總算把這個第七章復習完了，我把剩下一點關於8251A的發上來吧
本來在講解8251A書本上還有關於RS232和串口通信的講解，但是太淺了，就不放了，有興趣的朋友可以自行參考其他文章
串行通信芯片8251A
有以下特點
- 可以用於同步或者異步傳輸，同步0-64kbps，異步0-19.2kpbs
- 同步傳送的時候，5-8位/字符，可以用於內同步或者外同步，可自動插入同步字符
- 異步傳送的時候，5-8位/字符，有1，2，1.5個停止位
- 完全雙工，雙緩沖發送和接受數據
- 具有出錯檢查，奇偶校驗、溢出、和幀錯誤等檢測電路
好吧，為啥要這個8251A
因為計算機內部都是並行傳輸數據的，但是長距離通信都是用的串行通信的（這些概念不太明白的不懂的朋友可以自行百度一下概念或者看看書）
必須要個東西來轉化一下
8251
8251的內部結構
內部結構包括接收器，發送器，讀/寫控制邏輯，數據總線緩沖器和調制解調控制電路五大部分
接收器
包括接收緩沖器，並行轉換邏輯和接受控制電路三個部分
接收緩沖器對外引腳為RxD，功能是從此引腳上接收串行數據，然后轉換成並行數據，是由接受移位寄存器和接收數據緩沖器組成雙緩沖結構
接受控制電路是配合緩沖器工作的，作用如下
1 .在異步方式下，芯片復位后，先檢測輸入信號中的有效1，一旦檢測到到，就接着尋找有效的低電平來確定啟動位
2 消除假啟動干擾
3 對接收到的信息進行奇偶校驗，並根據校驗結果建立相應的狀態位
4 檢測停止位，並按檢測結構建立狀態位
發送器
和接收器差不多，也是有發送緩沖器，發送控制電路和並串轉換邏輯3個部分
發送緩沖器上面接的是TxD腳，發送數據緩沖器和發送移位寄存器組成了發送的雙緩沖結構，發送控制電路也是輔助發送緩沖器的，但是和接受的功能不一樣
發送控制電路作用如下
- 在異步方式下插入起始位，校驗位和停止位
- 在同步方式下，插入同步字符，在數據中插入校驗位
數據總線緩沖器
提供與8251A和CPU系統總線相連，在CPU執行輸入輸出操作的時候，進行數據交換或者讀寫命令
讀/寫控制邏輯電路
用來配合總線緩沖器工作
- 寫信號WR#，把數據總線的信號（數據/控制字）寫入8251A
- 讀信號RD#，將狀態/數據字發送到CPU（發到數據總線）
- 接收控制/數據信號C/D#,與讀。寫信號相結合，標識8251A正在處理的是數據還是控制字
- 接受時鍾信號CLK，完成8251內部定時
- 接受復位信號RESET，讓8251空閑
調制/解調控制電路
要進行遠程通信的時候，發送的時候調制器把數字信號轉化成模擬信號，接受的時候解調器把模擬信號轉化成數字信號，這些引腳也可以作為其他外設的控制數據傳輸的聯絡線
8251A外部引腳的定義
和CPU相連的信號
CS#，片選信號，由M/IO#和地址譯碼器得到
D0-D7 數據傳輸信號
RD# 讀信號，CPU從8251A中讀信息
WR# 寫信號，CPU寫入8251A
C/D# 控制/數據選擇信號，如果該信號為0，表示從數據總線中傳遞的是數據量，如果為1，表示現在數據總線上寫的是控制信息（用英文就很好記，control data）
8251只有兩個端口地址，數據端口是偶地址（輸入輸出是一個端口），控制信息是奇地址，在8086中是用A1來區分奇偶地址的，如果A1是0，就是偶地址，A1為1就是奇地址，這剛好和C/D#對應了，所以A1腳通常連接C/D#
TxRDY：發送器准備好，輸出，high，表示發送器已經准備好了，這表示發送數據緩沖器空的（沒空怎么發啊），CPU可以向8251A發送數據。如果用中斷形式的話，這個TxRDY也可以做中斷請求信號，如果是查詢方式就不斷查詢它就完事了
TxE 發送空信號，輸出，high，表示並串轉化器為空（數據要經過並串轉化器把並行數據轉化成串行數據才能發送）。如果8251獲得一個數據，TxE就為低。在同步方式下不允許字符串有間隔，但如果CPU來不及給8251A發送數據，則TxE就為1，插入同步字符
RxRDY，表示接受器准備好了，可以接受數據了，如果從外設接收到一個數據，等待CPU處理，當然也可以用中斷了，把這個當成中斷請求信號，程序查詢就查他就完事了
SYNDET：同步檢測/斷電檢測信號，高有效，輸出/輸入 同步方式時表示同步檢測，如果為內同步，作為輸出，輸出為1，表示找到同步字了；在外同步的時候，作為輸入，變高后，在RxC#（接收器時鍾）的下一個下降沿裝配字符，在異步方式下，作為空白檢測信號，輸出，如果接收到全0的字符，輸出高電平
和外設連接的信號腳
DTR# 數據終端准備好了，由8251A發給外設，表示CPU准備就緒
DER# 數據設備請求好了，由外設發給8251A，表示外設已經准備就緒
RTS# 請求發送信號，由8251A發送給外設，表示CPU已經准備好發送
CTS# 清除請求發送信號，由外設發送8251A，表示可以往外設發送數據
TxD 數據傳送端，CPU送到8251A的並行數據變成串行數據后，由TxD送往外設
RxD 數據接收端，數據從外設進入8251A后，變成並行數據
CLK 8251A的內部時序時鍾，同步要求是波特率的30倍，異步的話要求波特率的4.5倍
TxC，發送時鍾，輸入，控制字符的發送速度，同步是等於字符傳送的波特率，異步方式是初始化定義的
RxC，和TxC差不多，是控制接受端的接受速度
在實際中，把RxC和TxC連在同一個時鍾上，CLK是由另一個頻率更高的外部時鍾提供（啊引腳太多了，考試會給的）
8251A的工作方式
異步方式
- 接受
在異步方式准備接收一個字符的時候，RxD就在線上檢測低電平（沒有檢測的時候就是高電平），假如這個時候檢測到了低電平，8251A就會以這個低電平作為起始位，並且啟動內部定時計數器，當計數器到一半數位傳輸時間（比如初始設置時間脈沖為波特率的16倍），則定時器到第八個脈沖的時候，又重新對RxD進行取樣，如果仍為低電平就確定是一個有效的起始位，（如果這個時候為高電平了，8251A會認為剛剛低電平是一個干擾信號，這個過程就重頭開始了），8251就開始進行常規取樣並進行字符裝配（就是每隔一段時間對RxD進行采樣）數據進入移位寄存器后（並進行去掉奇偶校驗位和停止位），變成並行數據，在通過內部總線送到數據輸入寄存器，同時發出RxRDY信號到CPU，表示外設的數據已經收到了，是可用的。對於少於八位的，高位自動填零
- 發送
當程序把TxEn（允許發送信號）和CTS#（清除請求發送信號，不懂的朋友再仔細看看上文）后就開始發送。在發送的時候，發送器自動添加1個起始位，再按照初始化的格式添加奇偶校驗位，停止位。數據及起始位，校驗位，停止位總是在發送時鍾的TxC下降沿時發出
同步方式
- 接受
其實和異步也差不多，就是RxD先進行搜索同步字符，找到第一個數據了，送到移位寄存器移位，然后和同步字符的內容進行比較，相等就是找到了，SYNRET=1；開始接收數據塊，不相等就重新來（雙同步也差不多，就是第一次找到了再來一次，第二次找不到重頭開始找第一個字符） ，如果是外同步的話，如果SYNDET=1；的時候，直接開始，RxD就不用找起始位了直接開始采樣數據塊。
實現同步之后，就利用時鍾信號對RxD進行數據采樣，送到移位寄存器移位，然后從RxRDY引腳發出一個信號，表示已經收到了一個字符，一旦CPU讀完之后，這個RxRDY=0；
- 發送
發送也差不多，程序先對TxEN和CTS#初始化了，這個時候就開始發送，程序會先發1/2個同步字符，然后發送數據塊，發送數據塊的時候，發送器自動按初始化要求添加奇偶校驗位（沒有就不加）。如果8251正在發送的時候CPU來不及發送數據了（比如說遇到了中斷之類的），那么就會重新發1/2個同步字符，等待CPU。滿足了同步字符之間沒有空隙。
8251A的編程（當然是考試的重點啦）
必須按照下面的規定進行編程
- 芯片復位之后，第一次用奇地址寫控制字，在控制字中規定是同步還是異步
如果是同步，CPU會接着發1/2個字節就是同步字符，寫入同步字符寄存器，然后再把控制命令字寫入奇端口
如果是異步方式，CPU往奇端口輸出的一個字就是命令控制字
2. 在相關命令設置好了之后，只要不復位，用奇端口寫控制字，偶端口寫的是數據，送到數據輸出緩沖器中
工作模式字（寫入奇端口）
最低兩位如果為00，則為同步方式，否則就是異步方式
在同步方式下接受和發送的頻率同TxD和RxD相同，異步方式下，TxD/RxD=波特率因子*波特率
同步字符的控制命令字如下，從高到低說起
第一位是同步字符的位數，0是1個同步字符，1是2個同步字符
第二位決定是內同步還是外同步，0是內同步，1是外同步
第三位是奇偶校驗位，0是奇校驗，1是偶校驗
第四位是有沒有校驗，0是沒有校驗，1是有校驗
第五第六位是決定數據塊的位數，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位必定是00
舉個例子，比如說現在要求發送的是同步方式，1個同步字符外同步，偶校驗，數據位是8位，那么初始化命令字就應該向奇端口（假如為FFF2H）寫01111100B，換成16進制就是79H
匯編初始化就應該是
MOV DX FFF2H
MOV AL 79H
OUT DX AL
現在看看異步通信的初始化命令字（從高到低）
前兩位是停止位的數目，00非法，01是1位，10是1.5位，11是2位停止位
第三位是EP（奇偶校驗類型），0為奇校驗，1為偶校驗
第四位是有無校驗，0是無，1是有
第五第六位是數據的大小，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位是決定波特率因子（不能是00，00就表示同步通信了），01表示波特率因子為1，10表示波特率因子為16，11表示波特率因子為64
舉個例子，異步通信，1個停止位，無校驗，8個數據位（剛好最近在做單片機的串口通信，這就是8N1格式）波特率因子為16，則應該向奇端口（假設還是FFF2H吧）寫入01001110B，HEX格式為4EH
MOV DX, FFFEH
MOV AL, 4EH
OUT DX, AL
命令控制字格式
同步字符的控制命令字如下，從高到低說起
第一位是同步字符的位數，0是1個同步字符，1是2個同步字符
第二位決定是內同步還是外同步，0是內同步，1是外同步
第三位是奇偶校驗位，0是奇校驗，1是偶校驗
第四位是有沒有校驗，0是沒有校驗，1是有校驗
第五第六位是決定數據塊的位數，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位必定是00
舉個例子，比如說現在要求發送的是同步方式，1個同步字符外同步，偶校驗，數據位是8位，那么初始化命令字就應該向奇端口（假如為FFF2H）寫01111100B，換成16進制就是79H
匯編初始化就應該是
MOV DX FFF2H
MOV AL 79H
OUT DX AL
現在看看異步通信的初始化命令字（從高到低）
前兩位是停止位的數目，00非法，01是1位，10是1.5位，11是2位停止位
第三位是EP（奇偶校驗類型），0為奇校驗，1為偶校驗
第四位是有無校驗，0是無，1是有
第五第六位是數據的大小，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位是決定波特率因子（不能是00，00就表示同步通信了），01表示波特率因子為1，10表示波特率因子為16，11表示波特率因子為64
舉個例子，異步通信，1個停止位，無校驗，8個數據位（剛好最近在做單片機的串口通信，這就是8N1格式）波特率因子為16，則應該向奇端口（假設還是FFF2H吧）寫入01001110B，HEX格式為4EH
MOV DX, FFFEH
MOV AL, 4EH
OUT DX, AL
命令控制字格式
同步字符的控制命令字如下，從高到低說起
第一位是同步字符的位數，0是1個同步字符，1是2個同步字符
第二位決定是內同步還是外同步，0是內同步，1是外同步
第三位是奇偶校驗位，0是奇校驗，1是偶校驗
第四位是有沒有校驗，0是沒有校驗，1是有校驗
第五第六位是決定數據塊的位數，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位必定是00
舉個例子，比如說現在要求發送的是同步方式，1個同步字符外同步，偶校驗，數據位是8位，那么初始化命令字就應該向奇端口（假如為FFF2H）寫01111100B，換成16進制就是79H
匯編初始化就應該是
MOV DX FFF2H
MOV AL 79H
OUT DX AL
現在看看異步通信的初始化命令字（從高到低）
前兩位是停止位的數目，00非法，01是1位，10是1.5位，11是2位停止位
第三位是EP（奇偶校驗類型），0為奇校驗，1為偶校驗
第四位是有無校驗，0是無，1是有
第五第六位是數據的大小，00是5位，01是6位，10是7位，11是8位
最后兩位是決定波特率因子（不能是00，00就表示同步通信了），01表示波特率因子為1，10表示波特率因子為16，11表示波特率因子為64
舉個例子，異步通信，1個停止位，無校驗，8個數據位（剛好最近在做單片機的串口通信，這就是8N1格式）波特率因子為16，則應該向奇端口（假設還是FFF2H吧）寫入01001110B，HEX格式為4EH
MOV DX, FFFEH
MOV AL, 4EH
OUT DX, AL
命令控制字格式
命令控制字還是寫入的是奇端口
看圖片吧，懶得打字了，一般EH位是用在內同步方式的，為1就開始搜索同步字，RTS（發送允許）（第三位）為1就讓RTS#有效（這初始化太容易混了），DTR,同理（數據終端准備好了）,RxD接受有效，比如說0011 0111就是發送允許，接受允許，發送啟動，接受啟動，出錯復位，多看看前面引腳定義吧，我剛開始有點混，上面的例子是書上的，應該是不會錯的
還有一個狀態字格式（太多了…根本記不住啊）
DSR（這里對DSR#取了非）（表示外設准備好了的信號），如果為1就是准備好了
SYNDET （同步檢測/斷電端）
TxE 為1就是8251接收到CPU的數據了，正在向發送緩沖器發
FE 格式錯 OE 覆蓋錯誤，PE 奇偶校驗錯誤，這三個可以用命令控制字重新寫
大概就這些了，上面這些還是得多看看例子，書上例子，課后題多看看，這些就得看個人了，不多寫了，我就趕緊溜了去看題了，下個星期考試了