深圳大學(xué)8251串行接口應(yīng)用實驗

1、得分教師簽名批改日期 深 圳 大 學(xué) 實 驗 報 告課程名稱： 微型計算機技術(shù)及應(yīng)用 實驗名稱： 8251串行接口應(yīng)用實驗 學(xué)院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)： 班級： 組號： 指導(dǎo)教師： 報告人： 學(xué)號： 實驗地點 實驗時間： 2010 年 12 月 23 日 星期 五 實驗報告提交時間： 2011.01.07 一、 實驗?zāi)康?. 掌握8251的工作方式及應(yīng)用。2. 了解有關(guān)串口通訊的知識。二、 實驗設(shè)備：PC機兩臺，TD-PITE實驗裝置或TD-PITC實驗裝置兩套。三、 實驗內(nèi)容：1. 數(shù)據(jù)信號的串行傳輸實驗，循環(huán)向串口發(fā)送一個數(shù)，使用示波器測量TXD引腳上的波形，以了解串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。2.

2、 自收自發(fā)實驗，將3000H起始的10個單元中的初始數(shù)據(jù)發(fā)送到串口，然后自接收并保存到4000H起始的內(nèi)存單元中。3. 雙機通訊實驗，本實驗需要兩臺實驗裝置，其中一臺作為接收機，一臺作為發(fā)送機，發(fā)送機將3000H3009H內(nèi)存單元中共10個數(shù)發(fā)送到接收機，接收機將接收到的數(shù)據(jù)直接在屏幕上輸出顯示。四、 實驗原理：1. 8251的基本性能8251是可編程的串行通信接口，可以管理信號變化范圍很大的串行數(shù)據(jù)通信。有下列基本性能：（1）通過編程，可以工作在同步方式，也可以工作在異步方式。（2）同步方式下，波特率為064K，異步方式下，波特率為019.2K。（3）在同步方式時，可以用58位來代表字符，內(nèi)

3、部或外部同步，可自動插入同步字符。（4）在異步方式時，也使用58位來代表字符，自動為每個數(shù)據(jù)增加1個啟動位，并能夠根據(jù)編程為每個數(shù)據(jù)增加1個、1.5個或2個停止位。（5）具有奇偶、溢出和幀錯誤檢測能力。（6）全雙工，雙緩沖器發(fā)送和接收器。注意，8251盡管通過了RS-232規(guī)定的基本控制信號，但并沒有提供規(guī)定的全部信號。2. 8251的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部引腳8251的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4.36所示，可以看出，8251有7個主要部分，即數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀/寫控制邏輯電路、調(diào)制/解調(diào)控制電路、發(fā)送緩沖器、發(fā)送控制電路、接收緩沖器和接收控制電路，圖中還標(biāo)識出了每個部分對外的引腳。8251的外部引腳如圖4.3

4、7所示，共28個引腳，每個引腳信號的輸入輸出方式如圖中的箭頭方向所示。圖4.36 8251內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖4.37 8251外部引腳圖3. 8251在異步方式下的TXD信號上的數(shù)據(jù)傳輸格式圖4.38示意了8251工作在異步方式下的TXD信號上的數(shù)據(jù)傳輸格式。數(shù)據(jù)位與停止位的位數(shù)可以由編程指定。圖4.38 8251工作在異步方式下TXD信號的數(shù)據(jù)傳輸格式4. 8251的編程對8251的編程就是對8251的寄存器的操作，下面分別給出8251的幾個寄存器的格式。（1）方式控制字方式控制字用來指定通信方式及其方式下的數(shù)據(jù)格式，具體各位的定義如圖4.39所示。（2）命令控制字命令控制字用于指定8251進行某

5、種操作（如發(fā)送、接收、內(nèi)部復(fù)位和檢測同步字符等）或處于某種工作狀態(tài)，以便接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。圖4.40所示的是8251命令控制字各位的定義。圖4.40 8251命令控制字格式（3）狀態(tài)字CPU通過狀態(tài)字來了解8251當(dāng)前的工作狀態(tài)，以決定下一步的操作，8251的狀態(tài)字如圖4.41所示。 圖4.41 8251狀態(tài)字格式（4）系統(tǒng)初始化8251的初始化和操作流程如圖4.42所示。圖4.42 8251初始化流程圖5. 8251實驗單元電路圖圖4.43 8251實驗單元電路圖五、 實驗步驟2. 自收自發(fā)實驗通過自收自發(fā)實驗，可以驗證硬件及軟件設(shè)計，常用于自測試。具體實驗步驟如下：（1）參考實驗接線圖如圖4

6、.45所示，按圖連接實驗線路。（2）編寫實驗程序，編譯、鏈接無誤后裝入系統(tǒng)。（3）使用E命令更改4000H起始的10個單元中的數(shù)據(jù)。（4）運行實驗程序，待程序運行停止。（5）查看3000H起始的10個單元中的數(shù)據(jù)，與初始化的數(shù)據(jù)進行比較，驗證程序功能。實驗參考例程（A82512.ASM）M8251_DATAEQU 0600H;端口定義M8251_CONEQU 0602HM8254_2EQU 06C4HM8254_CONEQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AX,

7、0000HMOV DS, AX;初始化8254，得到收發(fā)時鐘MOV AL, 0B6HMOV DX, M8254_CONOUT DX, ALMOV AL, 0CHMOV DX, M8254_2OUT DX, ALMOV AL, 00HOUT DX, AL;復(fù)位8251CALL INITCALL DALLY;8251方式字MOV AL,7EHMOV DX, M8251_CON OUT DX, ALCALL DALLY;8251控制字 圖4.45 自收自發(fā)實驗接線圖MOV AL, 34HOUT DX, ALCALL DALLYMOV DI, 3000HMOV SI, 4000HMOV CX, 000

8、AHA1:MOV AL, SIPUSH AXMOV AL, 37HMOV DX, M8251_CONOUT DX, ALPOP AXMOV DX, M8251_DATAOUT DX, AL;發(fā)送數(shù)據(jù)MOV DX, M8251_CON A2:IN AL, DX;判斷發(fā)送緩沖是否為空AND AL, 01HJZ A2CALL DALLYA3:IN AL, DX;判斷是否接收到數(shù)據(jù)AND AL, 02HJZ A3MOV DX, M8251_DATAIN AL, DX;讀取接收到的數(shù)據(jù)MOV DI, ALINC DIINC SILOOP A1MOV AX,4C00HINT 21H;程序終止INIT:MO

9、V AL, 00H;復(fù)位8251子程序MOV DX, M8251_CONOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYMOV AL, 40HOUT DX, ALRETDALLY:PUSH CXMOV CX,3000HA5:PUSH AXPOP AXLOOP A5POP CXRETCODEENDSEND START3. 雙機通訊實驗使用兩臺實驗裝置，一臺為發(fā)送機，一臺為接收機，進行兩機間的串行通訊。實驗步驟如下：圖4.46 雙機通訊實驗接線圖（1）按圖4.46連接實驗線路。（2）為兩臺機器分別編寫實驗程序，編譯、鏈接后裝入

10、系統(tǒng)。（3）為發(fā)送機初始化發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送機3000H3009H內(nèi)存單元寫入ASCII值：30，31，32，33，34，35，36，37，38，39共10個數(shù)。（4）首先運行接收機上的程序，等待接收數(shù)據(jù)，然后運行發(fā)送機上的程序，將數(shù)據(jù)發(fā)送到串口。（5）觀察接收機端屏幕上的顯示是否與發(fā)送機端初始的數(shù)據(jù)相同，驗證程序功能。屏幕將會顯示字符：實驗參考例程（接收機）（A82513.ASM）M8251_DATAEQU 0600HM8251_CONEQU 0602HM8254_2EQU 06C4HM8254_CONEQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACK

11、ENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL, 0B6H;初始化8254MOV DX, M8254_CONOUT DX, ALMOV AL, 0CHMOV DX, M8254_2OUT DX, ALMOV AL, 00HOUT DX, ALCLICALL INIT;復(fù)位8251CALL DALLYMOV AL, 7EHMOV DX, M8251_CONOUT DX, AL CALL DALLYMOV AL, 34HOUT DX, AL CALL DALLYMOV AX, 0152H;輸出顯示字符 RINT 10HMOV DI, 3000HMOV CX, 0

12、00AHA1:IN AL, DXAND AL, 02HJZ A1MOV DX, M8251_DATAIN AL, DXAND AL, 7FHMOV DI,ALINC DILOOP A1MOV AL, 00HMOV SI, 300AHMOV SI, ALMOV AH, 06HMOV BX, 3000HINT 10H;輸出顯示接收到的數(shù)據(jù)STIA2:JMP A2INIT:MOV AL, 00H;復(fù)位8251子程序MOV DX, M8251_CONOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYMOV AL, 40HOUT DX

13、, ALRETDALLY:PUSH CXMOV CX, 3000HA3:PUSH AXPOP AXLOOP A3POP CXRETCODEENDSEND START實驗參考程序（發(fā)送機）（A82514.ASM）M8251_DATAEQU 0600HM8251_CONEQU 0602HM8254_2EQU 06C4HM8254_CONEQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL, 0B6H;初始化8254, 得到收發(fā)時鐘MOV DX, M8254_CONOUT DX,

14、 ALMOV AL, 0CHMOV DX, M8254_2OUT DX, ALMOV AL, 00HOUT DX, ALCALL INIT;復(fù)位8251CALL DALLYMOV AL, 7EHMOV DX, M8251_CONOUT DX, AL;8251方式字CALL DALLYMOV AL, 34HOUT DX, AL;8251控制字CALL DALLYMOV DI, 3000HMOV CX, 000AHA1:MOV AL, DICALL SENDCALL DALLYINC DILOOP A1A2:JMP A2INIT:MOV AL, 00H;復(fù)位8251子程序MOV DX, M8251

15、_CONOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYOUT DX, ALCALL DALLYMOV AL, 40HOUT DX, ALRETDALLY:PUSH CXMOV CX, 3000HA4:PUSH AXPOP AXLOOP A4POP CXRETSEND:;數(shù)據(jù)發(fā)送子程序PUSH DXPUSH AXMOV AL, 31HMOV DX, M8251_CONOUT DX, ALMOV DX, M8251_DATAPop AXOUT DX, ALMOV DX, M8251_CONA3:IN AL, DXAND AL, 01HJZ A3POP DXRETCODEENDSEND START六、 實驗數(shù)據(jù)截圖：七、 實驗總結(jié)：通過這次實驗，我初步掌握了825