二、可编程串行通信接口芯片 8251A
1.8251A基本性能
(1)两种传送方式：同步和异步传送
(2)同步传送,5~8位 /字符,内部或外部同步可自动插人同步字符
(3)异步传送,5~8位 /字符,时钟速率为通信波特率的 1,16或 64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符，
可产生 1,1.5或 2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为 0～ 64Kbps，
异步方式时为 0～ 19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
(7)出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路
2.8251A的内部结构
3.8251A的接口信号
（ 1） 8251A与 CPU接口信号
① 片选信号
CS*为低电平时,8251A被选中
② 数据信号
D7～ D0与系统的数据总线相连
③ 读写控制信号
RD*为读信号
WR*为写信号
C/D*为控制 /数据信号
④ 收发联络信号
TXRDY为发送器准备好信号
TXE 发送器空信号
RXRDY 接收器准备好信号
SYNDET/BD 同步检测信号
（ 2） 8251A与外部设备之间的连接信号
① 收发联络信号
DTR*数据终端准备好信号
DSR*数据设备准备好信号
RTS*请求发送信号
CTS*清除请求发送信号
② 数据信号
TXD 发送器数据输出信号
RXD 接收器数据输入信号
（ 3）时钟、电源和地
CLK：工作时钟,由外部时钟源提供 。 为芯片内部电路提供定时,它不等于发送和接收数据的时钟 。
Vcc：电源输入
GND：地
4.8251A的编程
8251A的初始化流程图
8251A的编程包括两个方面的内容：
由 CPU发出控制字，即方式命令字和操作命令控制字
由 8251A向 CPU送出的状态字
（ 1）方式命令字
（ 2）操作命令字 (用于控制发 /收即数据传送方向 )
（ 3）状态寄存器格式 (用于确定 8251A的工作方式 )
例,若 要 查 询 8251A 接 收 器 是 否 准 备 好
(3F8H,3F9H),可用下列程序实现：
MOV DX,3F9H ；状态口
NEXT,IN AL,DX ；读状态口
AND AL,02H ；查询 D1=1？
JZ NEXT ；未准备好,；转 NEXT等待
MOV DX,3F8H ；数据口地址；送 DX
IN AL,DX
三,8251A应用举例
1.异步方式下初始化程序例 【 8-8】 设 8251A工作于异步方式,波特率系数为 16,具有 7位数据位,1 位停止位,偶校验,发送,接收允许,设端口地址为 3F8H和
3F9H,试编程初始化 。
分析：根据题目要求,可以确定方式命令字为：
01111010B,即 7AH 。 而 操 作 命 令 字 为
00110111B,即 37H
初始化程序如下：
MOV DX,3F9H
MOV AL,7AH ；送方式命令字
OUT DX,AL
MOV AL,37H ；设操作命令字
OUT DX,AL
2.同步方式下初始化程序例 【 8-9】 设 8251A工作于同步方式,控制口的端口地址为 3F9H,采用双同步字符,奇校验,7 位数据位,试编程初始化 。
分析：根据题目要求，可以确定方式命令字为
00011000B，即 18H。而操作命令字为
10110111B即 B7H。它使 8251A对同步字符进行检索；同时使状态寄存器中 3个出错标志复位；此外，
使 8251A的发送器启动，接收器也启动；控制字还通知 8251A,CPU当前已经准备好进行数据传输。
MOV DX,3F9H ； 命令端口地址给 DX
MOV AL,00011000B ；方式命令字
OUT DX,AL
MOV AL,16H
OUT DX,AL ；送第一个同步字符 16H
OUT DX,AL ；送第二个同步字符 16H
MOV AL,B7H ；设置操作命令字
OUT DX,AL
3.两台微机之间进行双机串行通信的举例例 【 8-10】 通过 8251A实现两台微机相互通信的硬件连接图如图 8-25所示。利用两片 8251A通过标准串行接口 RS-
232C实现两台 8086微机之间的异步串行通信。设两台微机中 8251A的命令端口地址为均 3F9H，数据端口地址均为
3F8H。
分析：设系统采用查询方式控制串行通信的过程 。
初始化程序由两部分组成：
① 将一方定义为发送方,发送方 CPU查询到 TxRDY有效时,则 CPU向 8251A并行输出一个待发送的字节数据；
② 将对方定义为接收方,接收方 CPU查询到 RxRDY有效时,则从 8251A输入一个已接收到的字节数据,直到全部数据传送完毕为止 。
发送程序如下：
START,MOV DX,3F9H
MOV AL,7FH ；异步方式,8位数据,；一位停止位,偶校验
OUT DX,AL ；波特率因子为 64,允许；发送
MOV AL,11H ；操作命令字
OUT DX,AL
MOV DI,1000H ；设置地址指针
MOV CX,40H ；设置计数器初值
L1,MOV DX,3F9H
IN AL,DX
AND AL,01H ；查询 TxRDY是否有效
JZ L1 ；无效则等待
MOV DX,3F8H
MOV AL,[DI] ；向 8251A输出一个字节数据
OUT DX,AL
INC DI ；修改地址指针
LOOP L1 ；未传送完,则继续下一个
HLT
接收程序如下：
BEGIN,MOV DX,3F9H
MOV AL,7FH ；异步方式,8位数据,1位停止位
OUT DX,AL ；偶校验,波特率因子 64,允许接收
MOV AL,14H ；操作命令字 （ 置 ER,RxE为 1）
OUT DX,AL
MOV SI,2000H ；设置地址指针
MOV CX,40H ；设置计数器初值
L2,MOV DX,3F9H
IN AL,DX ；读取状态字
TEST AL,38H ；查询接收器是否有错 。
JNZ ERR ；有错则转错误处理
AND AL,02H ；无误则查状态位 D1（ RxRDY）
JZ L2 ；接收未准备好则等待
MOV DX,3F8H
IN AL,DX ；接受准备好,则接收 1个字；节数据
MOV ［ SI］,AL
INC SI ；修改接收数据区地址
LOOP L2
JMP L3
ERR,CALL ERR-OUT（ 略 ）
L3,MOV AX,4C00H ；已接收完,返回 DOS
INT 21H
1.8251A基本性能
(1)两种传送方式：同步和异步传送
(2)同步传送,5~8位 /字符,内部或外部同步可自动插人同步字符
(3)异步传送,5~8位 /字符,时钟速率为通信波特率的 1,16或 64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符，
可产生 1,1.5或 2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为 0～ 64Kbps，
异步方式时为 0～ 19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
(7)出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路
2.8251A的内部结构
3.8251A的接口信号
（ 1） 8251A与 CPU接口信号
① 片选信号
CS*为低电平时,8251A被选中
② 数据信号
D7～ D0与系统的数据总线相连
③ 读写控制信号
RD*为读信号
WR*为写信号
C/D*为控制 /数据信号
④ 收发联络信号
TXRDY为发送器准备好信号
TXE 发送器空信号
RXRDY 接收器准备好信号
SYNDET/BD 同步检测信号
（ 2） 8251A与外部设备之间的连接信号
① 收发联络信号
DTR*数据终端准备好信号
DSR*数据设备准备好信号
RTS*请求发送信号
CTS*清除请求发送信号
② 数据信号
TXD 发送器数据输出信号
RXD 接收器数据输入信号
（ 3）时钟、电源和地
CLK：工作时钟,由外部时钟源提供 。 为芯片内部电路提供定时,它不等于发送和接收数据的时钟 。
Vcc：电源输入
GND：地
4.8251A的编程
8251A的初始化流程图
8251A的编程包括两个方面的内容：
由 CPU发出控制字，即方式命令字和操作命令控制字
由 8251A向 CPU送出的状态字
（ 1）方式命令字
（ 2）操作命令字 (用于控制发 /收即数据传送方向 )
（ 3）状态寄存器格式 (用于确定 8251A的工作方式 )
例,若 要 查 询 8251A 接 收 器 是 否 准 备 好
(3F8H,3F9H),可用下列程序实现：
MOV DX,3F9H ；状态口
NEXT,IN AL,DX ；读状态口
AND AL,02H ；查询 D1=1？
JZ NEXT ；未准备好,；转 NEXT等待
MOV DX,3F8H ；数据口地址；送 DX
IN AL,DX
三,8251A应用举例
1.异步方式下初始化程序例 【 8-8】 设 8251A工作于异步方式,波特率系数为 16,具有 7位数据位,1 位停止位,偶校验,发送,接收允许,设端口地址为 3F8H和
3F9H,试编程初始化 。
分析：根据题目要求,可以确定方式命令字为：
01111010B,即 7AH 。 而 操 作 命 令 字 为
00110111B,即 37H
初始化程序如下：
MOV DX,3F9H
MOV AL,7AH ；送方式命令字
OUT DX,AL
MOV AL,37H ；设操作命令字
OUT DX,AL
2.同步方式下初始化程序例 【 8-9】 设 8251A工作于同步方式,控制口的端口地址为 3F9H,采用双同步字符,奇校验,7 位数据位,试编程初始化 。
分析：根据题目要求，可以确定方式命令字为
00011000B，即 18H。而操作命令字为
10110111B即 B7H。它使 8251A对同步字符进行检索；同时使状态寄存器中 3个出错标志复位；此外，
使 8251A的发送器启动，接收器也启动；控制字还通知 8251A,CPU当前已经准备好进行数据传输。
MOV DX,3F9H ； 命令端口地址给 DX
MOV AL,00011000B ；方式命令字
OUT DX,AL
MOV AL,16H
OUT DX,AL ；送第一个同步字符 16H
OUT DX,AL ；送第二个同步字符 16H
MOV AL,B7H ；设置操作命令字
OUT DX,AL
3.两台微机之间进行双机串行通信的举例例 【 8-10】 通过 8251A实现两台微机相互通信的硬件连接图如图 8-25所示。利用两片 8251A通过标准串行接口 RS-
232C实现两台 8086微机之间的异步串行通信。设两台微机中 8251A的命令端口地址为均 3F9H，数据端口地址均为
3F8H。
分析：设系统采用查询方式控制串行通信的过程 。
初始化程序由两部分组成：
① 将一方定义为发送方,发送方 CPU查询到 TxRDY有效时,则 CPU向 8251A并行输出一个待发送的字节数据；
② 将对方定义为接收方,接收方 CPU查询到 RxRDY有效时,则从 8251A输入一个已接收到的字节数据,直到全部数据传送完毕为止 。
发送程序如下：
START,MOV DX,3F9H
MOV AL,7FH ；异步方式,8位数据,；一位停止位,偶校验
OUT DX,AL ；波特率因子为 64,允许；发送
MOV AL,11H ；操作命令字
OUT DX,AL
MOV DI,1000H ；设置地址指针
MOV CX,40H ；设置计数器初值
L1,MOV DX,3F9H
IN AL,DX
AND AL,01H ；查询 TxRDY是否有效
JZ L1 ；无效则等待
MOV DX,3F8H
MOV AL,[DI] ；向 8251A输出一个字节数据
OUT DX,AL
INC DI ；修改地址指针
LOOP L1 ；未传送完,则继续下一个
HLT
接收程序如下：
BEGIN,MOV DX,3F9H
MOV AL,7FH ；异步方式,8位数据,1位停止位
OUT DX,AL ；偶校验,波特率因子 64,允许接收
MOV AL,14H ；操作命令字 （ 置 ER,RxE为 1）
OUT DX,AL
MOV SI,2000H ；设置地址指针
MOV CX,40H ；设置计数器初值
L2,MOV DX,3F9H
IN AL,DX ；读取状态字
TEST AL,38H ；查询接收器是否有错 。
JNZ ERR ；有错则转错误处理
AND AL,02H ；无误则查状态位 D1（ RxRDY）
JZ L2 ；接收未准备好则等待
MOV DX,3F8H
IN AL,DX ；接受准备好,则接收 1个字；节数据
MOV ［ SI］,AL
INC SI ；修改接收数据区地址
LOOP L2
JMP L3
ERR,CALL ERR-OUT（ 略 ）
L3,MOV AX,4C00H ；已接收完,返回 DOS
INT 21H
