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12 장

직렬통신

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이장에서는 주변장치 중에서 Serial Communication 장치의 동작과정에 대하여 공부한다 .

이번 시간에는 ... “Serial Communication 에 대해 알아보겠습니다 .

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학습개요학습개요

학 습 목 표학 습 목 표

12.1. 직렬통신개요12.2. 직렬통신 인터페이스12.3. 범용 직렬통신 장치 (8251)12.4. RS232C12.5. 모뎀 (MODEM)

학 습 목 차학 습 목 차

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DIGITAL COMMUNICATION

DIGITAL COMMUNICATION 개요

Computer Terminal

Parallel data

Computer Terminal

(2) Serial data 통신

width of bit in seconds = 1/(baud rate)

전형적으로 110,300,1200,2400,4800,9600,19200 으로 되어있다

if 8bit 1200 baud rate 이면 8/1200=6.6millisecond

(1) Parallel data 통신

Serial data

3) 직렬통신에서 Baud Rate and Timing

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SERIAL DATA TRANSFER

(1) ASYNCRONOUS SERIAL DATA( 비동기 통신 ) START-STOP TRANSMISSION : Byte 단위 전송

(2) SYNCRONOUS SERIAL DATA ( 동기식 통신 ) BLOCK 전송

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

STOP

SYNCH DATA INFOMATION DATA END OF TRANSMISSION

START bit DATA bit Parity bit Stop bit

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(3) Baud rate generator

CrystalOscillator 분주회로

Baud rategeneration

(4) Parallel to Serial Conversion (8bit word 일 때 )

8Bit shiftregister(74165)

Load Parallel data strobe

Serial shift clock

Serial data output

8bit parallel input



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(5) Serial bit stream with marking form (8bit word 일 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

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D70 1 0 1 1 0 0 0 0

if 2400 baud rate 일 때 12x(1/2400)=0.055seconds



Marking bit

Start bit(2bit)

Prity bit(Odd, Even)

Stop bit(1bit)

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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

U?

8251

2728

125678

212012131011

15189

193

142516

2224

1723

D0D1D2D3D4D5D6D7

RESETCLKC/DRDWRCS

TXRDYTXETXC

TXDRXD

RXRDYRXC

SY/BR

DSRDTR

CTSRTS

8251 (Programmable communication interface) 8251 spec

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8251 (Programmable communication interface) 8251 내부구조

DATABUS

BUFFER

READ/WRITECONTROL

LOGIC

MODEMCONTROL

TRANSMITBUFFER

TRANSMITCONTROL

RECEIVEBUFFER

RECEIVECONTROL

RESETCLKC/D/RD/WR/CS

/DSR/DTR/CTS/RTS

TxD

TxRDYTxETxC’

RxD

RxRDYRxCSYNDET

D0-D7

(1) 8251 내부구조

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(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 x1 모드에서는 RxCLK/TxCLK 의

30 배

이상이 되어야 하며 , x16, x64 모드는 4.5 배 이상이 되어야 한다 .4) WR(Write) : CPU 가 8251 로 데이터나 컨트롤 워드를 써넣을 때 사용 .5) RD(Read) : CPU 가 8251 의 상태 , 데이터를 읽을 때 사용 .6) C/D(Control/Data) : CPU 와 8251 과 데이터를 주고받을 때 컨트롤 레지스터 혹은 데이터

레지스

터를 지정

7) CS(Chip Select) : 8251 을 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, ×64 의 주파수 , 동기식일 경우에는 보레이트와 같은 주파수 입력


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(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) : SYNDET 는 동기식 모드 입 /출력 핀으로

사용되며 , BD 는 비동기 모드시 브레이크 상태 검출

(15) DTR(Data Terminal Ready) : 8251 이 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 function0 0 1 0 8251 → DATABUS0 1 0 0 DATABUS → 8251 DATA1 0 1 0 STATUS → DATABUS1 1 0 0 DATABUS → CONTROLx 1 1 0 DATABUS → 3state


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RS232C :

미국 EIA( 전자산업협회 ) 에서 제정 , CCITT( 국제전신전화자문위원 ) 과 ESO( 국제표준화 기구 ) 공인 규격 .

RS232 PIN 특성

P?

CONNECTOR DB25

13251224112310229218207196185174163152141

(2) 2 번핀 : TRANSMITTED DATA(TxD)(3) 3 번핀 : RECEIVED DATA(RxD)(4) 4 번핀 : REQUEST TO SEND(RTS)(5) 5 번핀 : CLEAR TO SEND(CTS)(6) 6 번핀 : DATA SET READY(DSR)(MODEM 사용시 )(7) 7 번핀 : SIGNAL GROUND(SG)(8) 8 번핀 : DATA CARRIER DETECT(DCD)(MODEM 사용시 )(20) 20 번핀 : DATA TERMINAL READY(DTR)(MODEM 사용시 )

8251 (Programmable communication interface)

RS232C

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(2) 2 번핀 : TRANSMITTED DATA(TxD)(3) 3 번핀 : RECEIVED DATA(RxD)(4) 4 번핀 : REQUEST TO SEND(RTS)(5) 5 번핀 : CLEAR TO SEND(CTS)(6) 6 번핀 : DATA SET READY(DSR)(MODEM 사용시 )(7) 7 번핀 : SIGNAL GROUND(SG)(8) 8 번핀 : DATA CARRIER DETECT(DCD)(MODEM 사용시 )

P1

CONNECTOR DB9

594837261


RS232C

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CPU RS232 RS232 CPU

1.GND2.TxD3.RxD4.RTS5.CTS8.CD6.DSR20.DTR7.GND

1.GND2.TxD( 전송 DATA)3.RxD( 수신 DATA)4.RTS( 수신요구 )5.CTS( 수신가능 )8.CD( 수신케리어검출 )6.DSR(DATA,SET,RESET)20.DTR(DATA TERMINAL READY)7.GND


RS232C

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I/O 번지 기능10H 8251 data register

11H 8251 command register

iMac

Z- 80 system kitPC

통신 케이블

RS232

RS232 RS232 직렬 포트

FF

3F38

17100F080700

8255

LCD

8251(SERI)

8253(CTC)


8251 interface

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8251 interface

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MAX232

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Typical MODEM interface

CPU

TxD

RxD

RTS’

DTR’

CTS’

DSR’

TxD

RxD

RTS’

DTR’

CTS’

DSR’

8251 MODEM

TXAO

RXAI

MODEM(Modulation Demodulation)

모뎀 INTERFACE

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