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  • 并行口与串行口的区别是交换信息的方式不同,并行口能同时通过8条数据线传输信息,一次传输一个字节;而串行口只能用1条线传输一位数据,每次传输一个字节的一位。并行口由于同时传输更多的信息,速度明显高于串行口...
  • 并行通信:把一个字符各位用几条线同时进行传输的一种通信方式并行通信优点:传输速度快,信息率高 并行通信缺点:电缆耗损高 并行通信适合于数据传输率较高,传输距离较短场合 适合场所: 1.外部设备...

    并行通信和并行接口

    并行通信:把一个字符的各位用几条线同时进行传输的一种通信方式。
    并行通信的优点:传输速度快,信息率高
    并行通信的缺点:电缆耗损高
    并行通信适合于数据传输率较高,传输距离较短的场合
    适合的场所
    1.外部设备与微机之间进行近距离,大量和快速的信息交换
    2.微机系统中最基本的信息交换方法
    并行接口:实现并行通信的接口
    按照信息传送的方向:输入接口,输出接口和输入/输出接口
    按照可编程性分类:不可编程并行接口和可编程并行接口
    不可编程并行接口:接口的工作方式及功能由硬件连接来设定,不能用软件编程的方法改变,接口的工作方式固定不变。
    可编程的并行接口:一般由可编程通用接口芯片组成,这些芯片除了具有硬件连接接口的性能外,最主要的就是可由编程人员通过编程来进行设定芯片性能。

    并行接口的基本工作原理

    在这里插入图片描述
    在数据输入过程中
    输入设备将数据送给接口同时使“数据输入准备好”有效。接口把数据送给输入缓冲寄存器时,使“数据输入回答”信号有效,当外设收到应答信号后,就撤消“数据输入准备好”和数据信号。同时,状态寄存器中的相应位(“数据输入准备好”)有效,以供CPU查询。当然,也可采用中断方式,向CPU发出中断请求。CPU在读取数据后,接口会自动将状态寄存器中的“数据输入准备好”位复位。然后,CPU进入下一个输入过程。
    在数据输出过程中
    当CPU输出的数据送到数据输出缓冲寄存器后,接口会自动清除状态寄存器中的“输出准备好”状态位,并且把数据送给输出设备,输出设备收到数据后,向接口发一个应答信号,告诉接口数据已收到,接口收到信号后,将状态寄存器中的“输出准备好”状态位置“1”。然后,CPU进入下一个输出过程。

    可编程并行通信接口8255A

    8255A的内部结构和外部信号:

    在这里插入图片描述

    内部结构:

    1.数据端口A、B、C
    8255A的三个数据端口都是8位的,而各有特点。
    (1)端口A
    是一个独立的8位数据I/O口,它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。
    (2)端口B
    是一个独立的8位数据I/O口,对输入的数据不锁存,仅对输出的数据锁存。
    (3)端口C
    可以看作是一个独立的8位I/O口;也可以看作是两个独立的4位I/O口。还可以用作A口和B口的控制信号。对输出数据进行锁存,对输入数据不锁存。
    2.A组控制和B组控制
    这两组控制部件有两个功能:
    一是接收芯片内部总线上的控制字;
    二是接收来自读/写控制逻辑电路的读/写命令,据此而决定两组端口的工作方式和读/写操作。
    3.读/写控制逻辑电路
    负责管理8255A的数据传输过程。它接收CS及来自地址总线的信号A1、A0和控制总线的信号RESET、RD、
    WR,将它们组合后,得到对A组控制部件和B组控制部件的控制命令,并将命令送给这两个部件,再由它
    们完成对数据、状态和控制信息的传输。
    4. 数据总线缓冲器
    是一个双向三态的8位数据缓冲器。8255A正是通过它与系统数据总线相连。
    输入数据、输出数据、CPU发给8255A的控制字都是通过该部件传递的。

    外部信号

    和外设一边相连的信号
    PA7 ̄PA0
    PB7  ̄ PB0
    PC7  ̄ PC0
    和CPU一边相连的信号
    RESET
    D7  ̄ D0
    CS芯选信号
    RD读出信号
    WR写入信号
    A1、A0端口选择信号
    注意:8255A有4个端口地址,3个数据端口和1个控制端口。 A1A0为00—选中A端口,01选中B端口,10选中C端口,11选中控制端口。

    8255A的控制字:

    1.8255A用指令在控制端口中设置控制字来决定其工作。
    2.控制字分为两类

    • 方式选择控制字
    • C端口按位置1/置0控制字:使C端口中的任何一位置位或者复位
      8255A有三种基本工作方式:方式0、方式1、方式2

    1.方式选择控制字
    端口A可工作在任何一种方式,端口B只能工作在方式0或方式1,端口C配合端口A和B的工作
    归为同一组的两个端口可以分别工作在输入方式和输出方式。具体方式有方式选择控制字决定

    在这里插入图片描述
    2、端口C置1/置0控制字
    在这里插入图片描述
    端口C置1/置0的例子
    MOV AL, 0FH ;对PC7置1的控制字
    MOV DX, 00EEH ;控制口地址送DX
    OUT DX, AL ;对PC7进行置1操作
    MOV AL, 06H ;对PC3置0的控制字
    OUT DX, AL ;对PC3进行置0操作

    8255A的工作方式

    1. 方式0: 也叫基本输入输出方式
      特点
      (1)三个端口都可作为独立的输入或输出口,各端口间没有必然的关系。
      (2)由端口A、端口B和端口C的高4位、低4位,这4个端口可以有16种不同的组合。
      (3)这种方式下,输出可锁存数据,输入是不锁存的。
      使用场合
      同步传输:发送方和接收方由同一时序信号来管理,所以双方相互知道对方的动作,不需要应答信号。
      查询式传输:因为没有应答信号,一般将A、B口常作为数据口,把C口的两部分用来输出一些控制信号和接收一些状态信号,这样端口C用来配合端口A和B工作。
    2. 方式1:又称为选通的输入/输出方式。
      特点
      (1)端口A和端口B可以分别作为输入端口或输出端口。
      (2)如果端口A和端口B只有一个工作于方式1,端口C中就有3位被规定为配合方式1工作的信号,这时,另一个端口和端口C的其它位可工作于方式0。
      (3)如果端口A和B都工作在方式1,那么端口C则有6位分别作为A口和B口的应答联络信号,并且其排列是固定的,剩余的2位可工作于方式0。
      在这里插入图片描述
      STB:选通信号输入端。它是由外设送往 8255A的,当STB有效时8255A的端口A或B的输入缓冲器接收到一个来自外设的8位数据。
      IBF:“输入缓冲器满”信号。它是8255A输出的状态信号,当 IBF 有效时,表示当前已有一个新的数据进入端口A或B缓冲器中。此信号是对STB的响应信号,它可以由CPU 通过查询C口的PC5或PC1位获得。当CPU查的PC5(或PC1)=1时,便可以从A口(或B口)读入数据。
      INTR:是8255A送往CPU的中断请求信号。当选通信号STB =1,置IBF=1,且端口处于中断允许状态(INTE=1)时,将INTR端置位高电平,向CPU 发出中断请求信号。
      使用场合:
      方式1,规定一个端口作为输入口的同时,自动规定了有关控制信号,尤其规定了相应的中断请求信号。
      3. 方式2 :也叫双向传输方式
      特点
      (1)只适用于端口A,相当于双向的方式1传输。
      (2)端口C用5条线作为A口的联络信号,并且排列是固定的。
      在这里插入图片描述
      使用场合 :
      方式2是一种双向工作方式,如果一个并行外部设备既可以作为输入设备,又可作为输出设备,并且输入输出动作不会同时进行,那么,将这个外设和8255A的端口A相连,并使它工作在方式2,就非常合适。
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  • 数据传输主要有三种不同划分方式并行/串行通信; 同步/异步传输;...传输的信息不要求固定格式 通信抗干扰能力插 传输距离小于30m (2)串行通信 串行通信是常用通信协议,其会将数据按位一次传...

    数据传输主要有三种不同的划分方式。
    并行/串行通信;
    同步/异步传输;
    按数据的不同传输方向可分为单工、半双工、全双工。

    1.并行通信和串行通信
    (1)并行通信
    并行通信是同时传送数据的各个位进行发送or接收的通信方式。
    传输率比串行接口快8倍,理论值为1Mbits/s.
    传输的信息不要求固定格式
    通信抗干扰能力插
    传输距离小于30m

    (2)串行通信
    串行通信是常用的通信协议,其会将数据按位一次传输。
    线路简单、成本较低
    传输速度比并行通信慢。
    RS-232一般通信距离较近时使用(<12m),最大速度为20Kbits/s。
    RS-422/485通信距离与速率成反比,理论最大距离为1.2KM,最大速度为10Mbits/s。
    422最多可以接10个节点,485最多可以接32个节点。

    2.同步/异步传输
    (1)同步传输
    同步传输,是将许多字符组成一个信息组,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息的开始要加上同步字符,如果没有信息要传输,则要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。在整个系统中,由统一的时钟控制发送端来发送空字符。接收端同样要求能识别同步字符,当见检测到有一串位和同步字符相匹配时,就认为开始一个信息帧,于是,把此后的BIT作为实际传输信息来处理。

    (2)异步传输
    异步传输,是指位被划分成小组独立传送。每次异步传输都以一个开始位开头,它通知接收方数据已经到达了;在传输结束时,一个停止位表示一次传输的终止。
    常用于低速设备,传送负载也要比同步通讯大25%。

    3.数据传输方向(单工、半双工、全双工)
    (1)单工方式
    单工通信使用一根导线,信息只能由一方A传到另一方B。
    (2)半双工方式
    同样使用一根传输线,它既作接收又作发送,收/发的开关实际由软件的电子开关控制。
    (3)全双工方式
    当数据的发送和接收分流,分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻发送和接收。

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  • 单工方式:系统只能在一个方向上传输信息,即只能发送或只能接受。 (二)按时钟对通信过程的定时方式: 同步方式:收发双方采用同一个时钟信号来定时。在每组信息的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,必须填...

    串行通信涉及到的几个问题

    (一)
    全双工方式:一个通信系统中,对数据的两个传输方向采用不同的通道,系统可以同时进行发送和接受。
    半全工方式:输入过程和输出过程使用同一通道,所以,两个不能同时进行。
    单工方式:系统只能在一个方向上传输信息,即只能发送或只能接受。

    (二)按时钟对通信过程的定时方式:
    同步方式:收发双方采用同一个时钟信号来定时。在每组信息的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,必须填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。
    异步方式:收发双方不用统一的时钟进行计时,两个字符之间的传输间隔是任意的,靠起始位和停止位来识别信息帧。
    在这里插入图片描述
    上图为标准的异步通信数据格式
    步骤:
    1.在传输前,输出线必须处于“1”状态,称为标识态;
    2.传输开始,输出线由标识态变为“0”态,从而作为起始位;
    3.起始位后面为5~8个信息位,信息位由低到高排列,即第1位为字符的最低位,在同一个传输系统中,信息位的数目是固定的;
    4.信息位后面为校验位,若为奇校验,前面偶数个1,则该位为1,校验位也可不设置;
    5.最后为停止位,取值为’“1”,可占1、1.5、2位;

    在异步通信中,发送端需要用时钟来决定每一位对应的时间长度,接收端也需要用一个时钟来确定每一位的时间长度,前者叫发送时钟,后者叫接受时钟。这两个时钟的频率可以是位传输率的16倍、32倍或64倍,这个倍数称为波特率因子。
    若取波特率因子为16,。通信时,接收端在检测到电平由高到低变化以后,便开始计数,计数时钟就是接受时钟。当计到8个时钟以后,就对输入信号进行采样,如仍为低电平,则确认这是起始位,而不是干扰信号。此后接收端每隔16个时钟脉冲对输入信号进行一次采样,指导各个信息位以及停止位都输入以后,采样才停止。

    (三)
    传输率就是指每秒传输多少位,串行传输率也常叫波特率(bps)

    串行接口

    采用串行通信方式的外设,要用串行接口和计算机主机系统连接。串行接口部件内部有4个主要寄存器,即控制寄存器、状态寄存器、数据输入寄存器和数据输出寄存器。
    在这里插入图片描述
    控制寄存器:容纳CPU送来的各种控制信息,以决定接口的工作方式。
    状态寄存器:每1个状态位都可用来指示传输过程中的某一种状态。
    数据输入寄存器和串行输入并行输出移位寄存器配对使用:输入过程中,串行数据1位1位从外设进入接口的移位寄存器,当接受完1个字符以后,数据就从移位寄存器送到数据输入寄存器,再等待CPU来取走。
    数据输出寄存器和并行输入串行输出移位寄存器配对使用:当CPU往数据输出寄存器中输出1个数据后,数据便传输到移位寄存器,然后转换成串行数据1位1位通过输出线送到外设。
    控制寄存器和数据输出寄存器是只写的,状态寄存器和数据输入寄存器是只读的,,所以可用读信号和写信号来区分这两组寄存器,再用一位地址来区分2个只读寄存器和2个只写寄存器,因此,4个寄存器只用两个端口地址。

    8251A的基本工作原理

    (一)8251A的基本性能

    (1)可编程实现同步或者异步工作方式,波特率不同;
    (2)同步方式:5-8bits代表字符,可奇偶校验
    (3)异步方式:5-8bits代表字符,1bits奇偶校验;自动增加启动位、停止位。

    (二)8251A的功能结构

    在这里插入图片描述
    接收缓冲器:从RXD引脚接受串行数据,并转换成并行数据;
    接受控制电路:配合接收缓冲器工作的,它管理有关接受的所有功能(各种检测);
    发送缓冲器:把来自CPU的并行数据加上响应的控制信息,然后转换成串行数据从TXD引脚发送出去;
    发送控制电路:与发送缓冲器配合工作,控制和管理所有与串行发送有关的功能;
    数据总线缓冲器:用来把8251A和系统数据总线相连,在CPU执行输入/输出指令时,由数据总线缓冲器发送和接受数据,此外,控制字、命令字和状态信息也通过数据总线缓冲器传输。
    读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作:用来通知8521A当前读写的是数据还是控制字/状态字。
    调制/解调控制电路:实现8251A和调制/解调器的连接。在进行远程通信时,常常要解调器将串行接口送出的数字信号变成模拟信号,再发出去,接收端则要用调制器将模拟信号变为数字信号,再由串行接口转换为并行数据送往计算机主机。在全双工通信情况下,每个收发站都要连接调制/解调器。有了调制/解调控制电路,就提供了一组通用的控制信号,使得8251A可直接和调制/解调器相连。

    8251A的对外信号

    在这里插入图片描述
    (一)8251ACPU之间的连接信号
    (1)片选信号
    CS :是CPU的一部分地址信号通过译码后得到的,代表是否选中芯片。
    (2)数据信号
    D7~D0:8251A有8根数据线,与系统的数据总线相连,也传送CPU对8251A的编程命令和8251A送往CPU的状态信息。
    (3)读/写控制信号
    RD :有效时通知8251A,CPU当前正从8251A读取数据或状态信息。
    WR :有效时同时8251A,CPU当前正在往8251A写入数据或控制信息。
    C/D :区分读写的是数据信息还是控制/状态信息。
    在这里插入图片描述
    8251A只用两个连续的端口地址,数据输入端口和数据输出端口合用一个偶地址,状态端口和控制端口合用一个奇地址,在具体系统中,用1位地址线区分奇地址端口和偶地址端口,16位系统中用A1。
    (4)收发联络信号
    TxRDY:发送器准备好信号TxRDY告诉CPU,8251A已准备好发送一个字符,因而可往8251A传输一个数据。
    TxE:发送器空信号TxE有效时,表示此时8251A发送器中并-串转换器空,指示了一个发送动作的完成。
    RxRDY:接收器准备好信号RxRDY用来表示当前8251A已从外设或调制/解调接受到一个字符,正在等待CPU取走。
    SYNDET:同步检测信号标志位。

    (二)8251A外设之间的连接信号
    (1)数据信号
    TxD:输出数据,CPU送往8251A的并行数据转换为串行数据后,通过TxD送往外设。
    RxD:接收外设送来的串行数据,数据进入8251A后转换为并行方式。
    (2)和外设的联络信号
    DTR :数据终端(8251A)准备好信号
    DSR :数据设备(外设)准备好信号,是对DTR 的应答信号,告诉对方可以通信(外设发数据给8251A)
    RTS :请求发送信号
    CTS :清除发送信号,是对RTS 的应答信号,表示可以进行通信(8251A发送数据)
    上述联络信号本质为CPU与外设的联络,8251A起媒介作用。

    8251A的编程

    (一)8251A的初始化
    8251A有一奇一偶两个端口地址,偶地址端口对应数据输入/输出寄存器,奇地址端口对应状态寄存器、模式寄存器、控制寄存器和同步字符寄存器。
    初始化步骤:
    (1)芯片复位后,第一次用奇地址端口写入的值作为模式字送入模式寄存器。
    (2)如果模式字中规定了8251A工作在同步模式,那么,那么,CPU接着往奇地址端口输出的就是同步字符,同步字符被写入同步字符寄存器。若此前规定同步字符为两个,则按先后次序分别写入第一个同步字符寄存器和第2个同步字符寄存器。
    (3)此后,只要不是复位命令,不管是同步模式还是异步模式,由CPU往奇地址端口写入的值都将作为控制字送到控制寄存器,而往偶地址端口写入的值都将作为数据送到数据发送缓冲器中。
    流程图
    在这里插入图片描述

    (二)模式寄存器的格式
    在这里插入图片描述
    对8251A进行初始化时,要按模式寄存器的格式来设置模式字。

    (三)控制寄存器的格式
    在这里插入图片描述
    上图为控制寄存器的格式,一般写入x0110111。

    (三)状态寄存器的格式
    在这里插入图片描述
    当需要检测8251A的工作状态时,经常要用到状态字。
    当CPU往8251A输出1个字符以后,状态位TxRDY会自动清0,与此类似,当CPU从8251A输入1个字符时,状态位RxRDY会自动清0。

    8251A编程举例

    (一)异步模式下的初始化程序举例
    模式字和控制字都必须写入奇地址端口,这里假设为42H。
    设置模式字时,设定了字符用7位二进制数表示,带1个偶校验位、2个停止位,波特率因子为16,故模式字应为11111010,即0FAH。
    设置控制字时,设置为00110111,即37H。
    在这里插入图片描述
    (二)同步模式下的初始化程序
    模式字为00111000,即38H。用两个同步字符,采用内同步模式,用偶校验,用7位作为数据位。
    2个同步字可相同也可不同,他们必须紧跟在模式字后面写入奇地址端口。
    控制字为10110111,即B7H。
    在这里插入图片描述
    (三)利用状态字进行编程
    功能:先对8251A进行初始化,再对状态字作测试,以便输入字符。本程序段可用来输入80个字符。
    这里规定8251A的控制和状态端口地址为42H,数据输入和数据输出端口地址为40H。字符输入后,放在BUFFER标号所指的内存缓冲区中。
    在这里插入图片描述
    注释:
    1.异步模式下的初始化;
    BEGIN:
    1.42H的端口读取1个字节送到AL中(状态寄存器);
    2.测试该字节的第1位,RxRDY;
    3.如果等于0的话,则8251A未收到数据还没有,跳到BEGIN继续查询;
    4.40H的端口读取一个字节到AL;
    5.将BUFFER的有效地址送到DX;
    6.将AL中的内容送到内存;
    7.内存指针加1;
    8.42H的端口读取1个字节到AL(状态寄存器);
    9.检测三个错误位;
    10.如果不等于0,跳到ERROR;
    11.否则继续循环,直到CX等于0;

    输出举例:
    在这里插入图片描述
    注释:
    1.查询TxRDY,是否可以发送数据;
    2.从堆栈中将AX弹出;
    3.将AL的数据发送到端口中;

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    不同类型接口

    按照传输信息方向分:
    输入接口
    输出接口

    按传输信息的类型分;
    数字接口
    模拟接口

    按传输信息的方式分:
    并行接口
    串行接口

    输入接口

    要求对数据有控制能力
    常用三态门
    在这里插入图片描述

    输出接口

    对数据有锁存能力
    常用锁存器

    锁存器接口

    对数据的锁存或者保持能力
    8D锁存器
    在这里插入图片描述
    373可以输入可以输出

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  • 队列缓冲可以保证信息的安全。同时WinMM还具有自我清理功能——死信清理。对于没有及时被处理的信息,在一定时间后,可以认为它是死信,因此,被放置到死信队列。 下面是使用WinMM动态库接口的一些说明,在程序包中...
  • 10.1.1 并行接口的分类 225 10.1.2 并行接口的特点 226 10.2 并行接口芯片8255A 226 10.2.1 内部结构及引脚 226 10.2.2 8255A工作方式 229 10.2.3 8255A编程及应用 235 本章小结 239 思考与练习题 239 第11章 可...
  • 11、串行接口 (1)串行通信是指,使数据一位一位地进行传输而实现通信。与并行通信相比,串行通信具有传输线少...A、异步传输:把每个字符当作独立的信息传输,并按照一固定且预定时序传送,但在字符之间却...
  • 串行通信中,将数据按位依次传输, 每位数据占据固定时间长度,即可使用少数几条通信线路就可以完成系统间交换信息。 2.串口通信: 串口通信(Serial Communications)串口按位(bit)发送和接收字节通信方式。...
  • 中断是微处理器与外部设备交换信息的一种方式;DMA是存储器与外部设备进行直接传输的一种方式。 (2)中断系统的作用:能实现 并行// 实时 // 故障 处理; (3)中断处理系统实现以下功能包括:中断源识别、中断...
  • DSP控制器间,DSP控制器与外部设备之间交换信息,通信,可采取通信方式主要有两大类:串行通信和并行通信。 并行通信:一般包括多条数据线、多条控制线和状态线,传输线,传输速度快,传输线路多,硬件开销大,不...
  • 输入/输出接口基础(接口和端口概念,输入/输出接口功能与结构,端口编址方法,端口地址分配原则);接口地址译码;接口信息传输方式并行接口,串行接口。 ...
  • 所以在一些需要高速数据传输的场合,使用并行接口一直是一种比较理想解决方法。  CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC,Macro Cell)围绕中心可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂,并具有复杂I/O单元互连...
  • 计算机与外界的信息交换称为通信,常用通信方式有两种:并行通信和串行通信。 51 单片机用 4 个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信特点是传输信号速度快,但所用信号线较多,成本高,...
  • 安装打印机时LPT,COM、USB端口区别

    千次阅读 2019-09-16 11:00:42
    LPT(并口):LPT是用于使用打印机或其它设备的。LPT并口是一种增强了的双向并行传输接口,在USB接口...并行口与串行口的区别是交换信息的方式不同,并行口能同时通过8条数据线传输信息,一次传输一个字节;而串行口...

空空如也

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并行接口传输信息的方式