8251A微机原理及接口技术

8251A是可编程的通用同步/异步接收发送器，在使用前，必须由CPU写入一组控制字来设定它的工作方式、字符格式和传送速率等。

1.方式选择控制字

8251A的方式选择控制字格式如图6-32所示。

其中B₂B₁位用来定义8251A采用同步方式还是异步方式，对于异步方式，B₂B₁位还用来确定传送速率。×1表示时钟频率与波特率相同，发送波特率等于TxC的时钟频率，接收波特率等于RxC的时钟频率，TxC和RxC的输入时钟频率可以不同。×16表示时钟频率是波特率的16倍。×64表示时钟频率是波特率的64倍。

L₂L₁位用来定义数据字符的长度，长度可以是5位、6位、7位或8位。

PEN位用来定义是否带奇偶校验。在PEN=1的情况下，由EP位确定采用奇校验还是偶校验。

图6-32 8251A的方式选择控制字格式

S₂S₁位在异步方式中定义停止位的长度是1位、位还是2位。在同步方式中，S₁位用来定义是外同步还是内同步，S₂位用来定义是单同步还是双同步。

2.命令控制字

命令控制字用于控制8251A执行发送、接收和内部复位等操作，其格式如图6-33所示。

图6-33 8251A的操作命令控制字格式

其中：

TxEN—允许发送位。TxEN=1，允许发送；TxEN=0，禁止发送。DTR—数据终端准备就绪位。该位置1将使8251A的引脚输出低电平。

RxE—接收允许位。RxE=1，接收器才通过RxD线接收外部串行数据，否则禁止接收。

SBPK—发送间断信号位。对SBPK置1，使TxD输出低电平作为间断信号。正常通信过程中，应使SBRK位保持为0。(https://www.xing528.com)

ER—清除错误标志位。8251A设置有3个错误标志，分别是奇偶校验错误标志PE、越界错误标志OE和帧校验错误标志FE，对ER置1将对PE、OE和FE同时清零。RTS—请求发送位。该位置1，将使8251A的引脚输出低电平。

IR—内部复位位。对IR置1，将使8251A回到等待方式选择控制字状态。

EH—同步方式启动位。EH置1使8251A进入搜索同步字符状态。在同步接收方式中，必须使RxE=1，EH=1，且ER=1，接收器才能开始搜索同步字符。

3.状态字

CPU可以在825lA工作过程中利用IN指令读取8251A状态字，判断8251A当前的工作状态。状态字的格式如图6-34所示。其中：

图6-34 8251A的状态控制字格式

TxRDY—发送缓冲器准备好标志，它与TxRDY引脚的意义有一些区别。TxRDY状态标志为“1”只反映当前发送缓冲器已空，而TxRDT引脚为“1”除表示发送缓冲器已空外，还反映CTS=0和TxEN=1，亦都允许发送。

RxRDY、TxEMPTY、SYNDET/BRKDET—与同名引脚的状态完全相同，可供CPU查询。

DSR—数据装置准备好。与对应引脚状态相同，DSR=1，表示外设或调制解调器已准备好发送数据。

PE—奇偶校验错误位。PE=1时，表示发生了奇偶校验错误，但收发器不停止工作。由方式字的ER位置1，而OE、PE位同时清零。

OE—溢出错误标志位。OE=1时，表示CPU没有来得及将上一个字符读走，下一个字符已接收完毕，新的字符已覆盖未读走的字符，在发生溢出错误时，8251A仍继续进行接收工作。

FE—帧校验错误标志位。FE标志只在异步方式中有效。FE=1时，表示未能检测到停止位，8251A不停止工作。

4.8251A的编程

8251A在复位之后，要根据需要对之进行初始化编程，将相应的控制字写入方式控制寄存器和命令寄存器。由于8251A内部这两个寄存器的端口地址相同，而方式选择字和命令字又没有相应的特征标志区别，因此必须按照规定顺序写入，8251A根据写入的顺序把控制字送往方式控制寄存器和命令寄存器。8251A初始化编程流程图如图6-35所示，复位后写入的第一个控制字为方式选择控制字，其他情况下写入的控制字为命令控制字。在8251A初始化后，要改变其工作方式，必须先写入命令控制字，令命令字的IR位为“1”，即令8251A内部复位，再写入方式选择控制字。

对于同步方式，在写完方式选择控制字后，还要写入相应的同步字符。