第8章常用I/O接口芯片

..1、并行通信技術基礎知識

息據傳輸方式

■以計算機的字長，通常是8位、16位或32位為傳

輸單位，一次傳送一個字長的數據

■適合于外部設備與微機之間進行近距離、大量和

快速的信息交換

■例如：微機與并行接口打印機、磁盤驅動器

-微機系統中最基本的信息交換方法

■例如：系統板上各部件之間，接口電路板上

各部件之間

并行接口與并行通信

■在多條物理數據線上同時傳輸多位二進

制數據，那么這種傳輸就是并行傳輸、

這種接口就是并行接口。

■信息交換是通過并行接口來完成的話，

這種通信就是并行通信。

并行接口的特點

■Jbr廠并行接口最基本的特點是在多條數據線上以數據字節

（字）為單位與I/O設備或被控對象交換信息。如打印機接

口，A/D、D/A箱換器接口等。

■（2）在并行接口中，除了少數場合（無條件傳送）外，一

般都要求在接口與外設之間設置并行數據線的同時，至少還

要設置兩條聯絡（握手）信號線，以便進行互鎖異步握手方

式（即查詢方式）的通信。

■（3）在并行接口中，并行的多位二進制（8位、16位或32

位）是一起動作的，因此，當采用并行接口與外設交換數據

時，即便是只用到其中的一位，也是一次輸入/輸出所有的

并行位（8位、16位或32位）。

■（4）并行傳輸的信息，從時間順序來講一般不需要固定的

格式，由于并行通信的雙方往往是控制與被控制方式連接的。

-（5）并行接口可直接設置成用硬布線方式連接的接口，也

可用可編程接口芯片組成可編程接口。

并行接口電路8255A

-具有多種功能的可編程并行接口電路芯片

■最基本的接口電路：三態緩沖器和鎖存器

■與CPU間、與外設間的接口電路：狀態寄存器

和控制寄存器

■還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路

■分3個端口，共24個外設引腳

■共三種輸入輸出工作方式

口【肚n

8255A的內泊吉福和A組

A組

端口A

控制G

A組

數據

內部數據線端口C

Do?D7O總線C上部

緩沖器

B組

B組

端口B

RD-“控制uAPB0-PB7

讀

WR一寫

控

A。.制

邏

-輯B組

A內部控制線

cs—端口C

RESET一下部

哥森那魯‘具也魯理哥■易由。■

母由V■

口紫中哥吆翠￥k'解球"巨■洋軍解■

Od03d。口顆■：3口顆.

□題辟麻沙米■，航■

Z8d?08d:fldB■汨口聊■

￥甄魯翡監'口假家麻沙案，'W■

ZVdOVdV口顆.W口顆.

口需來麻祺物?1

)2,與處理器接口

CS*AlA0I/O地址讀操作RD*寫操作WR*

00060H讀端口A寫端口A

00161H讀端口B寫端口B

01062H讀端口C寫端口C

01163H非法寫控制字

A內部端PC系

A。內容

csRDWRi口偏移統地址

讀操作

、1"一Lr"t

0_1ft——-EA■口數據總線（一CPU）數據060H

00101PB口—數據總線（-CPU）數據161H

數據或狀

00110PC口—數據總線（一CPU）262H

態

寫操作

01000PA口一數據總線（-CPU）數據060H

01001PB口一數據總線（.CPU）數據161H

01010PC口一數據總線（-CPU）數據262H

01011控制寄存器一數據總線控制字363H

無操作情況

011XX總線懸浮

1XXXX總線懸浮

8255A的控制字和工作方式

■1.控制字

■8255A的控制字就是從CPU寫到控制寄存器中的命令，

由8位組成。控制字的最高位為1時，控制字是工作方

式命令字；控制字最高位為。時，控制字是PC口按位置

/復位命令字。

■8255A的編程命令包括工作方式命令字和按位操作命

令兩條，使用同一個端口地址。

■8255A的編程命令控制字就是從CPU寫到控制寄存器中

的命令，由8位組成。控制字的最高位為1時，控制字

是工作方式命令字；控制字最高位為。時，控制字是PC

口按位置/復位命令字。

■(1)方式命令字

■8255A有三種不同的工作方式：方式0、方式1、

方式2。方式字指定A組、B組的各種方式以及

在不同的方式下PA、PB的數據輸入/輸出方向。

方式命令字的格式：

■*數據輸入/輸出方向：0—輸出，1—輸入。

DDDDDDiDo

765D432

特征位A組PA口PC高4B組PB口PC低4

值為工方式方向位方向方式方向位方向

■DO位控制PC口低4位的傳送方向：D0=0時是輸出，

D0=l時是輸入。

■D1位控制PB口的傳送方向：Dl=0時是輸出，Dl=l時

是輸入。

■D2位指定B組工作方式：D2=0時為方式0,D2=l時為

方式1。因此，B組只有方式0、方式1這兩種工作方式。

■D3位控制PC口高4位的傳送方向：D3=0時是輸出，

D3=l時是輸入。

■D4位控制PA口的傳送方向：D4=0時是輸出，D4=l時

是輸入。

■D6D5指定A組工作方式：D6D5=00指定

方式0,D6D5=01指定方式1,D6D5=1X

（10或11）指定方式2。因此，A組有方

式0、方式1、方式2這三種工作方式。

■D7位為特征位，本命令字處D7=l。

■例如，要把PA口指定為0方式輸出，輸入PC口上半部定

為輸入；PB口指定為1方式輸入，PC口下半部定為輸

出，則工作方式字是：10001110BBP8EHo

■將此命令字寫到8255A的控制寄存器中稱為初始化，

程序段為：

■MOVDX,8255A+3；8255A表示該芯片

PA口地址。

■MOVAL,8EH

■OUTDX,AL；送至U控制寄存器

■要把PA口指定為方式2；PB口指定為1方

式輸出，PC口下半部定為輸出。工作方

式字為11000100B即0C4H,則程序段為:

■MOVDX,8255A+3

■MOVAL,0C4H

■OUTDX,AL

■又例：某系統要求8255A工作在方式0,PA

口輸出、PB口輸入、PC輸出，則初始化程

[■段為:

■MOVAL,1000001OB

■MOVDX,8255A+3

■OUTDX,AL

■某系統要求A組工作在方式0輸入，B組工作

在方式1輸出，PC口余下的用于輸入，則初

始化程序段為：

■MOVAL,1001110IB

■MOVDX,8255A+3

■OUTDX,AL

■某系統要求A組工作在方式2,B組工作在方式0輸出,

PC口余下的用于輸入，則初始化程序段為：

■MOVAL,11000001B

■MOVDX,8255A+3

■OUTDX,AL

■某系統要求A組工作在方式2,B組工作在方式1輸入,

則初始化程序段為：

■MOVAL,11000110B

■MOVDX,8255A+3

■OUTDX,AL

■(2)PC口按位置位/復位命令字

■該命令字用于某個PC引腳輸出高/低電平

控制或軟件設定8255A的相應狀態。

-PC口按位置/復位命令字格式：

■D。置/復位選擇：0—對應位清0,1—對應位置

lo

D7D6D5D4D3DzDiDo

特征位

未用PC口位號選擇置/復位選擇

值為0

D3D2D1選擇被置/復位的位號:

口3口2口1=000選擇PC口第0位；

口3口2口1=001選擇PC口第1位;

口3口2口1=010選擇PC口第2位；

D3D2D1RI1選擇PC口第3位；

D3D2D1=100選擇PC口第4位；

口3口2口1=101選擇PC口第5位;

口3口2口1=110選擇PC口第6位;

口3口2口1=111,選擇PC口第7位。

D6D5D4沒有使用，一般讓口6口5口4=000。

D7位為特征位，該命令字處口7=0。

■例如，若要把PC口的PC5引腳置成低電平時，則命令

字應該為00001010B即OAH。

■將該命令寫入8255A的控制寄存器，就會使得從PC口

的PC5引腳輸出低電平，其程序段為：

■MOVDX,8255A+3

■MOVAL,OAH

■OUTDX,AL

■若要使引腳PC5輸出高電平，則程序段為：

■MOVDX,8255A+3

■MOVAL,OBH

■OUTDX,AL

■⑶關于控制字的幾點說明：

■使用8255之前必須初始化。方式命令是對

8255A的3個端口的工作方式及功能進行指定，

即進行初始化，初始化工作要在使用8255A之

前做；

■按位置位/復位命令只是對PC口的輸出進行控

制，使用它并不破壞已經建立的3種工作方式,

而是對它們實現動態控制的一種支持。它可放

在初始化程序以后的任何地方；

■控制字的最高位(D7)是特征位用以區別8255A的工作

方式命令和按位置/復位命令字。D7=l時，為工作方

式命令；D7=0時，為按位置位/復位命令。因此，可

以判斷，命令代碼的值等于、大于80H的，是工作方式

命令；小于80H的，是按位置位/復位命令，可以判斷，

并且奇數值是置位命令，而偶數值是復位命令；

■按位置位/復位命令代碼只能寫入命令口。PAD、PB口

也可以按位輸出高/低電平，但是，這與按位置位/復位

命令有本質的區別，并且實現的方法也不同。PC口按

位輸出是以命令的形式送到控制寄存器存器去執行的，

而PAD、PB口的按位輸出是以送數據至(JPA口、PB口來

實現的。

■A口和B口的一個有趣的使用方法：也可

以按位輸出高/低電平！

■P143

48255A的工作方式

■方式o：基本輸入輸出方式

■適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路

■方式1:選通輸入輸出方式

■適用于查詢和中斷方式的接口電路

-方式2：雙向選通傳送方式

■適用于與雙向傳送數據的外設

■適用于查詢和中斷方式的接口電路

方式1

-方式1是一種選通輸入/輸出方式或稱為

應答方式，因此，需要置專用的聯絡信

號線或叫應答信號線，以便對I/O設備

和CPU兩側進行聯絡。這種方式通常用

于查詢（條件）傳送或中斷傳送。PA、

PB口的數據輸入輸出都有鎖存能力。

①方式1輸入

■輸入是從I/O設備向8255A送數據進來,

所以，1/0設備應先把數據準備好，并

送到8255A端口上，然后CPU再從

8255A讀取數據。這個傳送過程中需要

使用一些聯信號線。所以當PA口和PB口

作為輸入時，各指定了PC口的3條線作

為8255A與外設聯絡信號及向CPU的請

求信號。

A組方式1輸入B組方式1輸入

方式。輸入時序

RD-------------

”精體金逕蜜8255A的"

翁據俊沖行用

Do~D?

I②方式1輸出

】'式工輸出是CPU通過8255A把數據送到

1/0設備去，所以，數據要由CPU準備好，

并且先寫到8255A,然后，再從8255A把數

據輸出去。這個傳送過程中需使用一些聯絡

信號，當PA口和PB口輸出時，各指定了PC

口的3條線作為8255A與外設聯絡信號及向

CPU的請求信號。

姑且方式1輸出B組方式1輸出

方式。輸出時序

WR

“8255A對CPU通色歸”

輸出給外役的散據色/初存

Do~D?data~^>

4

中斷允許觸發器中斷請求信號

請求CPU接收數據

方式1

方式1輸入引腳：B端口

數據選通信號

表示外設已經準備好數據

PB7-PB

方式1需倦用練OC用做您修再考

閻財名奧命中斷外求彳。腐寂功能

pco

中斷允許觸發器

方式I

方式1輸入聯絡信號

■STB*——選通信號，低電平有效

-由外設提供的輸入信號，當其有效時，將輸入設備送

來的數據鎖存至8255A的輸入鎖存器

■IBF——輸入緩沖器滿信號，高電平有效

■8255A輸出的聯絡信號。當其有效時，表示數據已鎖

存在輸入鎖存器

■INTR一中斷請求信號，高電平有效

-8255A輸出的信號，可用于向CPU提出中斷請求，要

求CPU讀取外設數據

方式1

方式1輸入時序

STB

STB*如IBF蠱外役"8255A向

的一對應答聯得備考，

處的遙可■他輸入敢據

輸入端口--V~^ata〉

00~。7data>

方式1

方式工中斷控制

■8255A的中斷由中斷允許觸發器INTE控制

■置位允許中斷，復位禁止中斷

■對INTE的操作通過寫入端口C的對應位實

現，INTE觸發器對應端口C的位是作應答

聯絡信號的輸入信號的哪一位，只要對那

一位置位/復位就可以控制INTE觸發器

■選通輸入方式下

■端口A的INTEA對應PC4

■端口B的INTEB對應PC2

中斷允許觸發器

請求CPU再次輸出數據

方式1

方式工輸出聯絡信號

■OBF*——輸出緩沖器滿信號，低有效

R2KKA輸中繪外設的一小控制信號.當苴右效時.表

取走

■AC集。A的INTEA對應PC6

練的同啟

OBINTEBPG2外設接

■INTR一中斷請求信號，高有效

-當輸出設備已接受數據后，8255A輸出止匕信號向CPU

提出中斷請求，要求CPU繼續提供數據

方式1

4方式i輸出時序

WR[匚

OBF*"ACK*蠱夕卜役"8255A向

的一對應答夠得備考，

處的遙可■他輸出散據

輸出端口____?XCdata

D0~D7-----data:----------------------

《方式2雙向方式

■方式2將方式1的選通輸入輸出功能組合成一個雙

向數據端口，可以發送數據和接收數據

■只有端口A可以工作于方式2,需要利用端口C的

5個信號線，其作用與方式1相同

■方式2的數據輸入過程與方式1的輸入方式一樣

■方式2的數據輸出過程與方式1的輸出方式有一點

不同：數據輸出時8255A不是在OBF*有效時向

外設輸出數據，而是在外設提供響應信號ACK*

時才送出數據

方式2雙向引腳

PA7-PA0

INTEPC用PC6設置INTEi（輸出）

16ACKA

OBF；用PC4設置ZTE2（輸入）

輸入和輸出中斷通過

PC

INTE24STBA

或門輸出INTRA信號

PC5舊FA

PC3INTRA

方式2雙向時序

IWR|J

LOBF

INTR

ACK

STB

IBF

RD

__Jf_______Jf____________

Viata-iRA^^^iata-ou〉

D0-D7-<Cdata-ou}>

48255A的編程

-初始化編程：一個方式控制字

■采用控制I/O地址：AiAo=ll

■工作過程中：通過數據端口對外設數據

進行讀寫

■數據讀寫利用端口A、B和C的I/O地址，

A1A0依次等于00、01、10

■IBMPC/XT機上，端口A、B、C和控制

端口的I/O地址為60H、61H、62H和63H

■寫入方式控制字：控制字格式

1D61)5?4D3021)1D0

CB^TZ>

端口CCT豐甌

00方式01=輸八

010=輸出

10年立端口白

端口A-1=輸入

1=陸入0=輸出

0=稿汨3

湍口c［上半部）0^xto

1=輸.入.17^31

O=^tB

⑶關于控制字的幾點說明

■控制字的最高位（D7）是特征位用以區別8255A的工作方

式命令和按位置/復位命令字。D7=10t,為工作方式命令；

D7=0時，為按位置位/復位命令。因此，可以判斷，命令

代碼的值等于、大于80H的，是工作方式命令；小于80H的,

是按位置位/復位命令，可以判斷，并且奇數值是置位命令，

而偶數值是復位命令。

■方式命令是對8255A的3個端口的工作方式及功能進行指定,

即進行初始化，初始化工作要在使用8255A之前做。也就

是說，凡是用到8255A,就一定要行初始化。

-按位置位/復位命令只是對PC口的輸出進行控制，使用它并

不破壞已經建立的3種工作方式，而是對它們實現動態控制

的一種支持。它可放在初始化程序以后的任何地方。

⑶關于控制字的幾點說明

■按位置位/復位命令代碼只能寫入命令口。

-PAD、PB口也可以按位輸出高/低電平，但是，這與前面的按位置位/

復位命令有本質的區別，并且實現的方法也不同。PC口按位輸出是以命

令的形式送到控制寄存器存器去執行的，而PAD、PB口的按位輸出是

以送數據到PAD、PB口來實現的。其具體作法是：若要使某一位置高

電平，則先對端口進行讀操作，將讀入的原輸出值，“或”上一個字節,

字節中使該位為1,其他位為0,然后再回送到同一端口，即可使該位置

位；若要使某一位置低電平，則先讀入原輸出值字節，再將它“與”上

一個字節，字節中使該位為0,其他位為1,然后再回送到同一端口，即

可實現對該位的復位而不影響其他位的狀況。當然，能夠這樣作的條件

是8255A的輸出有鎖存能力，若定義數據口為輸出而對其執行IN指令

時，所讀到的內容就是上次輸出時鎖存的數據，而不是讀入外設送來的

數據。

地址總線

控制總統

■**..?*>

數據總線

12It

RD*WRDy-DoA^Ai

8255ACS

,PB7~PB?PCs~PCoPC7~PC*PA7-EALO

BC，L*.」j

wWw>

PB?~PBo控制或控制或P%~PAo

1/0

r^?1/oc?

月

方式2???AI

I/OKHOIIK-

匕~JQ二--IQ

PB0/i----PA7-FA

控制

q.L寫入方式控制字:示例

■A端口：方式1輸入

-C端口上半部：輸出，C口下半部：輸入

-B端口：方式0輸出

方式控制字：10110001B或B1H

■初始化的程序段:

movdx,Offfeh；假設控制端口為FFFEH

moval,Oblh；方式控制字

outdx,al；送到控制端口

02.讀寫數據端口

■初始化編程后：

■當數據端口作為輸入接口時，執行輸入IN指

令將從輸入設備得到外設數據

■當數據端口作為輸出接口時，執行輸出OUT指

令將把CPU的數據送給輸出設備

■8255A具有鎖存輸出數據的能力

■對輸出方式的端口同樣可以輸入

■不是讀取外設數據

■讀取的是上次CPU給外設的數據

.2,讀寫數據端口:示例

■利用8255A的輸出鎖存能力，可實現按位

輸出控制

■對輸出端口B的PB7位置位的程序段:

movdx,Offfah；B端口假設為FFFAH

inal,dx；讀出B端口原輸出內容

oral,80h；使「87=1

outdx,al；輸出新的內容

03.讀寫端口C：歸納］

■C端口被分成兩

個4位端口,兩

個端口只能以方

式0工作，可分

別選擇輸入或輸

出

■在控制上，C端口上半部和A端口編為A

組，C端口下半部和B端口編為B組

03.讀寫端口C：歸納2

■當A和B端口工

作在方式1或方

式2時，C端口的

部分或全部引腳

將被征用

■其余引腳仍可設定工作在方式0

土3,讀寫端口C：歸納3

-對端口C的數據輸出有兩種辦法

■通過端口C的I/O地址：向C端口直接寫入

字節數據。這一數據被寫進C端口的輸出

鎖存器，并從輸出引腳輸出，但對設置為

輸入的引腳無效

■通過控制端口：向C端口寫入位控字，使C

端口的某個引腳輸出1或0,或置位復位內

部的中斷允許觸發器

端口C的位控制字

03.讀寫端口C：歸納4

-讀取的C端口數據有兩種情況

■未被A和B端口征用的引腳：將從定義為輸

入的端口讀到引腳輸入信息；將從定義為

輸出的端口讀到輸出鎖存器中的信息

■被A和B端口征用作為聯絡線的引腳：將讀

到反映8255A狀態的狀態字

端口C的狀態字

*AHB組

________________________人________________________,A

A

D7D6D5D4D3D2DIDo

方式1輸入

I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB

方式1輸出

OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB

方式2雙向

OBFAINTEIIBFAINTE2INTRAXXX

8255A的應用

作為通用的并行接口電路芯片,

825A具有廣泛的應用

■應用在IBMPC/XT微機上

■應用于打印機接口電路

-連接簡易鍵盤

-驅動LED數碼管

8255A在IBMPC/XT上的應用

■工作在基本輸入/輸出方式0

■端口A為方式0輸入，用來讀取鍵盤掃描碼

■端口B工作于方式0輸出，例如控制揚聲器等

■端口C為方式0輸入，讀取系統狀態和配置

-系統的初始化編程：

moval,10011001b;方式控制字99H

out63h,al

打印機接口的信號與時序

D公■主機把數據送給引腳DATAO?DATA7

■同時送出數據選通信號STROBE*

STE■打印機在BUSY信號線上發出忙信號

-打印機處理好輸入的數據時

■撤消忙信號

■同時又送出一個響應信號ACK*

用8255A方式0與打印機接口

8255A打印機

8255A的初野區.

movdx,Offfeh

；控制端口地址：FFFEH

moval,10000001B

;方式控制字：91H

outdx,al

/端口方式0輸出，C端口上輸出、下輸入

moval,00001111B

；端口C的復位置位控制字，使PC7=1

outdx,al

例1

打印子程臣:查承Lj

printcproc

pushax

pushdx

prn:movdx,Offfch；讀取端口C

inal,dx；查詢打印機狀態

andal,04h;PC2=BUSY=0?

jnzprn

；PC2=1,打印機忙，則循環等待

例1

》______

movdx,0fff8h

;PC2=0,打印機不忙，則輸出數據

moval,ah

outdx5al；將打印數據從端口A輸出

打印子程更：■工Egj

movdx,Offfeh；從PC7送出控制低脈沖

moval,00001110B;gSTROBE*=0

outdx,al

nop;產生一定寬度的低電平

nop

moval,00001111B;g=l

outdx,al

撮終，STROBE*產生低脈沖信號

打印子程臣：鳴

popdx

popax

ret

printcendp

用8255A方式1與打印機接口

-8255A~」打印機

lOOOpf2K

8255A方式1與打印機接口時序配合

PA0-PA7

(DATAO?7)

OBF

STROBE

ACK

方式1◎寸序I加印機◎寸序

8255A的初始1.

V___

movdx,Offfeh

moval,OaOh

outdx,al

moval,0ch

;使1?0114(PC6)為0,禁止中斷

outdx,al

movex,counter;打印字節數送CX

movbx,offsetbuffer；取字符串首地址

callprints;調用打印子程序

8255A的初j

movdx,Offfeh

moval90a0h

outdx,al

moval,Och

(PC6)為0,禁止中斷

outdx,al

movex,counter;打印字節數送CX

movbx,offsetbuffer；取字符串首地址

callprints;調用打印子程序

打印子程序：查"

>-------

movdx,0fffch

print!:inal9dx

testal980h

；檢測(PC7)為1否？

jzprint!

；為0,說明打印機沒有響應，繼續檢測

打印子程序：返

incbx

；為1,說明打印機已接受數據

loopprintl

；準備取下一個數據輸出

popdx；打印結束，恢復寄存器

popax

ret；返回

printsendp

雙機并行通信接口

已方（接收）甲方（發送）

8255A8255A

PA0-PA7?PA0-PA7

PC4PC7

PCo一.PC6

甲機的初始1J

*movdx,Offfeh

moval90a0h

outdx,al

；工作方式字：端口A方式1輸出

moval,Odh

;?PC6(INTEA)=1,允許中斷

outdx,al

例3

甲機發送程

產

trsmt:movdx,Offfch

inal9dx

;查詢PC3(INTRA)=1?

andal,08h

jztrsmt

movdx,0fff8h;發送數據

moval9ah

outdx,al

乙機的初始1

movdx,Offfeh

moval,98h

outdx,al

；工作方式字：端口A方式0輸入

moval,01h

HtPCO(ACK*)=1,因尚未收到數據

outdx,al

乙機:查理趣區J

receive:movdx,Offfch

inal9dx

;查詢PC4(OBF*)=0?

andal,10h

jnzreceive

movdx,0fff8h;接收數據

inal9dx

movah,al

乙機：接嘵啜

movdx,Offfeh

moval900hHtPCO(ACK*)=0

outdx9al

nop

；適當延時,產生一定寬度的低脈沖

nop

moval901hHtPCO(ACK*)=1

outdx,al;產生低脈沖ACK*信號

例3

■8255A用于PC微機與從機之間的并行通

信。

■主機一側的程序段:

1MOVDX,303H

jMOVAirimnnOOOB

■OUTDX,AL

■MOVAL,0000100IB;INTEi有效

■OUTDX,AL

■MOVAL,0000110IBRNTE2有效

■OUTDX,AL

■MOVSI,300H

■MOVDI,410H

■MOVCX,0FFH

-...；進行輸入或者輸出

■T_RPROCFAR

■ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK

■PUSH...

■MOVDX,303H

■MOVAL,0000100OB

■OUTDX,AL

■MOVAL,00001100B

■OUTDX,AL

■CLI

■MOVDX,302H

■INAL,DX

■MOVAH,AL

■ANDAL,00100000B；IBF=1?

■JZOUTP

INP:MOVDX,300H

■INAL,DX

■MOV[DI],AL

■INCDI

■JMPRETURN

■OUTP:MOVDX,300H

■MOVAL,[SI]

JOUTDX,AL

^INCSI____________

于RETURN:MOVDX,303H

■MOVAL,0000110IB

■OUTDX,AL

■MOVAL,0000100IB

■OUTDX,AL

■MOVAL,62H

■OUT20H,AL

■POP…

■IRET

■T_RENDP

丁

4工、串行通信基礎知識

■1.異步通信

■串行通信時的數據、控制和狀態信息都使

用同一根信號線傳送

■收發雙方必須遵守共同的通信協議（通信

規程），才能解決傳送速率、信息格式、

位同步、字符同步、數據校驗等問題

■串行異步通信以字符為單位進行傳輸，其

通信協議是起止式異步通信協議

1.波特率和比特率

-比特率是指二進制數碼流的信息傳輸速率，單位是：bit/s簡寫b/s或

bps,它表示每秒傳輸多少個二進制位，有些情況下，也可以用字/

秒為單位；

-波特又稱調制速率，是針對模擬數據信號傳輸過程中，從調制解調

器輸出的調制信號每秒鐘載波調制狀態改變的數值，單位是S/S,稱

為波特(baud)率。因此，調制速率也稱為波特率。發送設備和接收

設備必須工作在相同的波特率，否則會產生幀錯誤.

-在無調制的情況下，波特率精確等于比特率,采用調相技術時，波特

率不等于比特率.

■例：56K的調制解調器可以工作在36.6K,192K和9.6K等波特率下,因

此購買調制解調器時其波特率(傳輸速率)應該超前，才不會被很快淘

汰.

3.波特因子

定義：發送/接收1位數據所需要的時鐘脈沖個數，單位

是個/位。

在波特率指定后，輸入移位寄存器/輸出移位寄存器在

接收時鐘/發送時鐘控制下，按指定的波特率速度進行

移位。一般幾個時鐘脈沖移位一次。要求：接收時鐘/

發送時鐘是波特率的16、32或64倍。波特率因子就是

發送/接收1個數據（1個數據位）所需要的時鐘脈沖

個數，其單位是個/位。

-在實際應用中，可以根據要求的傳輸波特率和波特因

子來確定發送/接收時鐘的頻率。

-對于同步通信，波特因子取1。

■4,傳輸距離與傳輸速率的關系

■串行數據傳送的最大距離與傳輸速率和

傳輸線的電氣特性有關。

-傳輸距離隨著傳輸速率的增加而減小。

■在實際應用中，利用電話網進行遠距離

傳送，一般都需要使用調制解調器。

1.單工、半雙工和全雙工

①單工(Simplex)

特點：僅能進行一個方向的數據傳送

①半雙工(HalfDuplex)

特點：數據可以在兩個方向上進行傳送，但

是這種傳送絕不能同時進行。【雙向，但

不同時】

①全雙工(FullDuplex)

特點：能夠在兩個方向同時進行數據傳送。

起止式異步通信協議

低位高位

?空閑位——傳送字符之間的邏輯1電平,

表示沒有進行傳送

同步通信

■以一個數據塊（幀）為傳輸單位，每個數據

塊附加1個或2個同步字符，最后以校驗字符

結束

■同步通信的數據傳輸效率和傳輸速率較高，

但硬件電路比較復雜

■串行同步通信主要應用在網絡當中

■最常使用高級數據鏈路控制協議HDLC

同步字符數據數據數據校驗字符

—串行接口標準RS-232c

■美國電子工業協會EIA制定的通用標準串行接口

.1962年公布，1969年修訂

-1987年1月正式改名為EIA-232D

■設計目的是用于連接調制解調器

■現已成為數據終端設備DTE（例如計算機）與數

據通信設備DCE（例如調制解調器）的標準接口

■可實現遠距離通信，也可近距離連接兩臺微機

■屬于網絡層次結構中的最低層：物理層

RS-232C的弓I腳定義

■232c接口標準使用一個25針連接器

■絕大多數設備只使用其中9個信號，所以就

有了9針連接器

-232c包括兩個信道：主信道和次信道

■次信道為輔助串行通道提供數據控制和通

道，但其傳輸速率比主信道要低得多，其

他跟主信道相同，通常較少使用

RS-232C的連接

■微機利用232c接口連接調制解調器，用于

實現通過電話線路的遠距離通信

■微機利用232c接口直接連接進行短距離通

信。這種連接不使用調制解調器，所以被

稱為零調制解調器(NullModem)連接

連接調制解調器

MODEMMODEM微機

發送數據TxD

2222

接收數據RxD

3333

請求發送RTS

4444

允許發送CTS

55電話線55

數據裝置準備好DSR

66/66

7信號地GND777

8載波檢測CD888

20數據終端準備好DTR202020

22振鈴指KRI222222

RS-232c的電氣特性

■232c接口采用EIA電平

■高電平為+3V?+15V

■低電平為一3V?-15V

■實際常用±12V或±15V

■標準TTL電平

■高電平：+2.4V?+5V

■低電平：0V?0.4V

■RS-232定義了計算機和調制解調器之間

的接口標準：

■*傳輸距離小于50米.

■*+5?+15V的電壓表示0,-5?-15V的

電壓表示1

■*每次用9個bit傳輸一個字符.其中第一

個bit標志開始位，第九個bit標志結束位.

2、通用異步接收發送器8251

■串行傳輸，需要并行到串行和串行到并行

的轉換，并按照傳輸協議發送和接收每個

字符（或數據塊）

■這些工作可由軟件實現，也可用硬件實現

■通用異步接收發送器UART是串行異步通

信的接口電路芯片

■IBMPC/XT機的UART芯片是INS8251

■后來使用NS16550

1.串行數據的發送

CPU并行數據

發送保持寄存器串行數據

發送移位寄存器

WFiXlE她仙、「/板1

校驗位、停止位

同在姑生H

雙緩沖寄存器結構

保證數據的連續發送

2.起始位的檢測

I------------16T——

數據線［起始位：

(SIN)T-----------------?-----------------T

時鐘

(RCLK)???

------8T-b-------------16T--------------

［總口\Hflil本【I±口//A/-TI^T土田

數據接收時鐘頻率是數據傳輸頻率的16倍

正確識別起始位，防止因干擾引起的誤識別

3.串行數據的接收

CPU并行數據

接收緩沖寄存器

串行數據

TT

接收移位寄存器SIN0/10/1

nlll0/10/1

檢測接收錯誤

同步控制刪除起始位、

校驗位、停止位

雙緩沖寄存器結構

保證數據的連續接收,

*-----------------

■8251實現了起止式串行異步通信協議，支

持全雙工通信

■通信字符可選擇數據位為5?8位

■停止位1、1.5或2位

■可進行奇偶校驗

■具有奇偶、幀和溢出錯誤檢測電路

■8251支持的數據傳輸速率為50?9600bps

8251的工作原理

■1、異步接收方式串---并

-2、異步發送方式并---串

?3、同步接收方式搜索同步字符

?4、同步發送方式插入同步字符

8251A的命令字

■1、方式選擇命令字：同步方式和異步方

式控制

■2、工作命令字：確定8251A的實際操作,

迫使8251A處于某種工作狀態，以便接收

或發送數據

■3、狀態字IN

工、p251A方式選擇控制字

00

o1：同步方式

i0-ixK,(*1)

11：異步方式C*16)

：異步方式(*64)

005位

016位

107位

118位

xo?禺

O1：奇,曲

11:1.禹校班

00

01無意必

101個停止位

1115個停止位

2個停止住：

xo：內同步

X1：夕卜同步

OX：兩個同步字招

1X:單個同步字符

-例如，在某異步通信中，數據格式采用8位數據位，1位起始位,

2位停止位，奇校驗，波特率因子是16,則其方式命令字為

11011110B=0DEHo若將方式命令寫入命令口，則程序段為：

■bjlOVDX,8251A-C；8251A命令口地址

■、0VAL,ODEH；異步方式命令字

■TKJTDXTAL

■某同步通信中，若幀數據格式為：字符長度8位，雙同步字符，

內同步方式，奇校驗，則方式命令字是00011100B=lCH。若將

方式命令寫入命令口，則程序段為：

■MOVDX,8251A-C；8251A命令口地址

■MOVAL,1CH；同步方式命令字

■OUTDX,AL

-某同步通信中，若幀數據格式為：字符長度8位，外同步方式，

偶校驗，則方式命令字是01111100B=7CH。若將方式命令寫入

命令口，則程序段為：

■MOVDX,8251A-C；8251A命令口地址

■MOVAL,7CH；同步方式命令字

■OUTDX,AL

2、操作命令控制字

操作命令控制字直接讓8251A實現某種操

■進入規定的工作狀態，它只有在設定了方

選擇控制字后，才能由CPU寫入,8251A的

3操作命令控制字格式如圖8.17所示。

DTD6D5D4D302DIDO

EHLRRTSERSBRKR^EDTRTXEN

---------------------------------------------------------------------------------------------------1]1:空法需允4

1=徒DTR領出方盛

1一接3需允4

-中