第8章 串行接口与并行接口
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第八章并行接口与串行接口课件
中断服务程序
识别与判优）。 及接口方法
从通道C读 方式1状态字
通道B？ Y 通道B服务程序
N 通道A？
N
返回 Y
通道A服务程序
其他中断？
N
Y
返回
非法中断进 行出错处理
服务程序
返回
返回
8255方式1中断查询流程图
工作特点 C口各位与A口、 B口的挂靠关系 程序查询式接口 中断驱动式接口
back
27
8.2.3 三种工作方式及接口方法
D7 D0
D7 D0
PA7 PA
HGFE 显示
Ai-1 译 码
A2 器 A 1A0
IOR
4PA3
CS
8255
PA0
A1
PB7
A0
PB4
RD
DCBA 显示
DCBAB74IN93RRA00IN12
IOW
WR PB3
1 RESET
&
RESET
PB0 PPCC07
DCBA7B4I 93RRA00IN12
&
N
输出
数据总线 控制寄存器
端口输出为“高阻”
非法
禁止
端口输出为“高阻”
back 8
8.2.1 内部结构与引脚功能 8255与MPU总线的接口方法
DB7 - DB0
IOR/MEMR
IOW/MEMW
高电平有效
MPU
A0
A1
AB
A2
| Ai-1
地址译码
D7 - D0
RD 8255 WR RESET A0 A1
举例：
INTRA
PC3PA0-7 PC4 PC7
第8章 串行口原理及其应用
TXD（移位脉冲）
成于大气 信达天下
串行口的工作方式
Chengdu University of Information Technology
二、方式1
方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚， RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示。其中1 位起始位，8位数据位，1位停止位。
RS-422A接口 RS-485接口
成于大气 信达天下
串行通信的基本概念（十）
Chengdu University of Information Technology
RS-232C接口存在的问题
传输距离短，传输速率低 RS-232C总线标准受电容允许值的约束，使用时传输距 离一般不要超过15米（线路条件好时也不超过几十米）。 最高传送速率为20Kbps。 有电平偏移 RS-232C总线标准要求收发双方共地。通信距离较大时， 收发双方的地电位差别较大，在信号地上将有比较大的 地电流并产生压降。 抗干扰能力差 RS-232C在电平转换时采用单端输入输出，在传输过程 中当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比， RS-232C总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。
成于大气 信达天下
串行通信的基本概念（七）
Chengdu University of Information Technology
传输速率与传输距离
传输速率
比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／秒 （bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含 10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的比特率 为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率表示每秒钟调制信号变化的次数，单位是：波特 （Baud）。 波特率和比特率不总是相同的，对于将数字信号1或0直接 用两种不同电压表示的所谓基带传输，比特率和波特率是 相同的。所以，我们也经常用波特率表示数据的传输速率。
微机原理第八章 串行通信及串行接口
1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---
第8章 数据通信
A
b)半双工通信方式
17:18:24
24/367
c)全双工通信方式
图所示为主从多终端通信方式。A可以向多个 终端（B、C、D…）发出信息。在A允许的条 件下，可以控制管理B、C、D等在不同的时间 向A发出信息。 根据数据传送的方向又分为多终端半双 工通信和多终端全双工通信。
A B A B C C
D a)多终端半双工通信方式
第一部分是开始标志“7EH”； 第二部分是一个字节的地址场； 第三部分是一个字节的控制场； 第四部分是需要传送的数据，数据都是位（bit） 的集合； 第五部分是两个字节的循环控制玛CRC； 最后部分又是“7EH”，作为结束标志。
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面向比特型的数据格式如图所示。
图8-3 面向比特型同步通信数据格式
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6/367
典型的异步通信格式如图所示。
第 n-1 个字符 第 n 个字符 第 n＋1 个字符 奇偶 停止 起始 校验 位 位 奇偶 停止 起始 校验 位 位 7位数据 7位数据
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
„„
低位
高位
下降沿指出下一个字符的开始
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①面向字符型的数据格式 面向字符型的同步通信数据格式可采用单同步、 双同步和外同步三种数据格式，如图所示。
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图8-2 面向字符型同步通信数据格式
单同步、双同步
单同步和双同步均由同步字符、数据字符和校 验字符CRC等三部分组成。
并行通信与串行通信
2022年3月14日星期一
只有在-3V~+3V时逻辑为不确定
2. RS-232接口信号及含义
引脚号 名称
含义
1 CD
载波检测(输入)
2 RXD
接收数据线(输入)
3 TXD
发送数据线(输出)
4 DTR
数据终端准备好(输出)，计算机收到 RI 信号，作为回答,表示通信接口已准备就绪
5 GND
信号地
6 DSR
2022年3月14日星期一 用途：适用于长距离数据传输。
2.串行接口
完成串行通信任务的接口称为串行通信接口， 简称串行接口。
功能： （1）输入时，完成串行到并行格式转换 （2）输出时，完成并行到串行格式转换。
数据
数据总线
总线 缓冲
器
RESET RD WR CS
2022年3月14日星期一
控制 逻辑
常用单电源供电的232电平转换芯片
2022年3月14日星期一
n MAX232、TLC232、UN232、 SP232等为不同厂家的典型单电源供 电的232接口芯片，完成电平转换功 能。根据UART的电平的不同可分为 5V和3.3V。
RS232电平转换原理
计算机通信是TTL和CMOS逻辑电平，而RS-232 规定的电平与之不符，故需电平转换。
微机中常见的波特率有110，300，600，1200， 2400，4800，9600，19200等。微机最高波特率由 硬件决定。
例：已知字符格式中数据为8位，无校验，1位停止位， 在1分钟内连续不断传送了 69120个字符，求波特率。
解：一个字符=1+8+0+1=10位
每秒传送的字符个数=69120/60=1152个
只有在-3V~+3V时逻辑为不确定
2. RS-232接口信号及含义
引脚号 名称
含义
1 CD
载波检测(输入)
2 RXD
接收数据线(输入)
3 TXD
发送数据线(输出)
4 DTR
数据终端准备好(输出)，计算机收到 RI 信号，作为回答,表示通信接口已准备就绪
5 GND
信号地
6 DSR
2022年3月14日星期一 用途：适用于长距离数据传输。
2.串行接口
完成串行通信任务的接口称为串行通信接口， 简称串行接口。
功能： （1）输入时，完成串行到并行格式转换 （2）输出时，完成并行到串行格式转换。
数据
数据总线
总线 缓冲
器
RESET RD WR CS
2022年3月14日星期一
控制 逻辑
常用单电源供电的232电平转换芯片
2022年3月14日星期一
n MAX232、TLC232、UN232、 SP232等为不同厂家的典型单电源供 电的232接口芯片，完成电平转换功 能。根据UART的电平的不同可分为 5V和3.3V。
RS232电平转换原理
计算机通信是TTL和CMOS逻辑电平，而RS-232 规定的电平与之不符，故需电平转换。
微机中常见的波特率有110，300，600，1200， 2400，4800，9600，19200等。微机最高波特率由 硬件决定。
例：已知字符格式中数据为8位，无校验，1位停止位， 在1分钟内连续不断传送了 69120个字符，求波特率。
解：一个字符=1+8+0+1=10位
每秒传送的字符个数=69120/60=1152个
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）.答：全双工。
2。
串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3。
AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧,每帧10位,则波特率为答:12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答:并行，串行，并行，串行,串行,并行6．当用串行口进行串行通信时,为减小波特率误差,使用的时钟频率为 MHz.答：11。
05927．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中, 和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关,另外两种方式的波特率是固定的.答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式 . 答:方式1.9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是 .答：方式1波特率=(2SMOD/32)×定时器T1的溢出率二、单选1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A。
方式0 B。
方式1 C. 方式2 D。
方式3答：A2。
控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B。
PCON C。
TMOD D.SCON答:D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义.对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中.错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对6。
串行口工作方式1的波特率是固定的,为fosc/32。
错7. AT89S51单片机进行串行通信时,一定要占用一个定时器作为波特率发生器.错8。
第8章 计算机的串行通信
电话线
连接调制解调器
2、设异步传输时的波特率为4800bps，若 每个字符对应一位起始位，七位有效数据 位，一位偶校验位，一位停止位，则每秒 钟传输的最大字符数是:（C ） A）4800 B）2400 C）480 D） 240
3、 RS—232C标准规定信号“0”和“1”的电平是 ( D )。 A）0V和+3V～+15V B）-3V～-15V和 0V C）-3V～-15V和+3V～+15V D）+3V～ +15V和-3V～-15V 4、根据串行通信规程规定，收发双方的( C )必须 保持相同。 A）外部时钟周期 B）波特率因子 C）波特率 D）以上都正确
解调（Demodulating）
调制解调器MODEM
数据终端设备DTE——数据源和目的地 数据通信设备DCE——使数据符合线路要求
11.1.3
串行接口概述
1．串行接口基本功能
11、2 串行通信接口标准
11.2.1 RS-232C接口标准 美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接 口
1962年公布，1969年修订 1987年1月正式改名为EIA-232D
设计目的是用于连接调制解调器 现已成为数据终端设备DTE（例如计算机）与 数据通信设备DCE（例如调制解调器）的标准 接口
可实现远距离通信，也可近距离连接两台 微机 属于网络层次结构中的最低层：物理层
1、RS-232C的电气特性
微机利用232C接口直接连接进行短距离通信。这 种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解 调器（Null Modem）连接 微机利用232C接口连接调制解调器，用于实现通 过电话线路的远距离通信
单片机-第8章 单片机的并行接口
单片机-第8章单片机的并行接口单片机第 8 章单片机的并行接口在单片机的世界里，并行接口是一个至关重要的概念。
它就像是单片机与外部世界进行快速、高效交流的“高速公路”。
接下来，让我们一起深入了解单片机的并行接口。
并行接口，顾名思义，是能够同时传输多位数据的接口。
相较于串行接口每次只能传输一位数据，并行接口的传输速度更快，效率更高。
这使得它在需要大量数据快速传输的场景中发挥着重要作用。
在单片机中，常见的并行接口包括 8 位、16 位甚至 32 位的并行接口。
以 8 位并行接口为例，它可以在一个时钟周期内同时传输 8 位的数据，想象一下，这就像是 8 辆车同时在一条道路上行驶，大大提高了数据的运输效率。
并行接口的工作原理其实并不复杂。
它通过一组并行的数据线来传输数据，同时还需要一些控制线来协调数据的传输过程。
比如，读写控制线用于指示是读取数据还是写入数据，片选线用于选择特定的外部设备进行通信。
当单片机要向外部设备发送数据时，它会将数据准备好放在数据线上，并通过控制线发出相应的信号，告诉外部设备可以接收数据了。
而当单片机要从外部设备读取数据时，它会通过控制线发出读取信号，然后从数据线上接收外部设备传来的数据。
在实际应用中，并行接口有着广泛的用途。
比如说，它可以用于连接外部存储器，如静态随机存储器（SRAM）或闪存（Flash）。
这样，单片机就能够快速地读取和写入大量的数据，为程序的运行和数据的存储提供了有力支持。
此外，并行接口还可以用于连接显示设备，如液晶显示屏（LCD）。
通过并行接口，可以快速地将图像数据传输到显示屏上，实现清晰、流畅的显示效果。
然而，并行接口也并非完美无缺。
它的一个明显缺点就是需要大量的引脚。
例如，一个 8 位的并行接口就需要 8 根数据线，再加上控制线等，引脚数量会比较多。
这在引脚资源有限的单片机中可能会成为一个问题。
另外，并行接口的布线也相对复杂，容易受到干扰，从而影响数据传输的准确性和稳定性。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。
错7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。
串行接口与并行接口
计算机
RS232C
9.2 MCS-51串行接口
51单片机内部有一个全双工的串行接口，具有4种工作方式。
与串行口有关的特殊功能寄存器(SBUF、 SCON) 一、串行口数据绶冲器SBUF（99H） 接收、发送对应于同一地址（99H），但实际上是两个绶冲器。
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TI 内部DB
发送 SBUF(99H)
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1001 1111 → 1001 1111
1001 1111 → 1111 1001
二、串行传输方式
同步传输和异步传输
10011111
计算机
1位 数据
1 23 4 5 6 7 8
同步时钟
同步传输
高位先 送
10011111
外设
发送 速率
计算机
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1位 数据
通用同步接收器/发送器
第9页，此课件共19页哦
5、RS－232C标准 美国电子工业协会EIA公布的串行总线标准
DB-25
DB-9
－15V：逻辑1 ＋15V：逻辑0 6、调制解调器
计算机
Modem
公用电 话网
第10页，此课件共19页哦
RS232C
最少3根线
RxD （3） TxD （2） 地 （5）
Modem
因此对于8位数据至少要发送10位 例：若比特率为9600bps，则每传输960帧，即960字符/秒 而每位传输时间：T=1/9600≈0.104(ms)
第6页，此课件共19页哦
解决了传输一个字节的同步问题, 如何组成一组数据的传输?
同步头
数据
第7页，此课件共19页哦
计算机
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5. 信号的调制与解调
异步、同步通信协议
8.2 可编程并行接口芯片
• 本节主要内容 • 8255A功能结构 • 8255A引脚功能 • 8255A工作方式 • 8255A编程
Intel 82C55A物PLCC封装
Intel公司出品的８２C５5A－２
8.2.1 8255A的功能结构
8.2.2 8255A的引脚信号
351...CPD出A态S7：7引-。－D片脚0与P：选A，系0数信:双端统据号向口数总引，A据线三脚的总，态，8线个双。输相数一向入连据个，。，8输三常位用入数/ 与据于译输与码入系和器统一输交个出换8系位数统输据的出。低锁存位/地缓址冲器。
RE线SE相T:连复，位用引于脚选，择高三电个平数有据效端，输 245...RWVP口输GA的三入8器状脚/DBc缓N12Rc入和7-：低个态。清，5A:－：冲D电5。控0读位数，与0双：器P：写A源，B与制信向复地据即8接和信地0引2端:8端，号位址端高端号地一8址0脚口4三口8引。引线口阻口引个线相，6设态。脚脚复相 和态B/脚数，连8输。置的，，位0连控。。据输，入一8为8低低时，制输8个入有个。方电的电，用端入输。效数接平式R平所于口缓入与据时D+有0有选。相冲5/I的系，效/出VO效寄择连器输统，电引锁，存。。入压存。 5.P输C入7－。P与C80:0端86口/8C0的888的个W输R入相连/出。引
1. 并行接口 • 定义：实现并行通信的接口电路，就是并
行接口。 • 分类：输入并行接口、输出并行接口和输
入/输出并行接口。 • 特点：传输速度快，硬件开销大，适合近
距离传输。
8.1.1 并行通信
2.并行接口组成 并行接口电路常由输入数据缓冲器、输出数据缓冲
器、状态寄存器和控制寄存器组成。 （1）输入数据缓冲器：负责接收设备送来的数据。 （2）输出数据缓冲器：负责接收CPU送来的数据。 （3）状态寄存器：用来存放外设的运行状态信息。 （4）控制寄存器：用于设置接口工作方式、操作方
式。
8.1.1 并行通信
3.并行通信工作过程 （1）输入 ① 外设将输入数据放到外设到接口的数据总线上； ② 使“数据输入准备好”状态选通信号有效，数据输入到接口
的输入数据缓冲器内； ③ 使“数据输入应答”信号有效，作为对外设输入的响应； ④ 外设撤销输入数据和“数据输入准备好”信号； ⑤ 接口在状态寄存器中设置“输入准备好”状态位通知CPU； ⑥ CPU从接口输入缓冲器中读取数据，接口自动清除状态寄存
4. 同步通信和异步通信方式
（1）异步通信方式及协议 异步通信方式也叫起止式异步协议，是指在传送信息流
中相邻字符之间的时间间隔是不固定的，而同一字符内相邻 各位之间的时间间隔是固定的。
异步通信的特点为：
①在通信的信息流中，以字符为单位进行传送，字符之间 异步，字符内各位间同步； ②每个字符传输总是以一个起始位为准，以相同的速率进 行数据位的收发； ③通信双方必须约定相同的字符数据格式、校验方法和传 输速率。
①发送时钟：串行数据的发送由发送时钟控制，数据位的时间间隔由发 送时钟周期来划分。
②接收时钟：串行数据的接收由接收时钟来检测，接收线送来的串行数 据由接收时钟作为移位寄存器的触发脉冲，逐位打入移位寄存器。
③波特率与比特率
波特率：表示在通信信道上每秒传输的信号单元数（任意进制数据）。
比特率：表示在通信信道上每秒传输的二进制数的位数。
第8章教学要求
1.掌握并行通信和串行通信的基本概念， 2.掌握并行接口芯片8255A的基本结构和特点 3.掌握串行接口芯片8251A的基本结构和特点 4.熟悉8255A的三种工作方式及其应用 5.掌握8255A和8251A的控制字的含义 6.掌握串行通信的数据格式及编程
8.1.1 并行通信
波特率与比特率的关系是：
比特率=波特率×
Log
N 2
8.1.2 串行通信
• 波特率因子：表示发送1个二进制位需要的时钟个数。用M表 示。
• 它与收发时钟的关系是： 收（发）时钟=M×波特率
（3）数据终端设备和数据通信设备 ①数据终端设备DTE（Data Terminal Equipment）。是对属于
位置1。
8.1.2 串行通信
（1）串行通信中的工作方式
• 串行通信中的工作方式分为：单工通信方式、半双工通信 方式和全双工通信方式
A站点
B站点
发 送
单工方式
接 收
器
器
(a)
A站点
B站点
发送器
发送器
接收器
接收器
(b)
A站点
B站点
发送器
发送器
接收器
接收器
(c)
8.1.2 串行通信
（2）发送时钟和接收时钟
(2)同步通信方式及协议 所谓同步通信是指在传送的信息流中每个二进制位都需时钟
同步，同步通信的特点：在通信的信息流中，以数据块为 单位进行传送，数据块包含多个字节(字符)，数据块内各 位间同步；同步通信总是以同步字符作为数据块帧传送的 开始，收发双方以相同的速率进行数据位的收发；通信双 方也必须约定相同的数据帧格式和传输速率。 根据同步通信的协议类型，分为面向字符的和面向比特的同 步协议。
器中“输入准备好”状态位，并使数据总线处于高阻状态。
8.1.1 并行通信
3.并行通信工作过程 （2）输出 CPU输出的数据到达接口的输出缓冲器； 接口清除“输出准备好”状态位，并将数据送往外设的数据
线上，同时给外设发送“驱动信号”启动外设接收数据。 外设接收数据，并往接口发一个“数据输出应答”信号； 接口收到此信号，便将状态寄存器中的“输出准备好”状态
第8章 串行通信与并行通信
山东科技大学信息工程系
2009年5月
第8章 并行接口与串行接口
8.1 概 述
8.2 可编程并行接口8255A 8.3 可编程并行接口8255A
教学重点
本章介绍两种通信方式与两种接口芯片，以此 构建并行与串行通信系统。 重点：通信的基本概念；
8255A的功能、结构与编程； 8251A的功能、结构与编程。 难点：8255A与设备、系统的连接； 8251A的初始化编程； 8251A通信系统设计与编程。
用户的所有联网设备和工作站的统称，是数据的发送端或数 据的接收端。 ②数据通信设备DCE（Data Communication Equipment）,称为 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment）。 DCE是对网络设备的统称，该设备为用户设备提供入网的连 接点。
异步、同步通信协议
8.2 可编程并行接口芯片
• 本节主要内容 • 8255A功能结构 • 8255A引脚功能 • 8255A工作方式 • 8255A编程
Intel 82C55A物PLCC封装
Intel公司出品的８２C５5A－２
8.2.1 8255A的功能结构
8.2.2 8255A的引脚信号
351...CPD出A态S7：7引-。－D片脚0与P：选A，系0数信:双端统据号向口数总引，A据线三脚的总，态，8线个双。输相数一向入连据个，。，8输三常位用入数/ 与据于译输与码入系和器统一输交个出换8系位数统输据的出。低锁存位/地缓址冲器。
RE线SE相T:连复，位用引于脚选，择高三电个平数有据效端，输 245...RWVP口输GA的三入8器状脚/DBc缓N12Rc入和7-：低个态。清，5A:－：冲D电5。控0读位数，与0双：器P：写A源，B与制信向复地据即8接和信地0引2端:8端，号位址端高端号地一8址0脚口4三口8引。引线口阻口引个线相，6设态。脚脚复相 和态B/脚数，连8输。置的，，位0连控。。据输，入一8为8低低时，制输8个入有个。方电的电，用端入输。效数接平式R平所于口缓入与据时D+有0有选。相冲5/I的系，效/出VO效寄择连器输统，电引锁，存。。入压存。 5.P输C入7－。P与C80:0端86口/8C0的888的个W输R入相连/出。引
1. 并行接口 • 定义：实现并行通信的接口电路，就是并
行接口。 • 分类：输入并行接口、输出并行接口和输
入/输出并行接口。 • 特点：传输速度快，硬件开销大，适合近
距离传输。
8.1.1 并行通信
2.并行接口组成 并行接口电路常由输入数据缓冲器、输出数据缓冲
器、状态寄存器和控制寄存器组成。 （1）输入数据缓冲器：负责接收设备送来的数据。 （2）输出数据缓冲器：负责接收CPU送来的数据。 （3）状态寄存器：用来存放外设的运行状态信息。 （4）控制寄存器：用于设置接口工作方式、操作方
式。
8.1.1 并行通信
3.并行通信工作过程 （1）输入 ① 外设将输入数据放到外设到接口的数据总线上； ② 使“数据输入准备好”状态选通信号有效，数据输入到接口
的输入数据缓冲器内； ③ 使“数据输入应答”信号有效，作为对外设输入的响应； ④ 外设撤销输入数据和“数据输入准备好”信号； ⑤ 接口在状态寄存器中设置“输入准备好”状态位通知CPU； ⑥ CPU从接口输入缓冲器中读取数据，接口自动清除状态寄存
4. 同步通信和异步通信方式
（1）异步通信方式及协议 异步通信方式也叫起止式异步协议，是指在传送信息流
中相邻字符之间的时间间隔是不固定的，而同一字符内相邻 各位之间的时间间隔是固定的。
异步通信的特点为：
①在通信的信息流中，以字符为单位进行传送，字符之间 异步，字符内各位间同步； ②每个字符传输总是以一个起始位为准，以相同的速率进 行数据位的收发； ③通信双方必须约定相同的字符数据格式、校验方法和传 输速率。
①发送时钟：串行数据的发送由发送时钟控制，数据位的时间间隔由发 送时钟周期来划分。
②接收时钟：串行数据的接收由接收时钟来检测，接收线送来的串行数 据由接收时钟作为移位寄存器的触发脉冲，逐位打入移位寄存器。
③波特率与比特率
波特率：表示在通信信道上每秒传输的信号单元数（任意进制数据）。
比特率：表示在通信信道上每秒传输的二进制数的位数。
第8章教学要求
1.掌握并行通信和串行通信的基本概念， 2.掌握并行接口芯片8255A的基本结构和特点 3.掌握串行接口芯片8251A的基本结构和特点 4.熟悉8255A的三种工作方式及其应用 5.掌握8255A和8251A的控制字的含义 6.掌握串行通信的数据格式及编程
8.1.1 并行通信
波特率与比特率的关系是：
比特率=波特率×
Log
N 2
8.1.2 串行通信
• 波特率因子：表示发送1个二进制位需要的时钟个数。用M表 示。
• 它与收发时钟的关系是： 收（发）时钟=M×波特率
（3）数据终端设备和数据通信设备 ①数据终端设备DTE（Data Terminal Equipment）。是对属于
位置1。
8.1.2 串行通信
（1）串行通信中的工作方式
• 串行通信中的工作方式分为：单工通信方式、半双工通信 方式和全双工通信方式
A站点
B站点
发 送
单工方式
接 收
器
器
(a)
A站点
B站点
发送器
发送器
接收器
接收器
(b)
A站点
B站点
发送器
发送器
接收器
接收器
(c)
8.1.2 串行通信
（2）发送时钟和接收时钟
(2)同步通信方式及协议 所谓同步通信是指在传送的信息流中每个二进制位都需时钟
同步，同步通信的特点：在通信的信息流中，以数据块为 单位进行传送，数据块包含多个字节(字符)，数据块内各 位间同步；同步通信总是以同步字符作为数据块帧传送的 开始，收发双方以相同的速率进行数据位的收发；通信双 方也必须约定相同的数据帧格式和传输速率。 根据同步通信的协议类型，分为面向字符的和面向比特的同 步协议。
器中“输入准备好”状态位，并使数据总线处于高阻状态。
8.1.1 并行通信
3.并行通信工作过程 （2）输出 CPU输出的数据到达接口的输出缓冲器； 接口清除“输出准备好”状态位，并将数据送往外设的数据
线上，同时给外设发送“驱动信号”启动外设接收数据。 外设接收数据，并往接口发一个“数据输出应答”信号； 接口收到此信号，便将状态寄存器中的“输出准备好”状态
第8章 串行通信与并行通信
山东科技大学信息工程系
2009年5月
第8章 并行接口与串行接口
8.1 概 述
8.2 可编程并行接口8255A 8.3 可编程并行接口8255A
教学重点
本章介绍两种通信方式与两种接口芯片，以此 构建并行与串行通信系统。 重点：通信的基本概念；
8255A的功能、结构与编程； 8251A的功能、结构与编程。 难点：8255A与设备、系统的连接； 8251A的初始化编程； 8251A通信系统设计与编程。
用户的所有联网设备和工作站的统称，是数据的发送端或数 据的接收端。 ②数据通信设备DCE（Data Communication Equipment）,称为 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment）。 DCE是对网络设备的统称，该设备为用户设备提供入网的连 接点。