北理工微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)三

1、北理工微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)三-使用8251A的串行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)三使用8251A的串行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程名稱：計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)教師：實(shí)驗(yàn)類型：原理驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)自主創(chuàng)新學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)/班陵：組號(hào)：學(xué)院：同組搭檔：專業(yè)：成績(jī)：信息與電子學(xué)院MhAOLWMFMhuTlMAfltl1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握串行通信原理及半雙工和全雙工的編程方法；2）掌握用8251A接口芯片實(shí)現(xiàn)微機(jī)間的同步和異步通信；3）掌握8251A芯片與微機(jī)的接口技術(shù)和編程方法。2. 實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容8251A是一種可編程的同步/異步串行通信接口芯片，具有獨(dú)立的接收器和發(fā)送器，能實(shí)現(xiàn)單

2、工、半雙工、雙工通信。1）8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8251施過(guò)引腳D0D和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接接口，用于和CPI#遞命令、數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息。讀寫控制邏輯用來(lái)接收CPU勺控制信號(hào)、控制數(shù)據(jù)傳送方向。CPU寸8251A勺讀寫操作控制表如表3-4所示。表3-4CPU對(duì)8251A的讀寫操作控制表(SCD/RD/WR操作1任總1任意曲無(wú)操作D04）7呈高阻010寫控制字000與數(shù)據(jù)0101000J讀數(shù)據(jù)2）8251A的方式控制字和命令控制字方式控制字確定8251A的通信方式（同步/異步）、校驗(yàn)方式（奇校/偶校/不校）、字符長(zhǎng)度及波特率等，格式如圖3-10所示。命令控制字使8251A處于規(guī)定的狀態(tài)以準(zhǔn)備收發(fā)數(shù)據(jù)，格式

3、如圖3-11所示。方式控制字和命令控制字無(wú)獨(dú)立的端口地址，8251A根據(jù)寫入的次序來(lái)區(qū)分。CPU對(duì)8251A初始化時(shí)先寫方式控制字，后寫命令控制字。岸步方犬一00=木礴定G=I個(gè)作止仕：10=52個(gè)停止位;U2個(gè)停Jt仲:"網(wǎng)步有式X0=內(nèi)同北：'1=外同步0X=2個(gè)M少字符;1X=叩個(gè)利少字符云例校驗(yàn)、0=無(wú)校精:。卜奇椅吐10=例校臆字符L"I：00位.01=6R.I0=7位.1】”位波抒率系數(shù)幽=向即方式：01=蚌用140=#0】=異步64Id3*108251式5；字外粉心索方式J=啟網(wǎng)搜索I可步?n內(nèi)部殳位.1=使8251返回力式指令格式請(qǐng)求發(fā)送=迫使RST

4、輸出到0鉗誤標(biāo)志復(fù)位.1=使個(gè)郵錯(cuò)誤標(biāo)志復(fù)&送中止字符迫使TXD為此0=正常工作接收允許.】=允7:0加就敝據(jù)終端準(zhǔn)備好=迫帷DRT為0發(fā)送允許=允先0=屏蔽圖3-118251命令控劇?3）狀態(tài)寄存器7610IIKR|4YNMTIFEIOfIPEInet|ELXRDVInoaiv|tJ-WW:*除TXRDY外利骨騰史義卜州出洗巾_iir'1'ERkR奇伸粘誤1二出Wh由命爭(zhēng)中ER復(fù)位潤(rùn)I朋。汕H如由命爭(zhēng)中EH復(fù)峻圖爭(zhēng)12狀器8251狀態(tài)寄存器用于寄存8251A的狀態(tài)信息,供CPU查詢，定義如圖3-12所示。TXRD/:當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖器空時(shí)置位，而TXRDY腳只有當(dāng)條件（數(shù)據(jù)

5、緩沖器空？/CTS7TXE）成立時(shí)才置位。溢出錯(cuò)誤：CPUS：讀走前一個(gè)字符，下一個(gè)字符又接收到，稱為溢出錯(cuò)誤。幀錯(cuò)誤：在字符結(jié)尾沒(méi)檢測(cè)到停止位，稱為幀錯(cuò)誤。4）PC機(jī)寄存器的端口地址k35PC冷存器的端II地址I地址寄存器名稱待注說(shuō)明0X3FS費(fèi)送保持寄存耕H（RDLAB=00K3FS接受緩存奇存財(cái)2DLAB=C0x3FS波特書因子寄械的DL1LDLAB=10x3F9波特率囚子*糖件DLMDLAB=10x3F9中斷允許寄存蛛HDLAB=Q0X3FA中斷識(shí)別寄存幽很0X3FB維路控制寄有鮮底0xJFCM。DEta新寄存黯IC隊(duì)0N3FD線路狀態(tài)寄存鮮SR0xJFEMODLA吠志寄存腺其中：線路

6、控制寄存器第七位：DLAB=0線路控制寄存器第七位：DLAB=15）波特率和除數(shù)因子對(duì)照表?yè)?dān)3書波再率知除數(shù)因F好照表與忙HZ吱號(hào)J.單位HEMSBLSBMSBLSHSD5的1BW0040002M0003A11004r2400'QJ59J«W0020】網(wǎng)03的410000IS30001SO皿106&000COMOO00OC60實(shí)驗(yàn)硬件連接方法：通過(guò)計(jì)算機(jī)點(diǎn)到點(diǎn)三線制串口通信線，掌握接線的方法以及RS-232fe準(zhǔn)的機(jī)械、電氣規(guī)范。3. 實(shí)驗(yàn)連接方法按圖連接好電路，其中8254計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生8251的發(fā)送和接收時(shí)鐘，TXD和RXD1在一起。8254012-3-4367D

7、DDDDDDDOil*-1MHz&*5V-AOAI-IOW*280H#1) £J13攵螃箱睦援原理圈8254/CLK0連接時(shí)鐘/1MHz;8254/CS連接I/O譯碼/Y0(280H-287H);8254/OUT0連接8251/TX/RXCLK8254/GATE0連接+5V;8251/TXD連接8251/RXR8251/CS連接I/O譯碼/Y7(2B8H-2BFH。4. 編程提示8251的控制口地址為2B9H,數(shù)據(jù)口地址為2B8H8254計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值=時(shí)鐘頻率/（波特率X波特率因子），這里的時(shí)鐘頻率接1MHz波特率若選1200，波特率因子16,則計(jì)數(shù)器初值52。1MHz=

8、1000000Hzn52.Q833.-5T1200"*19200基于8251芯片實(shí)現(xiàn)異步串行通信一般有兩種方式，一種是查詢方式，另一種是中斷方式，使用哪種方式取決于進(jìn)行初始化時(shí)寄存器的設(shè)置。8254計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值=時(shí)鐘頻率/（波特率X波特率因子），這里的時(shí)鐘頻率接1MHz波特率若選1200,波特率因子若選16，則計(jì)數(shù)器初值為52。本實(shí)驗(yàn)采用8251礙步方式發(fā)送，利用8086匯編語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)點(diǎn)到點(diǎn)的串口通信，設(shè)置：波特率為1200bps、數(shù)據(jù)位7位、停止位1位、偶校驗(yàn)方式，利用查詢方式或中斷方式實(shí)現(xiàn)雙機(jī)i信，能夠傳輸多個(gè)字符。程序具體設(shè)計(jì)如下：1）基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)：從鍵盤輸入一個(gè)文件或打

9、開已有的文件發(fā)送出去，再接收回來(lái)在屏幕上顯示,實(shí)現(xiàn)自發(fā)自收。2）提高型實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)發(fā)送方和接收方兩個(gè)程序，要求將某匯編語(yǔ)言傳送到接收方，接收方收到后將源程序?qū)懭胫付ù疟P或屏幕顯示。|I與快鋼方式捋制字讀花態(tài)字I1一|輜出緩沖器空否?發(fā)送數(shù)據(jù)圖3-14用行接口通信褊流程圖實(shí)驗(yàn)代碼發(fā)送端代碼：STACKSEGMENTPARASTACKDB256DUP(0)STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,SS:STACKSTART:MOVDX,3FBH線路控制寄存器MOVAX,80H10000000B,DLAB=1,數(shù)據(jù)位，停止位，校驗(yàn)位，波特率因子OUTDX,ALMOVDX,3F

10、8HMOVAX,60HOUTDX,ALMOVDX,3F9HMOVAX,0OUTDX,ALMOVDX,3FBHMOVAX,0AHOUTDX,ALMOVDX,3FCH;波特率寄存器（低）查表波特率寄存器（高）查表線路控制寄存器00001010B,DLAB=0調(diào)制解調(diào)器控制寄存器MOVAX,03H00000011B,OUT1,2均輸出1,請(qǐng)求發(fā)送，數(shù)據(jù)已就緒OUTDX,ALMOVDX,3F9H中斷允許寄存器MOVAX,0各種中斷全部禁止OUTDX,ALFOREVER:用死循環(huán)不斷檢測(cè)8251狀態(tài)MOVDX,3FDH；從線路狀態(tài)寄存器讀狀態(tài)TESTAL,01H測(cè)接收緩存寄存器是否有數(shù)據(jù)JNZRECEI

11、VETESTAL,20H測(cè)發(fā)送保持寄存器是否為空J(rèn)NZSENDJMPFOREVERSEND:INAL,DXTESTAL,1EHJNZERROR存器全部都是0死記;傳輸線狀態(tài)寄00000001B,檢可以收了00100000B,檢可以發(fā)了MOVAH,1INT16HJZFOREVER可以發(fā)但是未接收到鍵盤字符收到了輸入讀入AL扔進(jìn)（對(duì)于發(fā)送端是）發(fā)MOVAH,0INT16HMOVDX,3F8H送保持寄存器，發(fā)出OUTDX,ALCMPAL,03HJEDONE顯示發(fā)送的字符00001101BMOVDL,ALMOVAH,02HINT21HCMPAL,0DHJNZFOREVERMOVDL,0AHMOVAH,

12、02HINT21HJMPFOREVERRECEIVE:MOVDX,3F8HINAL,DXANDAL,7FHCMPAL,03H;JZDONEMOVDL,ALMOVAH,02HINT21HCMPAL,0DHJNZFOREVERMOVDL,0AHMOVAH,02HINT21HJMPFOREVERERROR:MOVDX,3F8HINAL,DXMOVDL,0AHMOVAH,02HINT21HJMPFOREVERDONE:MOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTAR接收端代碼：DATASEGMENTIO8254AEQU280HIO8251AEQU2B8HIO8251BEQU2B9HDATA

13、ENDSSTACKSEGMENTPARASTACKDB256DUP(0)STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,IO8254A+3;設(shè)置8254計(jì)MOVAL,00010110B數(shù)器0工作方式OUTDX,ALMOVDX,IO8254A;給8254計(jì)數(shù)器MOVAL,520送初值OUTDX,AL;對(duì)8251進(jìn)MOVDX,IO8251B行初始化MOVAX,0MOVCX,3reset8251:OUTDX,ALPUSHCX;向8251控MOVCX,40H制端口送40H,使其復(fù)位LOOP$

14、POPCXLOOPreset8251MOVAL,40HOUTDX,ALMOVCX,40HLOOP$MOVAL,5AHOUTDX,ALMOVAL,27HOUTDX,ALFOREVER:;從線路狀態(tài);檢測(cè)是否為;傳輸線狀態(tài)MOVDX,IO8251B寄存器讀狀態(tài)INAL,DXTESTAL,38H00111000JNZERROR;檢測(cè)接受數(shù);等于0則表;數(shù)據(jù)沒(méi)有準(zhǔn);沒(méi)有,則跳轉(zhuǎn);檢測(cè)鍵盤按;有鍵盤按下;讀鍵盤;將鍵盤的數(shù)寄存器全部都是0TESTAL,02H據(jù)是否準(zhǔn)備好了JNZRECEIVE示數(shù)據(jù)沒(méi)有準(zhǔn)備好TESTAL,01H備好JNZsend等待JMPFOREVERsend:MOVAH,1下INT16HJZFOREVERMOVAH,0INT16HMOVDX,IO8251A據(jù)輸出發(fā)送到緩沖器OUTDX,ALCMPAL,03HJZDONEMOVDL,ALMOVAH,02HINT21HCMPAL,0DHJNZFOREVERMOVDL,0AHMOVAH,02HINT21HJMPFOREVERRECEIVE:MOVDX,IO8251A;接收數(shù)據(jù)INAL,DXA