(gè)數(shù)據(jù)位，2個(gè)停止位，偶檢驗(yàn)端口地址：F0H，F(xiàn)2H。（AB的A1接8251A的C/!D端，CPU為8086）模式寄存器：11111010B＝FAH控制寄存器：00110111B＝37H程序開始由控制口送三次0，一次40H，作為復(fù)位。然后進(jìn)行8251A的初始化。例1：利用查詢方式進(jìn)行檢測，異步發(fā)送數(shù)據(jù)

256個(gè)。程序清單：；復(fù)位

MOVAL,00H

OUT0F2H,AL CALLDELAY MOVAL,00H

OUT0F2H,AL

CALLDELAY MOVAL,00H

OUT0F2H,AL

CALLDELAY MOVAL,40H

OUT0F2H,AL

CALLDELAY；初始化

MOVAL,0FAH

OUT0F2H,AL MOVAL,37H

OUT0F2H,ALLEABX,BUFFER

MOVCX,100HAG:INAL,0F2H

TESTAL,01H

JZAGMOVAL,[BX]

OUT0F0H,ALINCBX

LOOPAG例：異步接收數(shù)據(jù)的例子D7~D0CSC/DRDWRRESET

8251TxDDTRRxDDSRCLKRxDDSRTxDDTR譯碼D7~D0IOABA1IORIOWRESET8086CPUMax232Max232OUT2CLK28MHzTxCRxC續(xù)：計(jì)算機(jī)通過8251A接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。8251A的收發(fā)時(shí)鐘由8253的通道2供給。端口地址0F0H，0F2H。8251A的信號為TTL電平。與RS－232－C的串行設(shè)備連接時(shí)，需要轉(zhuǎn)換成RS－232－C電平，這里用max232來完成工作。在使用8251A進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送前，先對8251A進(jìn)行初始化編程。程序清單：

LEA BX,BUFFER MOV AL,0 MOV CX,3LP1: CALLOUTCHAR;輸出0到0F2H口

LOOPLP1 ;重復(fù)3次

MOV AL,40H

;復(fù)位字送AL CALLOUTCHAR;送8251 MOV AL,0FAH；模式字＝11111010B OUT 0F2H,AL;輸出方式指令

MOV AL,37H；控制字＝00110111B OUT 0F2H,AL;輸出命令指令

MOV CX,100H;字符計(jì)數(shù)LP2: IN AL,0F2H;讀8251A狀態(tài)字

TEST AL,02H JZ LP2;如果RxRDY＝0，繼續(xù)測試（續(xù)：）

IN

AL,0F0H;從8251A讀一字符

MOV

[BX],AL;保存該字符

INC BX;修改指針

IN AL,0F2H;讀狀態(tài)字

TEST

AL,38H JNZ ERROR;如果有錯(cuò)，去ERROR LOOP

LP2;重復(fù)100次

JMP

EXITOUTCHAR:OUT

0F2H,AL;輸出到0F2H口

PUSH

CX

;推入堆棧

MOV

CX,10HDELAY:LOOP

DELAY

;等待輸出結(jié)束

POP

CX RETERROR：……EXIT: ……例：利用中斷方式進(jìn)行異步發(fā)送數(shù)據(jù)256個(gè)。設(shè)異步方式，波特率因子16，用7個(gè)數(shù)據(jù)位，2個(gè)停止位，偶檢驗(yàn)端口地址：0C0H，0C1H。（AB的A0接8251A的C/!D端，CPU為8088）方式寄存器：11111010B＝FAH命令寄存器：00110111B＝37H程序開始由控制口送三次0，一次40H，作為復(fù)位。然后進(jìn)行8251A的初始化。TxRDY接在8259A的IRQ4，中斷類型碼為0CH，故中斷矢量表的地址為0CH×4＝0030H。程序清單：；填中斷矢量

MOVWORDPTR[0030H],INT_IP

MOVWORDPTR[0032H],INT_CS；8253初始化（40H，41H，42H，43H）MOV AL，76H

OUT 43H，AL

MOV AL，30H

OUT 41H，AL

MOV AL，00H

OUT 41H，AL程序清單：；8251A復(fù)位（端口地址C0H、C1H）

MOV

AL,00H

OUT0C1H,AL

CALL

DELAY

MOV

AL,00H

OUT

0C1H,AL

CALL

DELAY

MOV

AL,00H

OUT

0C1H,AL

CALL

DELAY

MOV

AL,40H

OUT

0C1H,AL

CALL

DELAY；8251A初始化

MOV

AL,0FAH

OUT

0C1H,AL

CALL

DELAYMOV

AL,37H

OUT

0C1H,AL

CALL

DELAY；修改OCW1

IN

AL,21H

AND

AL,0EFH

OUT

21H,ALSTIMO