Serivy progamovatelny obvod I 8251

Adresová zbernica
────────────────────────────────────────────────────────────────
─────────┬────┬─────────────────────────────────────────────────
│ │
│ │ Riadiaca zbernica
─────────┼────┼─────────────────────────────────────────────────
─────────┼────┼───────────────────┬────┬──────┬─────┬───────────
│ │ │ │ │ │
│ │ Dátová zbernica │ │ │ │
─────────┼────┼───────────────────┼────┼──────┼─────┼───────────
─────────┼────┼──────────┐ ┌──────┼────┼──────┼─────┼───────────
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │8│ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
┌──┴────┴──────────┴─┴──────┴────┴──────┴─────┴────┐
│ C/D CS D7-D0 RD WR RESET CLK │
│ │
│ │
│ I 8251 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────┘

Obr.1.Pripojenie obvodu I 8251 k zbernicam.

Obvod I 8251 je určený pre sériové vysielanie a príjem dát
v synchronnom alebo asynchronnom režime ( USART - Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter ).
Komunikuje s mikroprocesorom cez dátovú zbernicu.Touto zbernicou sa tiež prenášajú z mikroprocesora do obvodu dve riadiace slova :
- módové slovo ( inštrukcia pre druh prevádzky )
- príkazové ( povelové ) slovo.
Ďalej z obvodu I 8251 sa do mikroprocesora prenáša stavové slovo.
Módové slovo naprogramuje:
- dlžku znaku
- paritu
- počet koncových bitov
- rychlostný faktor ( 1 - 110 kHz;16 - 7,04 kHz;64 -1,76 kHz ).
Povelové slovo naprogramuje:
- aktivuje a pasivuje vysielaciu a prijímaciu časť obvodu 8251
- dva bity v povelovom slove možno použiť na riadenie modemu
- ďalšie bity sú určené na nulovanie príznaku chyby parity,chyby zakončenia a príznaku chyby zakončenia
- bit D6 v tomto slove uskutočni návrat obvodu 8251 na programovanie módovým slovom,čo je nevyhnutné,lebo módové a povelové slovo sa prenáša na tie isté vývody obvodu.

┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ S2 │ S1 │ EP │ PEN │ L2 │ L1 │ B2 │ B1│
└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

B2,B1 - Rýchlostný faktor (0,1-1;1,0-16;1,1-64).Rýchlostný faktor je deliteľ,ktorý sa využíva na odvodenie riadiacej frek- vencie pre vysielanie a príjem.
L2,L1 - Dlžka znaku : 0,0 - 5 bitov;0,1 - 6.bitov;1,0 - 7 bitov;
1,1 - 8 bitov.
PEN - Aktivácia parity : 1 - aktivácia; 0 - pasivácia.
EP - Parita : 1 - párna; 0 - nepárna.
S2,S1 - Počet koncových bitov: 0,1 - 1 bit; 1,0 - 1,5 bitu;
1,1 - 2 bity.
Pre zapísanie módového slova treba obvod nulovať signálom RESET = 1,alebo použiť vnútorné nulovanie voľbou D6=1 v povelovom slove.Za módovým slovom musí vždy nasledovať povelové slovo,pri- čom môže nastať synchrónna alebo asynchrónna komunokácia.


┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ EH │ IR │ RTS │ ER │SBRK │ RxE │ DTR │TxEN │
└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

TxEN - Aktivácia vysielania : 1 - aktivácia , 0 -pasivácia.
DTR - Koncové zariadenie pripravené : 1 - pripravené.
RxE - Aktivácia príjmu : 1 - ativácia, 0 - pasivácia.
SBRK - Vysielanie znaku s kódovým priradením same nuly,(vysiela- nie prerušovacieho znaku).
ER - Nulovanie príznakov chyby: 1 - nuluje všetky príznaky chyby PE,CE,FE.
RTS - Prechod do stavu vysielania (požiadavka na vysielanie).
IR - Vnútorné nulovanie.
EH - Hľadanie znakovej synchronizácie (len pre synchronný re-
žim).

Do obvodu 8251 môže vstupovať ľubovoľný počet riadiacích slov.Módové slovo však musí byť vždy pred povelovým slovom.
Obvod 8251 sa riadí nasledujúcimi štyroma signálmi:čitanie, zápis,riadenie/data a aktivácia čipu.
___ __ __ __
│ C/D │ RD │ WR │ CS │ │
│ riadenie │ │ │aktivácia │ Funkcia │
│ /data │ čitanie │ zápis │ čipu │ │
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────────────┤
│ │ │ │ │ │
│ 0 │ 0 │ 1 │ 0 │ Čitanie dát │
│ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────────────┤
│ │ │ │ │ Zápis dát do vy- │
│ 0 │ 1 │ 0 │ 0 │ sielača │
│ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────────────┤
│ │ │ │ │ Čitanie stavového │
│ 1 │ 0 │ 1 │ 0 │ slova │
│ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────────────┤
│ │ │ │ │ Zápis módového/ │
│ 1 │ 1 │ 0 │ 0 │ príkazového slova │
│ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────────────┤
│ │ │ │ │ Obvod nie je akti-│
│ x │ x │ x │ 1 │ vovaný │
│ │ │ │ │ │
└──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴───────────────────┘


Typy spojenia:
Polling - jeden z počítačov je master (pán) a ostatne su
slave podriadene (otrok)










┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ SM0 │ SM1 │ SM2 │ REN │ TB8 │ RB8 │ TI │ RI │
└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

RI - Príznak prerušenia od prijímača.Nastavený hardwarom,keď je bit prijatý.Nulovaný softwarom po obsluhe.
TI - Príznak prerušenia od vysielača.Nulovaný hardwarom,keď je byte vyslaný.Nulovaný softwarom po obsluhe.
RB8 - 8.prijímaný bit.Nastavený-nulovaný hardwarom na indikáciu sta- vu 9.prijatého datového bitu.
TB8 - 8.vysielaný bit. Nastavený-nulovaný hardwarom k určeniu stavu 9.dátového bitu prenášaného v 9 bitovom UART móde.
REN - Riadiací bit pre povolenie príjmu.Nastavený-vynulovaný soft-
warom.
SM2 - Riadiací bit 2.režimu sériového portu.Nastavený softwarom aby sa zakázalo prijímanie rámcov pre ktoré je 8.bit nulový.
SN1 - Riadiací bit 1. sérového portu.Nastavovaný-vynulovaný softwa- rom.
SM0 - Riadiací bit 0-tého režimu sériového portu.Nastavený-vynulo- vaný softwarom.
SM1 SM0
(0, 0) V/V rozšírenie posuvného registra,
(0, 1) 8 bitový UART s premennou rýchlosťou,
(1, 0) 9 bitový UART s pevnou rýchlosťou
(1, 1) 9 bitový UART s premennou rýchlosťou.
V trenažeri je frekvencia hodín CPU 11.0592 MHz.
Režimy sériového prenosu mikroradiča 8051-52.
Režim 0.
Sériové dáta vstupujú alebo vystupujú špičkou RxD.Špičkou TxD vystupujú hodiny posuvu.Vysiela alebo prijíma sa 8 dátových bitov (najmenej významné bity ako prvé).Prenosová rýchlosť je pevná,je rovná 1/12 frekvencie oscilátora.
Režim 1.
10 bitov sa vysiela (cez TxD) alebo prijíma (cez RxD):štart bit (log.0),8 dátových bitov a stop bit (log.1).Pri príjme sa u- kladá stop bit do do bitu RB8 v registre SCON.U obvodu 8051 je prenosová rýchlosť určená počtom pretečenia časovača 1 a u 8052 tiež počtom pretečenia časovača 2,alebo jedným pre vysielanie a druhým pre príjem.
Režim 2-3.
Vysiela sa cez TxD a prijíma cez RxD jedenásť bitov,štart bit (log.0),8 dátových bitov (najmene významný biy prvý),programova- telný 9.dátový bit (TB8) a stop bit (log.1).Pri vysielaní môže 8. bit mať hodnotu log. 1 alebo 0,(paritný bit).Pri príjme sa log.