微型计算机技术及应用

串并行通信和接口技术。

一、串行接口和串行通信。

按照始终对通信过程的定时方式,串行通信可分为两种类型。一种叫同步通信,另一种叫异步通信。

采用同步方式通信时,收发双方采用同一个时钟信号来定时。在没有信息要传送时必须填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。

采用异步方式通信时,收发双方不用统一的时钟进行定时。异步通信方式是靠起始位和停止位来识别信息帧的。异步通信的一个信息帧只含一个字符。

在传输率相同时,同步方式的信息有效率比异步方式高。

二、串行通信的传输率。

所谓传输率就是指每秒传输多少位二进制位。串行传输率,也常叫波特率。bps。

在同样的传输率下,同步传输时实际字符传输率要比异步传输时高。

三、串行接口。

CPU可访问串行接口的四个主要寄存器从原则上说,对这四个寄存器可通过不同的地址来访问。可用读信号和写信号来区分这两组寄存器。四个寄存器只用两个端口地址。

可编程串行通信接口。8251A

1.8251A的功能结构

8251A由7个模块组成:接收缓冲器、接收控制电路、发送缓冲器、发送控制电路、数据总线缓冲器、读/写控制逻辑电路和调制/解调控制电路。

2.8251A的发送和接收

同步/异步 接收/发送发式

3.8251A的对外信号

8251A和CPU之间的连接信号可分为四类:片选信号CS、数据信号D7~D0、读/写控制信号RD、WR、C/D

8251A只用两个连续的端口地址,数据输入端口和数据输出端口合用一个偶地址,而状态端口和控制端口合用同一个奇地址。在具体系统中,利用1位地址线区分奇地址端口和偶地址端口。

4.收发联络信号

TxRDY发送器准备好信号,表示CPU已准备好发送一个字符

TxE发送器空信号,指示一个发送动作的完成

RxRDY接收器准备好信号表示8251A接收到一个字符,正等待CPU取走

8251A的编程

1…8251A的初始化

在这里插入图片描述

​ 1.复位以后,第一次用奇地址端口写入的值作为模式字送入模式寄存器,模式字决定工作在同步/异步模式

​ 2.如果模式字规定了8251A工作在同步模式下,它还指出同步字符的数目,同步字符可能是1个,也可能是2个。接下来CPU往奇地址端口输出同步字符,同步字符被写入同步字符寄存器;如果为异步方式,则设置模式字后,便接着设置控制字

最少2个字符:一个模式字,一个控制字

最多4个字符:一个模式字,一个或两个同步字符,一个控制字

​ 3.输出控制字

​ 4.传送数据

8251A的输出信号和输入信号都是TTL电平的,而CRT信号是RS-232-C电平的,所以要通过1488将8251A的输出信号变为232电平再送给;反过来,要通过1489将CRT的输出信号变为TTL电平再送给8251A。

并行通信和并行接口

1.可编程并行通信接口8255A.

内部结构:

1.数据端口A,B,C

端口A:对应一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存器/缓冲器,所以,用端口A作为输入口或输出口时,数据均受锁存

端口B:对应一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器/缓冲器

端口C:对应一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器/缓冲器。当端口C作为输入端口时,数据不作锁存,而作为输出端口时,对数据进行锁存。端口C常常通过控制命令被分为两个4位端口,他们分别用来为端口A和端口B提供控制信号和状态信号

2.A组控制电路控制端口A和端口C的高4位的工作方式和读/写操作

B组控制电路控制端口A和端口C的低4位的工作方式和读/写操作

8255A有4个端口地址

3.方式选择控制字

8255A有三种基本工作方式:

  • 方式0:基本的输入/输出方式,使用场合有两种,一种是同步传送,另一种是查询式传送

  • 方式1:选通的输入/输出方式。此时端口C自动提供选通信号和应答信号

  • 方式2:双向传输方式。如果一个并行外设作为输入设备又可作为输出设备,并且输入输出动作不会同时进行。那将这个外设和8255A的端口A相连。并使它工作在方式2就非常合适。

    端口A可以有3种工作方式且只有端口A能工作在方式2;端口B有两种:方式0和方式1;

    当8255A的端口A工作于方式2时,端口B可工作在方式1,也可工作在方式0,而且端口B可作为输入端口,也可作为输出端口。

    端口C置1/置0控制字

对于控制信号说明:

方式0:

1.STB:选通信号输入端,低电平有效。有效时,8255A接收外设送来的一个8位数据

2.IBF:缓冲器满信号,高电平有效。它是8255A输出的状态信号,有效时,表示当前已有一个新的数据在输入缓冲器中,此信号供CPU查询用。

方式1:

1.OBF:输出缓冲器满信号,低电平有效。有效时,表示CPU已向指定的端口输出了数据

2.ACK:外设响应信号,它是由外设送给8255A的,低电平有效。当ACK有效,表明CPU通过8255A输出的数据已送到外设

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