9.微型计算机系统串行通信

微型计算机系统串行通信是计算机与外部设备或计算机与计算机之间进行信息交换的一种方式。串行通信是指将要传送的数据按照一定的数据格式一位一位地按顺序传送，只在一根或一对信号线上传输。这种通信方式适用于远距离的数据传送，尤其在接口与外设之间、计算机与计算机之间。

微型计算机系统串行通信

• 串行通信基础
  • 类型
    • 串行异步通信
      • 一个字符（一帧数据）用起始位和停止位来完成
    • 串行同步通信：采用同步字符来完成收发双方同步的（接收方搜索到同步字符才开始接受数据）
  • 串行数据传输方式
    • 单工方式：只按照一个固定的方向传送
    • 半双工方式：乒乓法，双方可以接收和发送，但是不能同时进行
    • 全双工方式：收发双方可以同时进行
  • 串行异步通信协议
    • 一帧数据的格式
      • 起始位：逻辑0
      • 数据位：从最低位开始发送，5~8位
      • 奇偶校验位：偶校验：数据位+奇偶校验位1的个数为偶数个；奇校验：数据位+奇偶校验位1的个数为奇数个
      • 停止位：空闲位
    • 通信速率
      • 数据信号速率：波特率N
      • 通信速率：比特率R
• 可编程串行异步串行通信接口芯片8250
  • 特点
    • 串行-并行及并行-串行转换，支持异步通信协议
    • 可直接与MODEM相连
    • 内部有中断机制、CPU可用查询中断方式与之交换
    • PC机有2个串行口
  • 内部寄存器
    • 发送保持寄存器：保存CPU送出的数据，转移至发送移位寄存器；只有发送保持寄存器空闲时，CPU才能写入新数据
    • 接收缓冲寄存器：接收移位寄存器接收到数据后，去掉起始位、校验位、停止位，存到接受缓冲寄存器；只有接收缓冲寄存器空了，才接受新的数据
    • 通信线状态寄存器
      • 检查接受缓冲寄存器已准备好：D0=1 【01H】
      • 检查发送保持寄存器已准备好：D5=1 【20H】
      • 检查有错标志位：D1~D4=1 【00011110B】
    • 通信线控制寄存器
    • MODEM控制寄存器
      • D4=1：8250工作在内部字环方式 【10H】
    • 中断允许寄存器（各个中断的前提分别对应着通信线状态寄存器）
      • D7~D4=0
      • D0=1：接受中断请求
      • D1:=1：发送中断请求
      • D2=1：出错中断请求
      • D3=1：MODEM中断请求
    • 除数寄存器
      • 【波特率与分频系数对照表】1.8432M/(16×波特率)
  • 8250初始化
    • 通信线控制寄存器：D7=1
    • 除数寄存器：根据通信速率
    • 通信线控制寄存器：确定数据帧格式
    • 中断允许控制寄存器：采用查询方式：都设为0【0】；采用中断方式 ：都设为1【0FH】
    • MODEM控制寄存器：查询：内环自检【10H】、非内环自检【0】/中断：【0FH】
• 串行通信程序设计
  • 外部环境
    • 外环自发自收
      • 无联络线自发自收
      • 有联络线自发自收
    • 短距离全双工
      • 无联络线点-点全双工
      • 有联络线点-点全双工
    • 短距离单工
      • 无联络线点-点单工
      • 有联络线点-点单工
  • 接收和发送程序的编程思路【PPT】
• R=N*log2(M) [M是电平]