实验八基于微机的串行通信口扩展 实验目的 1.了解微机串行通信的接口特点。 2.掌握可编程串行接口芯片8251A的工作原理和编程方法。 二、实验原理 关于串行通信的基本知识,在本讲义实验四的原理部分已略有叙述,下面就串行通信其 它方面的有关知识作简单介绍。 1.串行通信接口的扩展 为使所设计的计算机系统有更强的串行通信功能,可以采用通用同步/异步接收/发送器 ( Universal Synchronous Asynchronous Receiver/ Transmitter USART)或通用异步接收 /发送器( Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter UART)进行通信口扩展。常用 的 USART有 Intel8251芯片,UART有8250芯片,这两种芯片都只有一对收/发器。此外, 也有带两对收/发器的接口芯片,如 Texas TL16C52A。这些芯片都是可编程的。 2.串行通信的制式 在串行通信中,数据在两个站之间是双向传送的。即可以A站作发送端和B站作为接 收端,也可以B站作为发送端和A站作接收端。串行通信又可分为半双工( Half Duplex) 和全双工( Full Duplex)两种制式。半双工只有一条传输线,尽管传输也可以双向进行 但同一时刻只能有一个站发送。全双工有两条传送线,每个站可同时进行发送和接收。 IXD RXD TXD RXD TXD RXD (a)全双工 ↓↑↓↑1 IXD RXD TXD RXD TXD RXD (b)半双工 图81多机通信的连接方式 图8.1示意MCS一51系列单片机用于主从式多机通信的全双工和半双工两种方式。 3.串行通信的调制和解调 在计算机中,二进制数据直接编码为电脉冲,数据信号电平是TTL型的,即信号电平 大于等于24V表示逻辑“1”,小于等于0.5V表示逻辑“0”。这种信号在远距离传输时由于 受到线路幅频特性和相频特性的影响,信号会发生衰减和畸变,信号误码率(传输错误的概 率)会大大上升。解决这个问题的方法是改变信号传输形式,即用调制和解调的方法 用一个信号控制另一个信号的某个参数使之随之变化的过程称为调制,这两个信号分别 叫做调制信号和被调制信号(也称为载波信号)。经调制后参数随调制信号变化的信号称为 已调制信号,从已调制信号中还原出原调制信号的过程称为解调60 实验八 基于微机的串行通信口扩展 一、 实验目的 1． 了解微机串行通信的接口特点。 2． 掌握可编程串行接口芯片 8251A 的工作原理和编程方法。 二、 实验原理 关于串行通信的基本知识，在本讲义实验四的原理部分已略有叙述，下面就串行通信其 它方面的有关知识作简单介绍。 1． 串行通信接口的扩展. 为使所设计的计算机系统有更强的串行通信功能，可以采用通用同步/异步接收/发送器 （Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter USART）或通用异步接收 /发送器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter UART）进行通信口扩展。常用 的 USART 有 Intel 8251 芯片，UART 有 8250 芯片，这两种芯片都只有一对收/发器。此外， 也有带两对收/发器的接口芯片，如 Texas TL16C552A。这些芯片都是可编程的。 2． 串行通信的制式 在串行通信中，数据在两个站之间是双向传送的。即可以 A 站作发送端和 B 站作为接 收端，也可以 B 站作为发送端和 A 站作接收端。串行通信又可分为半双工（Half Duplex） 和全双工（Full Duplex）两种制式。半双工只有一条传输线，尽管传输也可以双向进行， 但同一时刻只能有一个站发送。全双工有两条传送线，每个站可同时进行发送和接收。 图 8.1 示意 MCS 一 51 系列单片机用于主从式多机通信的全双工和半双工两种方式。 3． 串行通信的调制和解调 在计算机中，二进制数据直接编码为电脉冲，数据信号电平是 TTL 型的，即信号电平 大于等于 2.4V 表示逻辑“1”，小于等于 0.5V 表示逻辑“0”。这种信号在远距离传输时由于 受到线路幅频特性和相频特性的影响，信号会发生衰减和畸变，信号误码率（传输错误的概 率）会大大上升。解决这个问题的方法是改变信号传输形式，即用调制和解调的方法。 用一个信号控制另一个信号的某个参数使之随之变化的过程称为调制，这两个信号分别 叫做调制信号和被调制信号（也称为载波信号）。经调制后参数随调制信号变化的信号称为 已调制信号，从已调制信号中还原出原调制信号的过程称为解调。 TXD RXD TXD RXD TXD RXD (a) 全双工 TXD RXD TXD RXD TXD RXD (b) 半双工 图 8.1 多机通信的连接方式