【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B MSB 0 奇偶 校驗(yàn)位 0 0/1 1 1 接收 /發(fā)送 時(shí)鐘 80 異步通信 的一般 格式 每個(gè)字符由 起始位 (為 0)、 數(shù)據(jù)位 、 校驗(yàn)位（無或1位） 、 停止位（ 12位） 構(gòu)成。 起始位和停止位用于字符的同步。 起始位 最低位 最高位 5～ 8個(gè)數(shù)據(jù)位 可選的奇偶校驗(yàn)位 1, 11/2或 2個(gè)停止位 81 串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn) ? 機(jī)械特性：連接器的尺寸、引腳分布 ? 信號(hào)特性：信號(hào)電平、通信速率 ? 功能特性：引腳功能、控制時(shí)序 最常見的串行通信標(biāo)準(zhǔn)是 RS232C。 82 RS232C標(biāo)準(zhǔn) ? 外形為 25針或 9針的 D型連接器 ? 通信速率：波特率 Baud(符號(hào)數(shù) /s) – 100、 300、 600、 1200、 2400、 4800 9600、 、 、 56K ? 信號(hào)電平： – 邏輯“ 1”： 5V～ 15V – 邏輯“ 0”： +5V～ +15V – TTL電平與 RS232電平轉(zhuǎn)換： ?TTL→RS232: MC1488 ?RS232→TTL: MC1489 ?RS232 → TTL, RS232→ TTL:TC232,Max232 ? 傳輸距離 15m 83 主要引腳的功能 84 信號(hào)時(shí)序（接收） ? 設(shè)備握手 – DTR： PC→M （保持，表示 PC已可以工作） – DSR： PC←M （保持，表示 M已可以工作） ? 監(jiān)視載波信號(hào) – DCD： PC←M← 載波（表示數(shù)據(jù)鏈已建立） ? 接收數(shù)據(jù) – RXD： PC←M← 數(shù)據(jù)調(diào)制信號(hào) ? 結(jié)束通信 – DCD消失、 PC撤除 DTR、 Modem撤除 DSR 85 信號(hào)時(shí)序（發(fā)送） ? 設(shè)備握手 – DTR： PC→M （保持） – DSR： PC←M （保持） ? 請(qǐng)求發(fā)送 – RTS： PC→M （保持）， M→ 載波，在對(duì)方產(chǎn)生 DCD – CTS： PC←M （保持） ? 發(fā)送數(shù)據(jù) – TXD： PC→M→ 數(shù)據(jù)調(diào)制信號(hào) ? 結(jié)束通信 – PC撤除 RTS/DTR – Modem撤除 CTS/DSR，停止發(fā)送載波 86 RS232C接口連接方式 87 RS232C接口連接方式（續(xù)） ? 一種簡(jiǎn)化的連接方式（ Null Modem） – 適用于雙機(jī)直連 TD RD RTS CTS DCD GND DTR DSR RI TD RD RTS CTS DCD GND DTR DSR RI 88 通用異步通信接口芯片 8250 主要內(nèi)容： 見 p365 1） 8250的引腳及功能 2）與系統(tǒng)的連接 3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 4） 8250的編程 89 8250與 8088系統(tǒng)的連接 系 統(tǒng) 總 線 D7D0 DISTR DOSTR INTR MR A0 A1 A2 ADS DISTR DOSTR CS2 CS1 CS0 +5V CS D7D0 IOR IOW INTR RESET A0 A1 A2 電平轉(zhuǎn)換 /驅(qū)動(dòng)器 1488 1489 到 RS232接口 XTAL1 XTAL2 BAUDOUT RCLK SOUT SIN RTS DTR DSR DCD CTS RI 8250 XTAL 90 1. 8250 的引腳及功能 ?面向系統(tǒng)的引腳： ? D0～ D7 雙向數(shù)據(jù)線。與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線 DB相連接，用以傳送數(shù)據(jù)、控制信息和狀態(tài)信息。 ? CS0， CS1， CS2 片選信號(hào)，當(dāng)它們同時(shí)有效時(shí)，該 8250芯片被選中。 ? CSOUT 片選輸出信號(hào)。當(dāng) 8250的 CS0、 CS1和 CS2同時(shí)有效時(shí)， CSOUT為高電平。 ? MR 主復(fù)位信號(hào)。 91 – A0～ A2 8250內(nèi)部寄存器的選擇信號(hào)。不同的編碼對(duì)應(yīng)于不同的寄存器。 – ADS 地址選通信號(hào)。有效時(shí)可將 CS0， CS1， CS2及 A0A2鎖存于 8250內(nèi)部。不需要鎖存時(shí)， ADS可直接接地。 – DISTR 讀選通信號(hào)。通常與系統(tǒng)總線的 IOR信號(hào)相連接。 – DOSTR 寫選通信號(hào)。通常與系統(tǒng)總線的 IOW信號(hào)相連接。 – INTR 中斷請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)允許 8250中斷時(shí)，接收出錯(cuò)、接收數(shù)據(jù)寄存器滿、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空以及 MODEM的狀態(tài)均能夠產(chǎn)生有效的 INTR信號(hào)。 92 8250 的引腳及功能 (續(xù) ) ? 面向通信設(shè)備的引腳信號(hào) ? SIN, SOUT: 串行輸入 /輸出端 ? CTS, RTS, DTR, DSR:（同 RS232標(biāo)準(zhǔn)中的信號(hào)） ? RLSD: 即 RS232C標(biāo)準(zhǔn)中的 DCD信號(hào) ? RI:（同 RS232標(biāo)準(zhǔn)中的信號(hào)） ? OUT1, OUT2: 可由用戶編程確定其狀態(tài)的輸出端 ? BAUDOUT: 波特率信號(hào)輸出（頻率 =fCLK/分頻值） ? XTAL1, XTAL2: 接外部晶振，作為基準(zhǔn)時(shí)鐘 fCLK ? RCLK: 接收時(shí)鐘輸入（可直接與 BAUDOUT相連） 93 94 2. 8250的內(nèi)部寄存器 ? 共 10個(gè)可編程（尋址）的寄存器 – 線路控制寄存器（ LCR） —— BASE+3 – 線路狀態(tài)寄存器（ LSR） —— BASE+5 – 發(fā)送保持寄存器（ THR） —— BASE+0（寫） – 接收數(shù)據(jù)寄存器（ RBR） —— BASE+0（讀） – 除數(shù)鎖存器低 8位（ DLL） —— BASE+0（ DL=1） – 除數(shù)鎖存器高 8位（ DLH） —— BASE+1（ DL=1） – 中斷允許寄存器（ IER） —— BASE+1 – 中斷標(biāo)志寄存器（ IIR） —— BASE+2 – Modem控制寄存器（ MCR） —— BASE+4 – Modem狀態(tài)寄存器（ MSR） —— BASE+6 95 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? 除數(shù)鎖存器（ DLL， DLH） — BASE+0,1 –用來保存分頻系數(shù)，以獲得所需的 波特率 。 ? 波特率 可以簡(jiǎn)單地看成每秒傳送多少二進(jìn)制位的數(shù)據(jù)。 –PC機(jī)中基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率 fCLK=，波特率因子K=16。所以，對(duì)于指定的波特率因子 B 除數(shù)值 =1843200/(B 16)=115200/B –例如，通信速率為 9600波特時(shí)，除數(shù)值 =12。 –注意： 寫除數(shù)前，必須把 LCR的最高位 (DL位 )置 1 –相關(guān)內(nèi)容見 P369例 96 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? 線路控制寄存器（ LCR） — BASE+3 – 決定傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)幀格式（通信雙方必須一致） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DL位： 0＝正常操作 1＝寫除數(shù)寄存器 0＝正常操作 1＝ SOUT強(qiáng)制為 1 （ Break符號(hào)） 000＝無校驗(yàn) 001＝奇校驗(yàn) 011＝偶校驗(yàn) 101＝奇偶位恒為 1 111＝奇偶位恒為 0 0＝ 1位停止位 1＝ 2位停止位 00= 5位數(shù)據(jù)位 01= 6位數(shù)據(jù)位 10＝ 7位數(shù)據(jù)位 11＝ 8位數(shù)據(jù)位 97 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ?線路狀態(tài)寄存器（ LSR） — BASE+5 – 反映傳輸時(shí)的通信線狀態(tài) 0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 發(fā)送移位寄存器空 發(fā)送保持寄存器空 檢測(cè)到 Break 接收緩沖寄存器就緒 溢出錯(cuò) 奇偶錯(cuò) 格式錯(cuò)（停止位個(gè)數(shù)不符） 98 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? 發(fā)送保持寄存器（ THR） —— BASE+0 – 要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入此寄存器。當(dāng)發(fā)送移位寄存器TSR空時(shí)， THR中的內(nèi)容移入 TSR被發(fā)送出去。 – 只有 THR空時(shí)， CPU才能寫入下一個(gè)要發(fā)送的數(shù)據(jù) ? 接收數(shù)據(jù)寄存器（ RBR） —— BASE+0 – 接收移位寄存器 RSR收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)后，就將其送入 RBR中。 CPU可從 RBR中讀取收到的數(shù)據(jù)。 – RBR只能緩沖一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng) CPU未能及時(shí)取走上一個(gè)數(shù)據(jù)，下一個(gè)數(shù)據(jù)又送入 RBR時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溢出錯(cuò) 99 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? 中斷允許寄存器（ IER） —— BASE+1 – 決定哪類中斷可以產(chǎn)生（也可禁止所有中斷產(chǎn)生） 0 0 0 0 D3 D2 D1 D0 1＝允許接收器數(shù)據(jù)就緒中斷 1＝允許 發(fā)送器保持控制器 空中斷 1＝允許線路狀態(tài)中斷 （溢出錯(cuò)、奇偶錯(cuò)、格式錯(cuò)、 Break） 1＝允許 Modem狀態(tài)中斷 100 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? 中斷識(shí)別寄存器（ IIR） —— BASE+2 – 用于識(shí)別產(chǎn)生中斷的原因 0 0 0 0 0 D2 D1 D0 0＝無中斷 1＝有中斷 00＝ Modem狀態(tài) 中斷（優(yōu)先級(jí)最低） 01＝ 發(fā)送保持寄存器 空中斷 10＝ 接收緩沖寄存器 滿中斷 11＝線路狀態(tài)中斷 101 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? Modem控制寄存器（ MCR） — BASE+4 – 產(chǎn)生 RTS、 DTR信號(hào) – 產(chǎn)生 OUT OUT2信號(hào) – 設(shè)置循環(huán)自檢狀態(tài) 0 0 0 D4 D3 D2 D1 D0 DTR RTS OUT1 OUT2 LOOP 102 8250的內(nèi)部寄存器（續(xù)） ? Modem狀態(tài)寄存器（ MSR） — BASE+6 – 反映 RS232接口的狀態(tài) △ CTS △ DSR △ RI △ RLSD CTS D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RLSD RI DSR 反映 4個(gè)引腳的當(dāng)前狀態(tài)（ 反相值 ） 反映了自上次讀MSR后這 4個(gè)引腳是否發(fā)生了變化 (1＝發(fā)生了變化 ) 103 8250發(fā)送數(shù)據(jù)的工作過程 1） CPU(數(shù)據(jù) )→ 8250的 THR ； 2） TSR移空時(shí)， THR → TSR， LSR中“ 數(shù)據(jù)發(fā)送保持寄存器空 ” 狀態(tài)位置位 ； 3） TSR根據(jù) LCR中規(guī)定的格式從低到高逐位發(fā)送數(shù)據(jù) ； 4） LSR中“ 數(shù)據(jù)發(fā)送保持寄存器空 ” 狀態(tài)位可用來產(chǎn)生中斷，也可查詢?cè)摖顟B(tài)位，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送。 TSR THR 串行數(shù)據(jù)輸出 并行數(shù)據(jù) LSR INT LCR 數(shù)據(jù) 狀態(tài) 1) 2) 3) 2) 4) 4) 104 8250接收數(shù)據(jù)的工作過程 1） SIN引腳上的串行數(shù)據(jù)逐位進(jìn)入 RSR； 2） RSR根據(jù) LSR中規(guī)定的數(shù)據(jù)位數(shù)確定是否收到了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)，收到后將數(shù)據(jù) →RBR ； 3） RBR收到 RSR的數(shù)據(jù)后，將 LSR寄存器中“ 接收緩沖寄存器滿 ”的狀態(tài)位置位； 4） LSR中 “ 接收緩沖寄存器滿 ” 狀態(tài)位可用來產(chǎn)生中斷，也可查詢?cè)摖顟B(tài)位， 以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)接收。 RSR RBR 串行數(shù)據(jù)輸入 并行數(shù)據(jù) LSR INT LCR 數(shù)據(jù) 狀態(tài) 1) 2) 3) 4) 105 3. 8250 的初始化流程 流程圖 使 LCR的最高位＝ 1 寫除數(shù)寄存器 寫 LCR寄存器，同時(shí) 使 LCR的最高位＝ 0 寫 MCR寄存器 寫 IER寄存器 106 用 BIOS功能初始化 8250 ? PC機(jī)有兩個(gè)串行接口： – COM1(基地址 3F8H), COM2(基地址 2F8H) ? BIOS通過中斷 14H提供串行通信功能 – 功能 0：初始化串行接口 – 功能 1：發(fā)送一個(gè)