可编程串行接口芯片.pptx

可编程串行接口芯片是一种能够实现串行通信的接口芯片，它可以通过编程来控制数据的串行发送和接收。串行通信主要有两种方式：并行传送和串行传送。并行传送是通过多条线路同时传送数据的一个字节的所有位，虽然传输速度较快，信息率高，但设备成本较高，尤其在远距离传输时干扰较大；串行传送则是通过一条线路按位顺序传输数据，尽管传输速度较慢，信息率低，但是它适合于长距离传输，且设备成本较低，能够利用现有的通信线路。 通信方式中还有同时通信和异步通信。异步通信允许两个字符之间的传输间隔是任意的，每个字符前后的分隔位用于同步发送和接收方，时钟频率不需要完全一致，只需接近即可。而同时通信则需要一个同步字符来组成信息组，要求发送和接收方的时钟频率必须完全一致，硬件较为复杂，正确率较高，多用于计算机与外设之间的通信。 串行通信传送方向有三种方式：单工、半双工和全双工。单工方式仅能进行一个方向的数据传输；半双工则可以在同一传输线上进行数据的发送和接收，但不能同时进行；全双工方式则可以同时进行发送和接收操作。 为了实现远距离的数据传送，串行通信接口通常会通过调制解调器（MODEM）来转换数据信号。它能够将直流电平转换成交流信号进行线路传输。 串行通信接口的核心部件包括输入/输出存放器、控制存放器、状态存放器、串/并移位存放器、发送时钟和接收时钟等。以UART（通用异步收发传输器）为例，其组成部分包括接收器、发送器和控制器。UART具有接收数据并进行串/并转换，以及发送数据时的并/串转换功能。UART还提供外部时钟同步功能，以及奇偶校验和错误标志，用于监测数据传输过程中的错误，如奇偶错误、帧错误和溢出错误。 可编程通信接口中最典型的例子是8251A（通用同步/异步接收发送器，USART）。8251A的基本性能包括与CPU连接的信号，如RESET、CLK、WR、RD、CS、C/D等，以及与MODEM连接的信号，如DTR、DSR、RTS、CTS等。8251A的发送器和接收器相关的信号包括发送和接收数据、准备好标志、空标志、控制时钟等。通过这些信号，8251A可以控制数据的发送和接收，实现同步或异步通信。 8251A在同时工作模式下和异步工作模式下的传输速率不同，其发送器相关信号中，发送数据、发送器准备好标志、发送缓冲器空标志以及发送数据速率时钟都是关键信号。接收器相关信号中，接收数据、接收器准备好标志、接收时钟以及同时和异步中断检测信号都对于数据的正确接收至关重要。这些信号共同作用，确保了数据通过8251A进行有效传输。 此外，8251A的编程和配置通过写入控制字来完成。通过设置不同的控制字，可以确定8251A的工作模式，如同时或异步方式，数据的长度、奇偶校验位以及波特率等参数。这样，8251A能够灵活地适应不同的通信需求和环境。 可编程串行接口芯片如8251A提供了灵活的通信方式和高度的可编程性，使得数据能够高效、可靠地通过串行方式传输。通过了解和掌握这些核心知识点，可以更好地设计和实现数据通信系统，满足各种应用场景的需要。