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8251芯片


可编程通信接口8251A(USART)
1.8251A的基本结构
8251A的基本结构包括5个功能模块 (1)数据总线缓冲器——用于暂存接收,发送数据,CPU发来的命令及8251的工作状态。 (2)读/写控制逻辑——接收来自CPU控制总线的控制信号,控制数据的传送方向。 (3)接收器——从接收数据线RXD上接收串行数据,按指定方式将其转换成并行数据。 (4)发送器——接收CPU送来的并行数据,按指定方式将其转换成串行数据通过发送数据 线TXD发送出去。 (5) 调制解调器控制电路——提供4个通用的控制信号, 即 (数据设备准备好) , (请求发送)和 (数据终端准备好) ,

(准许发送) ,以备8251A与外设联络。

2.8251A的工作过程
(1)8251A发送数据的过程 ①当发送缓冲器为空时,信号TXRDY有效(或状态字的D0=1) ,以示发送器准备好,等待 CPU送入数据。 ②CPU将要发送的数据写入8251A的发送缓冲器; ③发送的数据进行“并→串”转换; ④插入起始位、奇/偶位和停止位或同步字符等,数据一位一位从TXD端串行输出。 (2)8251A接收数据的过程 ①在RXD端检测到起始位或同步字符; ②开始在RXD线上采集数据; ③将接收到的数据“串→并”转换,并进行奇偶校验和检查错误; ④将采样到的、经过变换的8位数据由接收缓冲器送入数据总线缓冲器; ⑤信号RXRDY有效(或状态字的D1=1) ,以示8251A已接收到一个数据,待CPU读取。

3.8251A的初始化
在如前面已经强调过的,在使用可编程接口之前必须进行初始化,即在使用8251A进行 数据传输前,对其进行编程,将相关方式指令字、命令指令字写入8251A。 8251A初始化的具体步骤如图7-3所示。

图7-3 8251A初始化流程图

4. CPU对8251A的操作和控制
数据端口地址,奇地址为控制/状态端口地址。 引脚线C/ 与A0 连

8251A有两个端口地址,偶地址为输入/输出

A0=0,访问输入/输出数据端口 A0=1,访问控制/状态端口

接: 控制信号: 、 、C/ 、 合成对8251A的操作如表7-1所示。

表7-1 CPU对8251A的操作

5.8251A的控制字和状态字
关于8251A的方式指令字、命令指令字和状态字,考生应着重对字中各位符号"0"、"1" 含义的理解,掌握这些字的应用。

(1)方式指令字(控制字)格式 方式指令字的格式如图7-4所示: [注]方式指令字的B2B1=00,此时8251A工作于同步方式,而字中S2S1的设置不起作用。

图7-4 8251A方式指令字格式 (2)命令指令字(控制字)格式 命令指令字的格式如图7-5所示:

图7-5 8251A方式指令字格式 (3)状态字 8251A的状态字格式如图7-6所示: [注] (i)状态位RXRDY、TXE、SYNDET和8251A的引脚信号RXRDY、TXE、SYNDET定义相同, 电平一致; (ii)状态位TXRDY与8251A的引脚信号TXRDY定义相同,但条件不一样。当发送缓冲器为空 时,状态位TXRDY=1;而引脚信号TXRDY为高电平的条件是状态位TXRDY=1、命令控制 字TXEN=1,且 输入低电平。

(iii)采用查询方式利用8251A传送数据时,可通过对状态位RXRDY或TXRDY的测试来进行 数据的传送。

图7-6 8251A的状态字格式


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