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微机原理 第七章 串行通信接口技术..

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微机原理接口技术

微机原理接口技术

微机原理接口技术
微机原理接口技术是指在微机系统中，通过特定的接口将硬件设备与计算机之间进行连接和通信的技术。

接口技术的发展使得不同硬件设备可以与计算机进行有效的交互。

一种常见的接口技术是串口（Serial Port），它是一种用于连接计算机和外部设备的串行通信接口。

串口通过发送和接收数据位来与外部设备进行通信，如打印机、调制解调器等。

另一种常见的接口技术是并口（Parallel Port），它是一种用于连接计算机和外部设备的并行通信接口。

并口可以在同一时间内传输多个数据位，适用于一些需要高速数据传输的设备。

此外，还有USB接口（Universal Serial Bus）技术，它是一种用于连接计算机和外部设备的通用串行总线接口。

USB接口具有高速传输、插拔方便等特点，广泛应用于键盘、鼠标、打印机、摄像头等设备上。

另外，还有以太网接口技术，它是一种用于连接计算机与局域网之间的接口技术，可以实现计算机之间的数据传输和共享。

除了这些常见的接口技术外，还有许多其他类型的接口技术，如SATA接口、PCI接口、HDMI接口等，它们在不同的场景和设备上都有着各自的应用。

总的来说，接口技术在微机原理中起着至关重要的作用，它们
使得计算机可以与外部硬件设备进行有效的连接和通信，为实现各种功能和应用提供了基础条件。

8251微机原理

8251微机原理


1. RS-232C接口标准
• RS-232C最初是为了使用公用电话网进行数据通信而制定的标准。 在发送端：通过调制解调器将表示为 “1”、“0”的高低电平，转换成相应的高低频率
的模拟信号，发送到公用电话网。
在接受端：……. RS-232C提供了一个利用电话网通过MODEM把远距离设备连接在一起完成通信
的技术规范。
RS-232C 计算机 MODEM 信道（传输线路） RS-232C MODEM
计算机 或终端
• 随着计算机的发展，除了上述连接，也可用 RS-232C 使计算机与终端相连。 RS-232C 终端
计算机
(1) RS-232C 标准 RS-232C 提出了数据终端设备（DTC）和数据通信设备（DCE）之间串行 传输数据的接口规范，对接口的机械特性、电器特性、功能特性做了规定。 • 机械特性：标准规定了使用一个25针标准连接器（插头座），并对连接器的尺寸、 每个针的排列位置做了明确规定。 • 电气特性：标准规定，逻辑“1”信号，电平在 –3V ~ -15V 之间； 逻辑“0”信号，电平在 +3V ~ +15V 之间；
• DCE做好接收数据的准备，DSR和DTR 信号有效，通知modem可以接收/发送数据；
接通与外线的连接，起到摘机的作用，交换机停止振铃。 ③ ④ 乙方准备好后（DTR、RTS、CTS有效），即通过 MODEM 向甲方送一个载波信号； 甲方收到此载波信号后，即知乙方已做好准备，使DSR 、CTS 有效，并向乙方 发送一个载波频率。
① 扩展的BCD交换码 EBCDIC —— 这是一种 8 位编码，较常用在同步通信中。 ② 美国标准信息交换码 ASCⅡ。
3. 两种通信方式
① 异步通信 ASYNC（Asynchronous Data Communication）
微机原理与接口技术第七章课后答案

微机原理与接口技术第七章课后答案

微机原理与接口技术第七章课后答案1、 Keil uVision 5集成开发环境中，钩选“creat Hex File”复选框后，默认状态下的机器代码文件名与（）相同。

[单选题] *A、项目名(正确答案)B、文件名C、项目文件夹名D、主函数名2、 Keil uVision 5集成开发环境中，编译生成的机器代码文件的后缀名为（） [单选题] *A、.mifB、.asmC、 .hex(正确答案)D、 .uvproj3、累加器与扩展RAM进行数据传送，采用的助记符是（） [单选题] *A、MOVB、 MOVCC、MOVX(正确答案)D、 XCH4、对于高128字节，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址(正确答案)C、变址寻址D、立即数5、对于特殊功能寄存器，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址(正确答案)B、寄存器间接寻址C、变址寻址D、立即数6、对于程序存储器，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址C、变址寻址(正确答案)D、立即数7、定义变量x为8位无符号数，并将其分配的程序存储空间，赋值100，正确的是（） [单选题] *A、unsigned char code x=100;(正确答案)B、 unsigned char data x=100;C、 unsigned char xdata x=100;D、 unsigned char bdata x=100;8、当执行P1=P1&0xfe;程序时相当于对P1.0进行（）操作，不影响其他位。

[单选题] *A、置1B、清零(正确答案)C、取反D、不变9、当执行P2=P2|0x01;程序时相当于对P2.0进行（）操作，不影响其他位 [单选题] *A、置1(正确答案)B、清零C、取反D、不变10、当执行P3=P3^0x01;程序时相当于对P3.0进行（）操作，不影响其他位 [单选题] *A、置1B、清零C、取反(正确答案)D、不变11、当(TMOD)=0x01时，定时/计数器T1工作于方式（）状态 [单选题] *A、0，定时(正确答案)B、 0，计数C、 1，定时D、 1，计数12、当(TMOD)=0x00时，T0X12为1时，定时时/计数器T0计数脉冲是（） [单选题] *A、系统时钟;(正确答案)B、系统时钟的12分频信号;C、P3.4引脚输入信号;D、 P3.5引脚输入信号13、当(IT0)=1时，外部中断0触发的方式是（） [单选题] *A、高电平触发;B、低电平触发;C、下降沿触发(正确答案)D、上升沿/下降沿触皆触发14、 IAP15W4K58S4单片机串行接口1在工作方式1状态下工作时，一个字符帧的位数是（） [单选题] *A、8B、 9C、 10(正确答案)D、1115、当(SM1)=1，(SM0)=0时，IAP15W4K58S4单片机的串行接口工作方式为（）[单选题] *A、工作方式0B、工作方式1(正确答案)C、工作方式2D、工作方式316、 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换模块中转换电路的类型是（） [单选题] *A、逐次比较型(正确答案)B、并行比较型C、双积分型D、Σ-Δ型17 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换的8个通道是在（）口 [单选题] *A、P0B、 P1(正确答案)C、 P2D、P318、IAP15W4K58S4单片机的PWM计数器是一个（）位的计数器。

微机原理与接口技术 串行接口

微机原理与接口技术 串行接口

一帧
（单同 步） （双同 步）
同步字符
同步字符
数 据 一帧
CRC1
CRC2
同步字符
数 据 一帧 数 据
CRC1
CRC2
外同步信号 （外同 步） 一帧
CRC1
CRC2
01111110
地址
控制
数 据
CRC1
CRC2
01111110
（SDLC/HDLC格式）
图7-2 同步通信格式 8
循环冗余（CRC）校验：主要用于对数据块 （即多个字符）的传送过程进行校验。 两设备之间无论采用异步通信还是同步通信， 通信双方必须共同遵守一些协定：
12
调制方式分为三种：
─ 调幅ASK(Amplitude Shift Keying)：用两种振幅来代表0、1 ─ 调频FSK(Frequency Shift Keying)：用两个固定频率来表示 0、1 ─ 调相PSK(Phase Shift Keying)：用频率振幅相同但相位不同的 两个信号来表示0、1
19
─
远程通信应答和呼叫
─
DTR：数据终端准备就绪（“0”电平有效）。DTE设备 的就绪标志，通常在加电后，发出DTR有效信号。 DSR：数据装置准备就绪（“0”电平有效）。DCE收到 DTR有效信号后，向DTE送出DSR信号作为应答，以 表示DCE装置就绪。但信道是否接通，应由CTS指示。 CD：载波检测（“0”电平有效）。DCE装置转告DTE 设备收到载波，即检测到接收电路上有信号，表明线路 上正在进行通信。
DTE：指使用数据的设备，可以是计算机或外设，它负 责对数据通信进行控制，包括数据收、发、差错控制、 同步和识别通信站点等。 DCE：指数据通信设备，一般是MODEM，或其它一些 通信外设。它负责在实际的数据链路上进行通信控制 ， 包括链路的建立、维持、终止、数据信号变换与编码 等。
串行通信及接口电路

串行通信及接口电路

串行通信及接口电路1. 串行通信的概念串行通信是一种数据传输的方式，它将数据逐位地按照一定顺序传输，相比于并行通信的方式，串行通信只需使用一个通信线路传输数据。

在串行通信中，每个数据位被顺序发送，并且在接收端被顺序接收和重组。

串行通信的优点是可以节省通信线路的数量，但其传输速度相对较慢。

2. 串行通信的应用串行通信广泛应用于各种领域，包括计算机通信、网络通信、工业控制等。

它可以用于长距离通信，如在局域网或广域网中传输数据。

此外，串行通信还常用于外设与主机之间的通信，如串行口和串行外设之间的通信。

3. 串行通信的协议串行通信的实现需要一定的协议来确保数据的可靠传输。

常见的串行通信协议包括UART（通用异步收发器），SPI（串行外设接口）和I2C（双线串行通信接口）。

这些协议都定义了数据的传输规则、时序要求以及错误处理机制，以确保数据的准确性和完整性。

3.1 UARTUART是一种使用异步传输方式的串行通信协议。

它通过发送方和接收方之间的单个通信线路进行数据传输。

UART协议定义了数据的起始位、数据位、停止位和校验位等信息。

发送端根据这些信息将数据发送给接收端，并且接收端根据这些信息识别数据的边界和校验数据的正确性。

3.2 SPISPI是一种同步传输方式的串行通信协议，它使用一对数据线（Master Out, Slave In - MOSI 和 Master In, Slave Out - MISO）以及时钟线（SCLK）进行通信。

SPI协议由主设备（Master）和从设备（Slave）组成，主设备通过时钟信号控制从设备进行数据传输。

SPI协议定义了数据的传输时序，通过时钟的上升沿和下降沿进行数据采样和传输。

3.3 I2CI2C是一种双线串行通信接口，它使用两条线路（串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL））进行通信。

I2C协议由主设备（Master）和从设备（Slave）组成，主设备通过时钟信号控制从设备进行数据传输。

微机原理 并行通信和接口技术 思考题 答案 (ZDB)

微机原理 并行通信和接口技术 思考题 答案 (ZDB)

串行通信和接口技术1. 并行通信和串行通信各有什么优缺点？2. 在输入过程和输出过程中，并行接口分别起什么作用？3. 8255A的3个端口在使用时有什么差异？4. 当数据从8255A的端口C往数据总线上读出时，8255A的几个控制信号CS、A1、A0、RD、WR分别是什么？5. 8255A的方式选择控制字和置1/置0控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？6. 8255A有哪几种工作方式？对这些工作方式有什么规定？7. 对8255A设置工作方式，8255A的控制口地址为00C6H。

要求端口A工作在方式1，输入；端口B工作在方式0，输出；端口C的高4位配合端口A工作；低4位为输入。

8. 设8255A的4个端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，要求用置0/置1方式对PC6置1，对PC4置0。

9. 8255A在方式0时，如进行读操作，CPU和8255A分别要发什么信号？对这引起信号有什么要求？据此画出8255A方式0的输入时序。

10. 8255A在方式0时，如进行写操作，CPU和8255A分别要发什么信号？画出这些信号之间的时序关系。

11. 8255A的方式0一般使用在什么场合？在方式0时，如要使用应答信号进行联络，应该怎么办？12. 8255A的方式1有什么特点？参考教材中的说明，用控制字设定8255A的A口工作于方式1，并作为输入口；B口工作于方式1，半作为输入口，用文字说明各个控制信号和时序关系。

假定8255A的端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H。

13. 8255A的方式2用在什么场合？说明端口A工作于方式2时各信号之间的时序关系。

14. 在并行接口中为什么要对输入/输出(特别是输出)数据进行锁存？在什么情况下可以不锁存？15. 并行接口电路中为什么要存放外设的状态？你能举出两个例子说明存放状态的必要性吗？16. 根据PC总线的特点，给一个并行接口设计一个译码器，并行口占用的I/O端口地址为4F0～4F3H。

《微机原理与接口技术》教案

《微机原理与接口技术》教案

《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机系统的组成1.3 微机的基本工作原理1.4 微机的主要性能指标第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与功能2.2 微处理器的性能指标2.3 微处理器的指令系统2.4 微处理器的编程方法第三章：存储器3.1 存储器的分类与功能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的地址译码方式4.3 I/O接口的数据传输方式4.4 常用I/O接口芯片介绍第五章：中断系统5.1 中断系统的基本概念5.2 中断源与中断处理5.3 中断响应过程5.4 中断控制器及其应用第六章：总线技术6.1 总线的概念与分类6.2 总线接口与传输协议6.3 总线扩展技术6.4 PCI总线与PCI Express总线第七章：串行通信接口7.1 串行通信的基本概念7.2 串行通信的接口标准7.3 串行通信接口电路设计7.4 USB串行通信接口第八章：定时器/计数器8.1 定时器/计数器的基本概念8.2 定时器/计数器的原理与编程8.3 定时器/计数器的应用实例8.4 高精度定时器/计数器的设计第九章：DMA控制9.1 DMA的基本概念与原理9.2 DMA控制器的工作方式9.3 DMA传输过程与编程9.4 DMA在微机系统中的应用第十章：微机系统的设计与应用10.1 微机系统设计的基本原则10.2 微机系统硬件设计方法10.3 微机系统软件设计方法10.4 微机系统应用实例分析重点和难点解析一、微机系统概述难点解析：理解微机系统中各个组件的作用及其相互关系，掌握性能指标的计算和评估方法。

二、微处理器难点解析：掌握微处理器的内部结构和工作原理，理解指令系统的作用和编程方法。

三、存储器难点解析：区分不同类型的存储器，理解它们的功能和用途，掌握存储器扩展和接口技术。

串行通信接口课件_OK

串行通信接口课件_OK


D0
1
D1
2
D2
3
D3
4
D4
5
D5
6
D6
7
D7
8
RCLK 9
SIN 10
SOUT 11
CS0
12
CS1
13
CS2
14
BAUDOUT 15
XTAL1
16
XTAL2
17
DOSTR 18
DOSTR 19
GND 20
40
VCC
39 RI
38 RLSD
37 DSR
36 CTS
35 MR
34
OUT1
33 DTR
2021/8/13
10
1、RS-232C接口的使用场合
DTE
DCE
DCE
DTE
RS-232C 接口
电话线
RS-232C 接口
计算机 调制解调器
调制解调器 计算机
2021/8/13
11
2、RS-232C的引脚定义
• 232C接口标准使用一个25针连接器 • 绝大多数设备只使用其中9个信号，所以就有了9
– 通信字符可选5、6、7、8位数据位 – 停止位可选1、1.5、2位 – 可选择奇校验、偶校验、不校验或校验位强制为
“1”/“0” – 具有奇偶校验错、帧错和溢出等错错误检测电路
• 8250支持的数据传输速率为50～9600bps
• 8250内部有10个可寻址的8位寄存器，分为3类： 数据类，控制类，状态类。P269
• 溢出错误OE（Overrun Error）
– 若接收移位寄存器接收到一个数据，并送至输入缓冲 器时，CPU还未取走前一个数据，就会出现数据溢出
微机原理与接口技术

微机原理与接口技术

发送控制信号线
RTS：请求发送，输出、高电平有效。当终端要发送 数据时，使该信号有效（高电平），向MODEM或外 设请求发送。
CTS：允许发送，输入、高电平有效。是对请求发送 信号RTS的响应信号。当MODEM或外设已准备好接 收终端传来的数据，使CTS信号有效，通知终端开始 沿发送数据线TXD发送数据。
GND RESET DRV
+5V IRQ2
-5V DRQ2
-12V CARD SLCTD
+12V GND MEMW MEMR IOW
IOR DACK3
DRQ3 DACK1
DRQ1 DACK0 CLOCK
IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 +IRQ3 -DACK2
T/C ALE
-5V OSC GND
7.2.2 RS-232总线
目前最常用的一种串行通信接口标准
电气特性
逻辑电平定义为负逻辑 1:低于-3V 0:高于3V
机械特性
RS-232C常用25线或9线D型插件作为数据终端设 备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间通信电缆 的连接器。
名称
次信道发送数据 发送时钟
次信道接收数据 接收时钟 未用
8位ISA
GND RESET DRV
+5V IRQ2
-5V DRQ2
-12V CARD SLCTD
+12V GND MEMW MEMR IOW IOR DACK3 DRQ3 DACK1 DRQ1 DACK0 CLOCK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 +IRQ3 -DACK2
T/C ALE -5V OSC GND
外总线的种类也很多，常用的有三种
微机原理第七章 输入输出方法及常用接口电路

微机原理第七章 输入输出方法及常用接口电路


编程并行接口芯片8255A
二、 8255的内部结构
编程并行接口芯片8255A
三、8255的引脚功能
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
8251可编程通信接口
二、8251的结构和引脚特性
数据总线缓冲器
状态 缓冲器
发送数据/命 令缓冲器
接收数 据缓冲 器
RESET CLK C/D RD WR CS DTR DSR RTS CTS
读/写 控制电 路
发送器 P S
TxD
发送 控制 接收 控制 接收器 S P
TxRDY TxE TxC RxRDY SYN DET RxC RxD
输入/输出接口概述
五、 I/O接口的分类 通用接口 专用接口 串行接口 并行接口
编程并行接口芯片8255A
一、 8255A的主要特性


有3个8位并行数据I/O口PA、PB和PC口及1个8位控 制口CWR。 可编程设置方式0、方式1、方式2三种不同的工作方 式，用于无条件传送、查询传送和中断传送。 有两个控制字决定8255A的工作方式，通过编制初始 化程序，使用OUT指令从控制寄存器端口写入。有 一个状态字可供查询，使用IN指令从C端口读出。 提供兼容的TTL电平接口，原则上适用于需并行输入 输出的I/O设备。
微机原理与接口技术第7章2 8255

微机原理与接口技术第7章2 8255


外设
STBA IBFA 与门 INTRA RD
PC2 PC1 PC0
STBB IBFB INTRB
RD
PC3
A口方式 输入与 口方式 输入时相应的联络信号 口方式1输入与 口方式1输入时相应的联络信号 输入与B口方式
方式1输入引脚：A端口
1
PA7~PA0
INTEA
表示外设已经准备好数据
1 2 3 4
2. 控制口（控制寄存器）： 位端口， 控制口（控制寄存器）： 位端口， ）：8位端口 无对外引脚，其内容决定A口 无对外引脚，其内容决定 口、B口、 口 C口的工作状态 输入或输出 和工作 口的工作状态(输入或输出 口的工作状态 输入或输出) 方式（ 方式（方式 0、1、2） 、 、 ）
3.A组、B组控制电路： 组 组控制电路： 组控制电路 分别控制A组 分别控制 组、B组的读写操作和工作 组的读写操作和工作 方式 端口A 端口A A组 端口C的高 位 端口 的高4位 的高 端口B 端口 B组 端口C的低 位 端口 的低4位 的低
5 35
10 30
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 25
21
连接外设端的引脚： 连接外设端的引脚： PA0~PA7 PB0~PB7 分别对应 A、B、C 、 、 三个端口
PC0~PC7 连接的引脚： 与CPU连接的引脚： 连接的引脚 RESET:与系统的复位 与系统的复位RESET端相连。高电平 端相连。 与系统的复位 端相连 有效信号，复位后， 有效信号，复位后，8255的A口、B口、C口均 的 口 口 口均 为输入状态
PC0
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
STB (STroBe) 选通信号（低电平有效） 选通信号（低电平有效） 由外设发出，送给8255，作用是将外设送来的数据 由外设发出，送给 ， 锁存到8255的输入端口。 的输入端口。 锁存到 的输入端口 IBF (Input Buffer Full) 输入缓冲器满信号 8255A发出， 表示 发出， 缓冲器有一个数据没被CPU 发出 表示8255缓冲器有一个数据没被 缓冲器有一个数据没被 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 INTR (INTerrupt Request) 中断申请信号 (高电平有效） 高电平有效） 高电平有效 8255A发出，用来向 发出， 发出中断申请。 发出 用来向CPU发出中断申请。 发出中断申请 STB、IBF、INTE均为１时，8255自动发出 均为１ 自动发出INTR。 、 、 均为 自动发出 。 可实现CPU CPU与外设之间用中断方式进行数据传送 可实现CPU与外设之间用中断方式进行数据传送

微机系统串行通信接口


Python编程实现
总结词
Python是一种解释型、面向对象的高级 编程语言，具有简单易学、代码可读性 强等特点，适用于串行通信接口的脚本 编写。
VS
详细描述
在Python中，可以使用第三方库如 pySerial来实现串行通信接口的编程。 pySerial提供了串口打开、配置、读写等 函数和方法，可以方便地实现串行通信接 口的编程。具体实现过程中，需要设置串 口参数，并使用读写函数进行数据的发送 和接收。同时，还可以使用事件驱动的方 式处理串口数据接收和发送。
点，降低了系统成本和维护成本。
增强通信稳定性
03
相对于并行通信，串行通信具有更强的抗干扰能力，能够保证
数据的行通信接口的定义
串行通信接口
串行通信接口是一种数据传输方式， 通过串行方式逐位传输数据，实现微 机系统之间的信息交换。
串行通信接口的作用
串行通信接口在微机系统中扮演着重 要的角色，它能够实现不同设备之间 的数据传输和信息交换，是微机系统 之间进行通信的关键接口。
04 微机系统串行通信接口的 应用
串行通信接口在数据采集中的应用
数据采集
串行通信接口可以用于从各种传感器和设备中采集数据，如 温度、湿度、压力、流量等。通过串行通信，微机系统可以 接收来自传感器的实时数据，并进行处理和分析。
数据转换
在数据采集过程中，串行通信接口可以用于将模拟信号转换 为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号。这种转换功能 使得微机系统能够更好地处理和解析来自不同类型传感器的 数据。
RS-485是一种改进型的串行通信接口 标准，采用差分信号传输方式，具有 更强的抗干扰能力和更远的传输距离。
串行通信接口的协议
异步协议

微机原理与接口技术实验报告

微机原理与接口技术实验报告实验目的，通过本次实验，掌握微机原理与接口技术的基本知识，了解并掌握微机接口技术的应用方法。

实验仪器与设备，微机实验箱、接口卡、示波器、电源等。

实验原理，微机接口技术是指微机与外部设备进行数据交换的技术。

它是微机与外部设备之间的桥梁，通过接口技术可以实现微机与外部设备之间的数据传输和通信。

实验内容与步骤：1. 实验一，串行通信接口实验。

a. 将串行通信接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接示波器和外部设备，并进行数据传输测试；c. 观察并记录数据传输的波形和数据传输情况。

2. 实验二，并行通信接口实验。

a. 将并行通信接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接外部设备，并进行数据传输测试；c. 观察并记录数据传输的情况。

3. 实验三，AD转换接口实验。

a. 将AD转换接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接外部模拟信号源，并进行模拟信号转换测试；c. 观察并记录模拟信号转换的波形和数据传输情况。

实验结果与分析：1. 串行通信接口实验结果分析：通过实验发现，在串行通信接口实验中，数据传输的波形稳定，数据传输速度较快，适用于对数据传输速度要求较高的应用场景。

2. 并行通信接口实验结果分析：在并行通信接口实验中，数据传输稳定，但数据传输速度相对较慢，适用于对数据传输速度要求不高的应用场景。

3. AD转换接口实验结果分析：经过实验发现，AD转换接口可以将模拟信号转换为数字信号，并且转换精度较高，适用于对信号转换精度要求较高的应用场景。

实验总结与展望：通过本次实验，我们深入了解了微机原理与接口技术的基本知识，掌握了串行通信接口、并行通信接口和AD转换接口的应用方法。

同时，也发现不同接口技术在数据传输速度、稳定性和精度方面各有优劣，需要根据实际应用场景进行选择。

未来，我们将继续深入学习和探索微机接口技术的应用，为实际工程项目提供更好的技术支持。

结语：通过本次实验，我们对微机原理与接口技术有了更深入的了解，实验结果也验证了接口技术在数据传输和信号转换方面的重要作用。

微机原理与接口技术教案

微机原理与接口技术教案第一章：微机概述1.1 教学目标了解微机的定义和发展历程掌握微机的硬件和软件组成理解微机系统的工作原理1.2 教学内容微机的定义和发展历程微机的硬件组成：CPU、内存、输入/输出设备等微机的软件组成：操作系统、应用软件等微机系统的工作原理：冯诺依曼架构、指令执行过程等1.3 教学方法采用讲授法介绍微机的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微机的硬件组成通过流程图或动画演示微机的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微机软件组成的理解1.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微机的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微机的硬件组成流程图绘制：学生能绘制出微机的工作原理流程图第二章：微处理器2.1 教学目标了解微处理器的定义和发展历程掌握微处理器的结构和工作原理理解微处理器的主要性能指标2.2 教学内容微处理器的定义和发展历程微处理器的结构：CPU核心、寄存器、运算器、控制器等微处理器的工作原理：指令fetch、de、execute等阶段微处理器的主要性能指标：主频、缓存、核心数等2.3 教学方法采用讲授法介绍微处理器的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微处理器的结构通过流程图或动画演示微处理器的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微处理器性能指标的理解2.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微处理器的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微处理器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出微处理器的工作原理流程图第三章：存储器3.1 教学目标了解存储器的定义和分类掌握存储器的结构和功能理解存储器的主要性能指标3.2 教学内容存储器的定义和分类：RAM、ROM、硬盘、固态硬盘等存储器的结构：存储单元、地址线、数据线、控制线等存储器的主要功能：数据的读取和写入存储器的主要性能指标：容量、速度、功耗等3.3 教学方法采用讲授法介绍存储器的定义和分类通过实物展示或图片介绍存储器的结构通过流程图或动画演示存储器的功能开展小组讨论，让学生分享对存储器性能指标的理解3.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答存储器的定义和分类相关问题实物观察：学生能正确识别存储器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出存储器的功能流程图第四章：输入/输出接口技术4.1 教学目标了解输入/输出接口技术的定义和作用掌握输入/输出接口的基本组成和功能理解输入/输出接口的通信方式和技术4.2 教学内容输入/输出接口技术的定义和作用输入/输出接口的基本组成：数据线、地址线、控制线等输入/输出接口的功能：数据的传输和控制信号的传递输入/输出接口的通信方式：程序控制方式、中断控制方式、直接内存访问方式等输入/输出接口的技术：并行接口、串行接口、USB接口等4.3 教学方法采用讲授法介绍输入/输出接口技术的定义和作用通过实物展示或图片介绍输入/输出接口的组成通过流程图或动画演示输入/输出接口的功能开展小组讨论，让学生分享对输入/输出接口通信方式和技术第五章：总线技术5.1 教学目标理解总线的概念和作用掌握总线的类型和特性了解总线的标准和分类5.2 教学内容总线的概念和作用：作为计算机各个组件之间通信的桥梁总线的类型：数据总线、地址总线、控制总线总线的特性：宽度、速度、周期总线的标准：ISA、EISA、PCI、USB等总线的分类：内部总线、外部总线、系统总线5.3 教学方法采用讲授法介绍总线的概念和作用通过实物展示或图片介绍总线的类型通过流程图或动画演示总线的特性开展小组讨论，让学生分享对总线标准的理解和分类5.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答总线的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确识别总线的类型流程图绘制：学生能绘制出总线的特性流程图第六章：中断技术6.1 教学目标理解中断的概念和作用掌握中断的处理过程了解中断的类型和优先级6.2 教学内容中断的概念和作用：处理外部和内部事件，提高计算机效率中断的处理过程：中断请求、中断响应、中断服务程序、中断返回中断的类型：外部中断、内部中断、软件中断中断的优先级：硬件优先级和软件优先级6.3 教学方法采用讲授法介绍中断的概念和作用通过流程图或动画演示中断的处理过程开展小组讨论，让学生分享对中断类型和优先级的理解6.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答中断的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出中断的处理流程图讨论评估：学生能正确描述中断类型和优先级第七章：DMA控制技术7.1 教学目标理解DMA的概念和作用掌握DMA的传输过程了解DMA的类型和应用7.2 教学内容DMA的概念和作用：直接内存访问，提高数据传输效率DMA的传输过程：DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束DMA的类型：单缓冲DMA、多缓冲DMA、级联DMADMA的应用：硬盘控制器、网络卡、声卡等7.3 教学方法采用讲授法介绍DMA的概念和作用通过流程图或动画演示DMA的传输过程开展小组讨论，让学生分享对DMA类型和应用的理解7.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答DMA的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出DMA的传输流程图讨论评估：学生能正确描述DMA类型和应用第八章：定时器与计数器8.1 教学目标理解定时器与计数器的概念和作用掌握定时器与计数器的原理和操作了解定时器与计数器的应用8.2 教学内容定时器与计数器的概念和作用：计时、计数、控制事件发生定时器与计数器的原理：硬件定时器与计数器的工作原理定时器与计数器的操作：设置定时值、启动/停止定时器、读取计数值定时器与计数器的应用：操作系统调度、网络通信、游戏控制等8.3 教学方法采用讲授法介绍定时器与计数器的概念和作用通过实物展示或图片介绍定时器与计数器的原理通过示例程序演示定时器与计数器的操作开展小组讨论，让学生分享对定时器与计数器应用的理解8.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答定时器与计数器的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确操作定时器与计数器程序编写：学生能编写简单的定时器与计数器示例程序第九章：串行通信接口9.1 教学目标理解串行通信的概念和作用掌握串行通信的原理和协议了解串行通信接口的组成和重点和难点解析一、微机概述：理解微机的定义和发展历程，掌握微机的硬件和软件组成，理解微机系统的工作原理。

七章串行通信接口技术ppt课件

设置8250与数据通信设备之间 联络应答的输出信号
例 ： 要 使 MCR 的 DTR ， RTS 有 效 ， OUT1 ， OUT2以及LOOP无效，则编程如下：
MOV DX，3FCH
；MCR的地址，
MOV AL，00000011B ；MCR的控制字
OUT DX，AL
例：要对8250通过自发自收进行诊断，则程序 为:
主复位线MR：硬件复位信号RESET 中断请求线INTRPT：8250有4级共10个中
断源，当任一个未被屏蔽的中断源有请求 时，INTRPT输出高电平向CPU请求中断
（2）面向外设引脚信号
8250
发送数据SOUT 接收数据SIN 请求发送RTS* 允许发送CTS*
数据装置准备好DSR*
数据终端准备好DTR* 信号地GND
相当于I/O读信号
写控制线
数据输出选通DOSTR（高有效）和DOSTR*（低有 效）有一个有效，CPU就将数据写入8250内部寄存器
相当于I/O写信号
8250读写控制信号有两对，每对信号作用完全相 同，只不过有效电平不同而己
（1）处理器接口引脚（3）
驱动器禁止信号DDIS：CPU从8250读取数 据时，DDIS引脚输出低电平，用来禁止外 部收发器对系统总线的驱动；其它时间， DDIS为高电平
（4）输出线
OUT1*和OUT2*：
两个一般用途的输出信号 由调制解调器控制寄存器的D2和D3使其输出
低电平有效信号 复位使其恢复为高
8250的寄存器及编程方法
8250内部有10个可访问的寄存器，除数 寄存器是16位的，占用两个连续的8位端 口
内部寄存器用引脚A0～A2来寻址；同时还 要利用通信线路控制寄存器的最高位，即 除数寄存器访问位DLAB的0和1两种状态， 来区别公用1个端口地址所访问的两个寄 存器
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（5）MODEM控制寄存器MCR(3FCH)
0 0 0 LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR
为 1使 8250 为循环工作方式 为 1使 引脚为低 为OUT2* 1使 为 OUT1* 1使 为 RTS* 1使 引脚为低 DTR* 引脚为低 引脚为低 否则为正常工作方式 否则为高 否则为高 否则为高 否则为高
（1）处理器接口引脚（2）

读控制线


数据输入选通 DISTR （高有效）和 DISTR* （低有效） 有一个信号有效，CPU从8250内部寄存器读出数据 相当于I/O读信号
数据输出选通 DOSTR （高有效）和 DOSTR* （低有 效）有一个有效，CPU就将数据写入8250内部寄存器 相当于I/O写信号

（4）输出线

OUT1*和OUT2*：


两个一般用途的输出信号 由调制解调器控制寄存器的 D2 和 D3 使其输出 低电平有效信号 复位使其恢复为高
8250的寄存器及编程方法


8250 内部有 10 个可访问的寄存器，除数 寄存器是 16 位的，占用两个连续的 8 位端 口 内部寄存器用引脚A0～A2来寻址；同时还 要利用通信线路控制寄存器的最高位，即 除数寄存器访问位 DLAB 的 0和 1两种状态， 来区别公用 1 个端口地址所访问的两个寄 存器
（7）中断允许寄存器IER （3F9H）


8250设计有2个中断寄存器和4级中断 4级中断的优先权，是按照串行通信过程中 事件的紧迫程度安排的、是固定不变的 用户可利用中断允许或禁止进行控制 中断允许寄存器的低 4位控制8250 这4级中 断是否被允许
5. RS232C接口

RS-232C信号定义的说明
RS-232C的 25 个插脚仅定义 22 个。在微机通信 中，通常使用的 RS-232C 接口信号只有 9 根引脚 （P299,图7-37）

RS-232C总线的电气规范

RS-232C标准与TTL标准之间的转换
常用于将TTL电平转换为RS-232C电平的芯片，除MC1488外 还有75188，75150等；用于将 RS-232C电平转换为TTL 电 平，除MC1489外，还有75189，75154等
（2）同步通信及其协议
同步通信以一个数据块为传输单位，每个数据块附 加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束
同步通信协议有多种，常用的有面向比特的高级数据链 路控制协议HDLC（High-Level Data Link Control）。IBM系 列微机中常用的同步数据链路控制协议SDLC（Synchronous Data Link Control）则是HDLC的子集
为1 为 ，表示发送移位寄存器空； 1 为 ，表示发送保持寄存器空， 1 为 ，表示正在传输中止字符 1 为 ，表示出现帧错误 1 为 ，表示出现奇偶错 1 为 ，表示出现溢出错 1，表示接收数据缓冲器收到 一个数据，既接收数据准备好； 当数据由发送保持寄存器移入 当CPU将字符写入发送保持 当CPU 0 发送移位寄存器时，该位为 寄存器后，该位为 0读走数据后，该位为 0 提供串行异步通信的当前状态 供CPU读取和处理
设置8250与数据通信设备之间 联络应答的输出信号
例 ： 要 使 MCR 的 DTR ， RTS 有 效 ， OUT1 ， OUT2以及LOOP无效，则编程如下： MOV DX，3FCH MOV AL，00000011B OUT DX，AL ；MCR的地址， ；MCR的控制字
例：要对8250通过自发自收进行诊断，则程序 为: MOV DX ，3FCH MOV AL，00010011B OUT DX，AL ；MCR的地址 ；LOOP位置“1”
中断允许寄存器
波特率除数锁存寄存器（低字节） 波特率除数锁存寄存器（高字节）
中断识别寄存器 线路控制寄存器 MODEM控制寄存器 线路状态寄存器 MODEM状态寄存器
（1） 发送保持寄存器THR (3F8H) ：“写”
CPU
发送保持寄存器
发送移位寄存器
SOUT
同步控制
8250
包含将要串行发送的并行数据

每秒传输的二进制位数bps 字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据 传输速率的倒数
字符速率与波特率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ者关系 字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
例１: 异步传输过程 设每个字符对应1个起始位、7个信息位、1个 奇偶校验位和1个停止位，如果波特率为1200bps， 那么，每秒钟能传输的最大字符数为1200/10＝ 120个


数据线D7 ～ D0 ：在CPU与8250之间交换信息 地址线A0～A2：寻址8250内部寄存器 片选线： 8250 设计了 3 个片选输入信号 CS0 、 CS1、CS2*和一个片选输出信号 CSOUT。 3个片 选 输 入 都 有 效 时 ， 才 选 中 8250 芯 片 ， 同 时 CSOUT输出高电平有效。 地址选通信号 ADS* ：当该信号低有效时，锁存 上述地址线和片选线的输入状态，保证读写期间 的地址稳定

同步通信的特点是不仅字符内部保持“同 步”，而且字符与字符之间也是同步的。
在这种通信方式下，收/发双方必须建立准确 的位定时信号，也就是收/发时钟的频率必须 严格地一致。


每个字符不增加任何附加位，而是连续发送
3. 波特率与收/发时钟
（1）串行传输速率

串行传输速率也称波特率（Baud Rate）
（1） 接收缓冲寄存器RBR (3F8H) ：“读”
CPU 接收缓冲寄存器 接收移位寄存器 同步控制 8250 SIN
存放串行接收后转换成并行的数据
（2）波特率除数寄存器BRD(3F8H,3F9H)
16 T 数据线 （SIN） 时钟 （RCLK） 起始位 T
8T
16 T
除数寄存器保存设定的分频系数 BRD＝基准时钟频率÷（16×波特率）
（2） 发送/接收时钟
发送/接收时钟频率与波特率之间的关系为：
发送/接收时钟频率=n发送/接收波特率
其中n称为波特因子，一般n=1，16，32，64 例：要求传输速率为1200 bps
当选择n=16时，表明一位数字信号中有16个时 钟脉冲，故发送/接收时钟频率为：
120016=19.2kHz
4. 信号的调制解调
可编程串行通信接口芯片8251A
在串行通信时，收发双方要解决的问题:



以何种速率进行数据的发送和接收（波特率） 采用何种数据格式（帧格式） 接收方如何得知一批数据的开始和结束（帧同步） 接收方如何从位流中正确地采样到位数据（位同步） 接收方如何判断收到数据的正确性（数据校验） 收发出错时如何处理（出错处理）

调制和解调
长距离通信时，常需要利用电话线路，它的频带则只有 300Hz ～ 3400Hz 。为了通过电话线路传输数字信号，必须先 把数字信号转换为适合在电话线路上传送的模拟信号，这就 是调制；经过电话线路传输后，在接收端再将模拟信号转换 为数字信号，这就是解调。

调制方法 ： 移频键控（FSK） 移相键控PSK 振幅键控（ASK）

写控制线



8250读写控制信号有两对，每对信号作用完全相 同，只不过有效电平不同而己
（1）处理器接口引脚（3）


驱动器禁止信号DDIS：CPU从8250读取数 据时，DDIS引脚输出低电平，用来禁止外 部收发器对系统总线的驱动；其它时间， DDIS为高电平 主复位线MR：硬件复位信号RESET 中断请求线INTRPT：8250有4级共10个中 断源，当任一个未被屏蔽的中断源有请求 时，INTRPT输出高电平向CPU请求中断
（6）MODEM状态寄存器MSR(3FEH)



反映4个控制输入信号的当前状态及其变化 MSR 高 4 位中某位为 1 ，说明相应输入信号当前 为低有效，否则为高电平 MSR 低 4 位中某位为 1 ，则说明从上次 CPU 读取 该状态字后，相应输入信号已发生改变，从高变 低或反之 MCR 低 4 位任一位置 1 ，均产生调制解调器状态 中断，当 CPU 读取该寄存器或复位后，低 4 位被 清零
串行通信的基本概念
1. 数据传送方向
单工方式
站A 站B
半双工方式
全双工方式
站A
站B
站A
站B
2. 串行通信的两种基本方式
（1）异步通信及其协议 所谓的异步通信，是指通信中两个字符的时间间 隔是不固定的，而同一字符中的相邻代码间时间 间隔是固定的



串行异步通信以字符为单位进行传输，用 起始位表示字符的开始，用停止位表示字 符结束，其通信协议是起止式异步通信协 议 串行通信时的数据、控制和状态信息都使 用同一根信号线传送 收发双方必须遵守共同的通信协议（通信 规程），才能解决传送速率、信息格式、 位同步、字符同步、数据校验等问题
8250内部寄存器端口地址
适配器地址 DLAB A2A1A0 访问寄存器名称
接收数据寄存器（读） 发送保持寄存器（写）
3F8H 3F9H 3F8H 3F9H 3FAH 3FBH 3FCH 3FDH 3FEH
0 0 1 1
000 001 000 001 010 011 100 101 110
例2:同步传输 用 1200bps 的波特率工作，用 4 个同步字 符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，那 么 ， 传 输 100 个 字 符 所 用 的 时 间 为 7(100+4)/1200 ＝ 0.6067s ，这就是说，每 秒钟能传输的字符数可达到 100/0.6067 ＝ 165个。 可见，在同样的传输率下，同步传输时 实际字符传输率要比异步传输时高。