【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B0~7 PA0~7 PC7 PC6 PC3 PC0~ 4~5 PB0~7 未 用 8255A 甲 (發(fā)送 ) CPU 乙 (接收 ) CPU ACK OBF 兩種方式的并行傳送接口電路框圖 第 6章 接口技術(shù) 47 甲機(jī)發(fā)送程序段： MOV DX， 203H ； 8255A命令口 MOV AL， 10100000B ；初始化工作方式字 OUT DX， AL MOV AL， 00001101B ；置發(fā)送中斷允許 INTEA=1 OUT DX， AL ； PC6=1 MOV SI， OFFSET BUFS ；設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的指針 MOV CX， 3FFH ；發(fā)送字節(jié)數(shù) MOV DX， 200H ；向 A口寫(xiě)第一個(gè)數(shù)，產(chǎn)生第一個(gè) OBF信號(hào) MOV AL， [SI] ；送給乙方，以便獲取乙方的 ACK信號(hào) OUT DX ， AL 第 6章 接口技術(shù) 48 INC SI ；內(nèi)存地址加 1 DEC CX ；傳送字節(jié)數(shù)減 1 L： MOV DX， 202H ； 8255A狀態(tài)口 IN AL， DX ；查發(fā)送斷請(qǐng)求 INTRA=1？ AND AL， 08H ； PC3=1？ JZ L ；若無(wú)中斷請(qǐng)求，則等待 ；若有中斷請(qǐng)求，則向 A口寫(xiě)數(shù) MOV DX， 200H ； 8255APA口地址 MOV AL， [SI] ；從內(nèi)存取數(shù) OUT DX， AL ；通過(guò) A口向乙機(jī)發(fā)送第二個(gè)數(shù)據(jù) INC SI ；內(nèi)存地址加 1 第 6章 接口技術(shù) 49 DEC CX ；字節(jié)數(shù)減 1 JNZ L ；字節(jié)未完，繼續(xù) MOV AH， 4CH ；已完，退出 INT 21H ；返回 BUFS DB 1024個(gè)數(shù)據(jù) 乙機(jī)接收程序段：（略） 第 6章 接口技術(shù) 50 8255A的 2方式及其應(yīng)用 一、特點(diǎn) ① PA口為雙向選通輸入 /輸出或叫雙向應(yīng)答式輸入 /輸出。一次初始化可指定 PA口既作輸入口又作輸出口。 ②設(shè)置專用的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線和中斷請(qǐng)求號(hào)信線，因此， 2方式下可采用中斷方式和查詢方式與 CPU交換數(shù)據(jù)。 ③各聯(lián)絡(luò)線的定義及其時(shí)序關(guān)系和壯態(tài)基本上是在 1方式下輸入和輸出兩種操作的組合。 第 6章 接口技術(shù) 51 二、 2方式下聯(lián)絡(luò)信號(hào)線的定義及其時(shí)序 2方式是一種雙向選通輸入輸出方式，它把 A口作為雙向輸入 /輸出口，把 C口的 5根線（ PC3~PC7）作為專用應(yīng)答線，所以， 8255A只有 A口才有 2方式。其引腳定義如圖所示。 PC3 PC7 PA7~0 PC6 PC4 PC5 PC2~0 ≥1 amp。 INTE 1 INTE 2 amp。 WR RD INTRA 8 OBFA ACKA STBA IBFA I/O 3 2方式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線定義 三、 2方式的狀態(tài)字 2方式狀態(tài)字的含義是 1方式下輸入和輸出狀態(tài)位的組合。 第 6章 接口技術(shù) 52 串行通信與異步通信控制器 8250 53 ?串行接口最基本的特點(diǎn)是將數(shù)據(jù)的各個(gè)位一位一位地，通過(guò)單條 1位寬的傳輸線按順序分時(shí)傳送，即通信雙方一次傳送一個(gè)二進(jìn)制位。 ?在實(shí)際應(yīng)用中，串行通信比并行通信應(yīng)用要多，串行通信被廣泛應(yīng)用于各種高、中、低速外部設(shè)備與主機(jī)的通信，大多數(shù)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)通信也是使用的串行通信。 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 1. 串行通信的特點(diǎn) 54 并行通信和串行通信是兩種基本的數(shù)據(jù)通信方式，他們應(yīng)用在不同的場(chǎng)合： （ 1）從通信距離上來(lái)看，并行通信適于近距離數(shù)據(jù)傳送，通常小于三十米。串行通信適于遠(yuǎn)距離傳送，可以從幾米到數(shù)千千米。 （ 2）從通信速率來(lái)看，一般應(yīng)用中，在短距離，并行通信的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率要比串行數(shù)據(jù)數(shù)率要高很多，但長(zhǎng)距離串行數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率會(huì)比并行數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率高。由于串行通信的通信時(shí)鐘頻率較并行通信容易提高，因此許多高速外部設(shè)備，如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信也往往使用串行通信。 （ 3）從抗干擾性能來(lái)看，串行通信由于只有一兩根信號(hào)線，信號(hào)間的干擾完全可以忽略。 （ 4）從設(shè)備和費(fèi)用來(lái)看，由于通信線路費(fèi)用比較高，因此，對(duì)于遠(yuǎn)距離來(lái)說(shuō)，串行通信費(fèi)用要低些。 串行通信和并行通信比，有很多優(yōu)點(diǎn)，但帶來(lái)了數(shù)據(jù)的串／并及并／串格式轉(zhuǎn)換要求、位計(jì)數(shù)等問(wèn)題，使之比并行通信實(shí)現(xiàn)起來(lái)復(fù)雜。 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 55 串行接口的特點(diǎn)是：第一，串行傳送在一根傳輸線上既傳送數(shù)據(jù)信息又傳送聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)；第二，有固定的數(shù)據(jù)格式，分異步與同步數(shù)據(jù)格式；第三，串行通信中對(duì)信號(hào)的邏輯定義與 TTL不兼容，故需要進(jìn)行邏輯關(guān)系與邏輯電平轉(zhuǎn)換；第四，串行傳送信息的速率需要控制，要求雙方設(shè)定通信傳輸?shù)牟ㄌ芈省? 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 56 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 2. 串行數(shù)據(jù)傳送方式 在串行通信中，數(shù)據(jù)通常是在兩個(gè)站（如微機(jī)和終端）之間進(jìn)行傳送，按照數(shù)據(jù)流的方向可以分成三種基本傳送方式：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工。 （ 1）單工方式。這種方式只允許數(shù)據(jù)按一個(gè)固定方向傳送。 （ 2）半雙工方式。這種方式下數(shù)據(jù)能從 A站傳送到 B站，也能從 B站傳送到 A站，但是不能同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送，每次只能有一個(gè)站發(fā)送、另一個(gè)站接收。一般不工作時(shí)， A和 B均處于接收方式，以便隨時(shí)響應(yīng)對(duì)方呼叫。采用半雙工時(shí)，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器，通過(guò)發(fā)送器和接收器轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此，會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲。 57 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 2. 串行數(shù)據(jù)傳送方式 （ 3）全雙工方式。這種方式下數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分流，分別由兩根不同的傳輸線傳送，通信雙方能夠在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收。采用雙工時(shí)，通信系統(tǒng)每一端都設(shè)置了發(fā)送器和接收器，能控制數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。全雙工方式無(wú)需進(jìn)行方向切換，因此，沒(méi)有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲。 在計(jì)算機(jī)串行通信中，主要使用半雙工和全雙工方式。一些簡(jiǎn)單的外部設(shè)備（如鍵盤等）與主機(jī)的通信大都采用半雙工方式；全雙工方式主要在實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的交互式應(yīng)用（如遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制系統(tǒng)）。 58 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 3. 信號(hào)的調(diào)制解調(diào) 計(jì)算機(jī)的通信是要求傳送數(shù)字信號(hào)，而在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信時(shí)，通信線路往往借助現(xiàn)有的公話網(wǎng)，而公話網(wǎng)是為 300～3400Hz間的音頻模擬信號(hào)設(shè)計(jì)的，這不適合二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸。為此采用調(diào)制器把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，送到通信線路上，而用解調(diào)器再把從通信線路上收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。大多數(shù)情況下，通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合在一個(gè)裝置中，這就是調(diào)制解調(diào)器 MODEM。 調(diào)制解調(diào)器的類型很多，有振幅鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）和相移鍵控（ PSK）三種。在計(jì)算機(jī)通信中用得較多的是頻移鍵控法。 59 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 4. 波特率和收發(fā)時(shí)鐘 串行通信中，衡量數(shù)據(jù)傳輸速率的單位是波特率，即單位時(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位／秒（ b／ s）表示，也稱為數(shù)據(jù)位率（ b／ s）。它是衡量串行通信速率的重要指標(biāo)。有時(shí)也用 “ 位周期 ” 來(lái)表示傳輸速率，位周期是波特率的倒數(shù)。 在串行通信中，無(wú)論發(fā)送或接收，都必須有時(shí)鐘脈沖信號(hào)對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位和同步控制。這就需要有收／發(fā)時(shí)鐘。一般在發(fā)送端由發(fā)送時(shí)鐘的下降沿使送入移位寄存器的數(shù)據(jù)串行移位輸出。而接收端則在接收時(shí)鐘的上升沿作用下將傳輸線上的數(shù)據(jù)逐位打入移位寄存器。收／發(fā)時(shí)鐘不僅直接決定了通信線路上數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)率，更主要的是對(duì)于收／發(fā)雙方數(shù)據(jù)傳輸同步十分重要。 60 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 4. 波特率和收發(fā)時(shí)鐘 為了提高串行通信的抗干擾能力，往往用多個(gè)時(shí)鐘調(diào)制一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。調(diào)制一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的收／發(fā)時(shí)鐘個(gè)數(shù)稱為波特率系數(shù) n。收／發(fā)時(shí)鐘頻率與波特率之間有以下關(guān)系： 收／發(fā)時(shí)鐘頻率＝ n 波特率 一般 n取 1， 16， 32和 64等。 對(duì)于異步通信，常采用 n＝ 16； 對(duì)于同步通信，則采用 n＝ 1。 61 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 5. 信息的檢錯(cuò)與糾錯(cuò) 在串行通信中，由于系統(tǒng)本身的硬件和軟件故障或者外界電磁干擾等原因，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程發(fā)生錯(cuò)誤，應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題采用的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)方法很多，如奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余碼檢驗(yàn)（ CRC）、海明碼校驗(yàn)和方陣碼校驗(yàn)等。 在這幾種方法中，奇偶校驗(yàn)最簡(jiǎn)單， CRC校驗(yàn)的自動(dòng)糾錯(cuò)能力較強(qiáng)。在基本通信規(guī)程中一般采用奇偶校驗(yàn)檢錯(cuò)，以反饋重發(fā)方式糾錯(cuò)。在高級(jí)通信控制規(guī)程中一般采用循環(huán)冗余碼檢錯(cuò)，以自動(dòng)糾錯(cuò)方法來(lái)糾錯(cuò)。 62 第 6章 接口技術(shù) 串行通信的基本概念 6. 串行通信基本方式 根據(jù)在串行通信中對(duì)數(shù)據(jù)流的分界、定時(shí)及同步的方法不同，串行通信的基本方式可分為異步串行方式和同步串行方式。 異步串行通信的特點(diǎn)是：在通信的數(shù)據(jù)流中，字符間異步，字符內(nèi)部各位間同步。這就是說(shuō)，異步通信方式的“異步”主要體現(xiàn)在字符與字符之間通信沒(méi)有嚴(yán)格的定時(shí)要求。然而一旦傳送開(kāi)始，收／發(fā)雙方則以預(yù)先約定的傳輸數(shù)率，在時(shí)鐘的作用下，傳送這個(gè)字符中的每一位，即要求位與位之間有嚴(yán)格而精確的定時(shí)。也就是說(shuō)，異步通信在傳送同一個(gè)字符的每一位是同步的。 63 第 6章 接口技術(shù) 串行接口標(biāo)準(zhǔn) 有各種串行接口標(biāo)準(zhǔn)，比如電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)、 RS232標(biāo)準(zhǔn)、 RS422／ 423／ 449標(biāo)準(zhǔn)等。 1. 電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn) 電流環(huán)是最早應(yīng)用于電傳打字機(jī)的遠(yuǎn)距離傳輸標(biāo)準(zhǔn)。它應(yīng)用線路上電流的有無(wú)來(lái)表示二進(jìn)制信息。其傳輸數(shù)率不高，現(xiàn)在用的已經(jīng)很少。 64 第 6章 接口技術(shù) 串行接口標(biāo)準(zhǔn) 2. RS232標(biāo)準(zhǔn) RS232接口標(biāo)準(zhǔn)是目前在微機(jī)中廣泛采用的一種接口標(biāo)準(zhǔn)。它是一個(gè) 25根或 9根 D形連接器。比如計(jì)算機(jī)里的 COMCOM2就是這種接口。用作鼠標(biāo)、串行打印機(jī)、 MODEM以及其他計(jì)算機(jī)的通信接口。因?yàn)槠渌袛?shù)據(jù)和控制信號(hào)共用同一條回線，因此互相間的干擾比較大，傳輸速率和傳輸距離都受影響。 RS232接口信號(hào)引腳分兩類：一類為基本的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)引腳，另一類是用于 MODEM控制的信號(hào)引腳，詳見(jiàn)表 64。 65 第 6章 接口技術(shù) 串行接口標(biāo)準(zhǔn) 2. RS232標(biāo)準(zhǔn) 表 64 RS232接口信號(hào) 9根 D形連接器引腳 25根 D形連接器引腳 符號(hào) 方向 含義 3 2 TXD O 發(fā)送數(shù)據(jù) 2 3 RXD I 接收數(shù)據(jù) 7 4 RTS O 請(qǐng)求傳送 8 5 CTS I 允許傳送 6 6 DSR I 數(shù)據(jù)裝置就緒 5 7 GND 信號(hào)地 1 8 DCD I 數(shù)據(jù)載波檢測(cè) 4 20 DTR O 數(shù)據(jù)終端就緒 9 22 RI I 響鈴指示 66 第 6章 接口技術(shù) 串行接口標(biāo)準(zhǔn) 3. RS422／ 423／ 449標(biāo)準(zhǔn) RS422／ 423／ 449標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)高速傳輸接口。 RS422是平衡（差分對(duì)稱）接口，而 RS423是單端（非對(duì)稱）接口， RS449是它們的機(jī)械接口標(biāo)準(zhǔn)。 67 第 6章 接口技術(shù) 異步通信控制器 8250 目前市場(chǎng)上的串行通信控制器種類很多，分為異步和同步通信控制器等。 8250是單通道異步通信控制器，它將外部設(shè)備或 MODEM通過(guò) RS232接口的串行數(shù)據(jù)接收進(jìn)來(lái)，并轉(zhuǎn)換成并行的 8位數(shù)據(jù)送往微機(jī)，或者將微機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送往外部設(shè)備或 MODEM。 68 圖 68 8250內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 69 可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器 82