12장 직렬통신 Slide 1 (of 17)

“Serial Communication 에 대해 알아보겠습니다. 학습개요 이번 시간에는... “Serial Communication 에 대해 알아보겠습니다. 학 습 목 표 이장에서는 주변장치 중에서 Serial Communication 장치의 동작과정에 대하여 공부한다. 학 습 목 차 12.1. 직렬통신개요 12.2. 직렬통신 인터페이스 12.3. 범용 직렬통신 장치 (8251) 12.4. RS232C 12.5. 모뎀(MODEM) Slide 2 (of 17) 1/13

DIGITAL COMMUNICATION (1) Parallel data 통신 Parallel data Computer Terminal (2) Serial data 통신 Computer Serial data Terminal 3) 직렬통신에서 Baud Rate and Timing width of bit in seconds = 1/(baud rate) 전형적으로110,300,1200,2400,4800,9600,19200으로 되어있다 if 8bit 1200 baud rate이면 8/1200=6.6millisecond Slide 3 (of 17)

DIGITAL COMMUNICATION SERIAL DATA TRANSFER (1) ASYNCRONOUS SERIAL DATA( 비동기 통신 ) START-STOP TRANSMISSION : Byte 단위 전송 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 STOP START bit DATA bit Parity bit Stop bit (2) SYNCRONOUS SERIAL DATA ( 동기식 통신 ) BLOCK 전송 SYNCH DATA INFOMATION DATA END OF TRANSMISSION Slide 4 (of 17)

DIGITAL COMMUNICATION SERIAL DATA TRANSFER (3) Baud rate generator Crystal Oscillator 분주회로 Baud rate generation (4) Parallel to Serial Conversion (8bit word일 때) 8bit parallel input Load Parallel data strobe 8Bit shift register(74165) Serial data output Serial shift clock Slide 5 (of 17)

DIGITAL COMMUNICATION SERIAL DATA TRANSFER (5) Serial bit stream with marking form (8bit word일 때) Start bit + 8 bit word + parity bit + stop bit (2bit) (8bit) (1bit) (1,1(1/2),2bit) ex) if 00011010 (1AH)를 전송 할 때 if 2400 baud rate일 때 12x(1/2400)=0.055seconds Marking bit D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 1 0 1 1 0 0 0 0 Start bit(2bit) Prity bit(Odd, Even) Stop bit(1bit) Slide 6 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) 8251 spec spec: Synchronous and Asynchronous operation Synchronous : 5-8Bit Character DC-64K Baud Asynchronous : 5-8Bit Character DC-19.2K Baud Full - Duplex Double - Buffered Transmiter and Receiver Slide 7 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) 8251 내부구조 (1) 8251 내부구조 DATA BUS BUFFER READ/WRITE CONTROL LOGIC MODEM TRANSMIT RECEIVE RESET CLK C/D /RD /WR /CS /DSR /DTR /CTS /RTS TxD TxRDY TxE TxC’ RxD RxRDY RxC SYNDET D0-D7 Slide 8 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) 8251 내부구조 (2) 핀별 기능 1) D0∼D7 : CPU 에서의 데이터, 커맨드, 상태를 주고받기 위한 데이터 버스 2) RESET : 새로운 컨트롤 워드를 받을 때까지 IDLE 상태로 대기 3) CLK(Clock) : 내부 동작의 타이밍을 맞추는데 사용. 비동기 x1모드에서는 RxCLK/TxCLK의 30배 이상이 되어야 하며, x16, x64 모드는 4.5배 이상이 되어야 한다. 4) WR(Write) : CPU가 8251로 데이터나 컨트롤 워드를 써넣을 때 사용. 5) RD(Read) : CPU가 8251의 상태, 데이터를 읽을 때 사용. 6) C/D(Control/Data) : CPU와 8251과 데이터를 주고받을 때 컨트롤 레지스터 혹은 데이터 레지스 터를 지정 7) CS(Chip Select) : 8251을 선택(Enable)할 때 사용 8) TxD(Transmitter Data) : 송신 데이터 출력 9) RxD(Receiver Data) : 수신 데이터 입력 10) TxC(Transmitter Clock), RxC(Receiver Clock) : 송/수신용 시리얼 기준 클럭으로 비동기식일 경우 보레이트의 ×1, ×16, ×64의 주파수, 동기식일 경우에는 보레이트와 같은 주파수 입력 Slide 9 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) 8251 내부구조 (11) TxRDY(Transmitter Ready) : 데이터 전송이 가능하다는 것을 알리는 신호 (12) RxRDY(Receiver Ready) : 송신된 데이터가 수신 버퍼에 있다는 것을 표시 (13) TxEMPTY(Transmitter Empty) : 송신 버퍼에 데이터가 없음을 표시 (14) SYNDET/BD(SYNC Detect/BRKDET Detect) : SYNDET는 동기식 모드 입/출력 핀으로 사용되며, BD는 비동기 모드시 브레이크 상태 검출 (15) DTR(Data Terminal Ready) : 8251이 송신 가능 상태에 있다는 것을 모뎀에 알림 (16) DSR(Data Set Ready) : 모뎀의 상태를 검출 (17) RTS(Request To Send) : 모뎀의 송신 기능을 조정 (18) CTS(Clear To Send) : 모뎀의 송신 가능의 상태를 검출 C/D /RD /WR /CS function 1 8251 → DATABUS DATABUS → 8251 DATA STATUS → DATABUS DATABUS → CONTROL x DATABUS → 3state Slide 10 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) RS232C RS232C : 미국 EIA(전자산업협회)에서 제정, CCITT(국제전신전화자문위원)과 ESO(국제표준화 기구) 공인 규격. RS232 PIN 특성 (2) 2번핀 : TRANSMITTED DATA(TxD) (3) 3번핀 : RECEIVED DATA(RxD) (4) 4번핀 : REQUEST TO SEND(RTS) (5) 5번핀 : CLEAR TO SEND(CTS) (6) 6번핀 : DATA SET READY(DSR)(MODEM사용시) (7) 7번핀 : SIGNAL GROUND(SG) (8) 8번핀 : DATA CARRIER DETECT(DCD)(MODEM사용시) (20) 20번핀 : DATA TERMINAL READY(DTR)(MODEM사용시) Slide 11 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) RS232C (2) 2번핀 : TRANSMITTED DATA(TxD) (3) 3번핀 : RECEIVED DATA(RxD) (4) 4번핀 : REQUEST TO SEND(RTS) (5) 5번핀 : CLEAR TO SEND(CTS) (6) 6번핀 : DATA SET READY(DSR)(MODEM사용시) (7) 7번핀 : SIGNAL GROUND(SG) (8) 8번핀 : DATA CARRIER DETECT(DCD)(MODEM사용시) Slide 12 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) RS232C CPU RS232 RS232 CPU 1.GND 2.TxD 3.RxD 4.RTS 5.CTS 8.CD 6.DSR 20.DTR 7.GND 1.GND 2.TxD(전송DATA) 3.RxD(수신DATA) 4.RTS(수신요구) 5.CTS(수신가능) 8.CD(수신케리어검출) 6.DSR(DATA,SET,RESET) 20.DTR(DATA TERMINAL READY) 7.GND Slide 13 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) FF 3F 38 17 10 0F 08 07 00 I/O 번지 기능 10H   8251 data register 11H   8251 command register 8253(CTC) 8251(SERI) LCD 8255 Slide 14 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) Slide 15 (of 17)

8251 (Programmable communication interface) MAX232 Slide 16 (of 17)

MODEM(Modulation Demodulation) 모뎀 INTERFACE Typical MODEM interface CPU TxD RxD RTS’ DTR’ CTS’ DSR’ 8251 MODEM TXAO RXAI Slide 17 (of 17)