深圳大學(xué)8251串行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

1、得分教師簽名批改日期深圳大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)名稱： 8251串行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)學(xué)院：信息工程學(xué)院專業(yè)：班級(jí)：組號(hào)：指導(dǎo)教師報(bào)告人：學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010 年 _月_ 日星期五一、實(shí)驗(yàn)?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(shí)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：pc機(jī)兩臺(tái)，td-pite實(shí)驗(yàn)裝置或td-pitc實(shí)驗(yàn)裝置兩套。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 數(shù)據(jù)信號(hào)的串行傳輸實(shí)驗(yàn)，循環(huán)向串口發(fā)送一個(gè)數(shù)，使用示波器測(cè)量txd引腳上的波形, 以了解串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。2. 自收自發(fā)實(shí)驗(yàn)，將3000ii起始的10個(gè)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4000ii起始

2、的內(nèi)存單元中。3. 雙機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)需要兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其屮一臺(tái)作為接收機(jī)，一臺(tái)作為發(fā)送機(jī)，發(fā) 送機(jī)將3000h3009h內(nèi)存單元中共10個(gè)數(shù)發(fā)送到接收機(jī)，接收機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)直接在屏幕 上輸出顯示。四、實(shí)驗(yàn)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(hào)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. 2ko（3）在同步方式時(shí)，可以用58位來代表字符，內(nèi)部或外部同步，可自動(dòng)插入同步字符。（4）在異步方式時(shí)，也使用58位來代表字符，自動(dòng)為每個(gè)數(shù)據(jù)增

3、加1個(gè)啟動(dòng)位，并能 夠根據(jù)編程為每個(gè)數(shù)據(jù)增加1個(gè)、1. 5個(gè)或2個(gè)停止位。（5）具有奇偶、溢出和幀錯(cuò)誤檢測(cè)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(hào)，但并沒有提供規(guī)定的全部信號(hào)。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(gè)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(shí)出了每個(gè)部分對(duì)外的引腳。8251的外部引腳如圖4. 37所示，共28個(gè)引腳，每個(gè)引腳信號(hào)的輸入輸出方式如圖中的箭 頭方向所示。d2d3

4、rxd gnd d4 d5 - d6 d7txc# wr# cs# c/d# rd# rxrdy 14288251dod1vcc y rxc# dtr# rts#v dsr #v resetclk txd txev cts # syndet/bd txrdy圖4. 37 8251外部引腳圖3. 8251在異步方式下的txd信號(hào)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(hào)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。4. 8251的編程對(duì)8251的編程就是對(duì)8251的寄存器的操作，下面分別給出8251的兒個(gè)寄存器的格式。(1) 方式控制字方式控制字用來指定通

5、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。scs/s2卩esd/sipepp | pen，l2pl1pb2門b1q同步/停止位心奇偶校驗(yàn)j字符長(zhǎng)度"波特肖團(tuán)系數(shù)同步(d1do = oo) a xo=內(nèi)同步卩xi =外同步2 0滅=雙同步卩 打=單同步卩異步（d1d0h0） p00 =不用q01 = 1 位 a10 = 1. 5 位 d11=2 位q滅0 =無校驗(yàn)“ 01 =奇校驗(yàn)a 11 =偶校驗(yàn)心00 = 5 位2 01=6 位a10 = 7 位d 11=8 位&異步門00 =不用門01 = 01210 = 16亠11=64同步“00=同步方式標(biāo)志&qu

6、ot;d4pd7pd6pd5pd3pd2pdipdo卩(2) 命令控制字命令控制字用于指定8251進(jìn)行某種操作(如發(fā)送、接收、內(nèi)部復(fù)位和檢測(cè)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。d7qd6qd5qd4rd3qd2pd1pdoq .eh卩irqrtserjsbrk®rxeadtrqtxenp進(jìn)入搜索"1=允許搜索內(nèi)部復(fù)位"1 =使8251返 回方式控制 字4請(qǐng)求發(fā)送"1 = rts 輸出3錯(cuò)誤標(biāo)志復(fù) 位使錯(cuò)誤標(biāo) 志 pe、oex fe 復(fù)位卩發(fā)中止字符" 1=使丁如為低 0 =正常

7、工作0接收允許 1=允許 0 =禁止0數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好1 =使。丁尺輸出0發(fā)送允許" 1 =允許"0 =禁止門圖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。d7q d6qd5qdqd3 卩d2& dla do*3dsrasynde"fe&oeapeatxearxrdyatxrdy“數(shù)據(jù)裝置 就緒：3當(dāng)dsr輸 入為0時(shí)， 該位為2同步檢測(cè)，幀錯(cuò)誤：該標(biāo)志僅用于異 步方式，當(dāng)在任一字符的 結(jié)尾沒有檢測(cè)到有效的停 止位時(shí)，該位置lo此標(biāo) 志由命令控制

8、字中的位4 復(fù)位。亠溢出錯(cuò)誤：在下一 個(gè)字符變?yōu)榭捎?前，cpu沒有把字 符讀走，此標(biāo)志宣1。此錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)上 一字符巳丟失。奇偶錯(cuò)誤：3 當(dāng)檢測(cè)到奇偶 錯(cuò)誤時(shí)此位直lo a發(fā)送器 空。就表收個(gè)q 收知接一濮 接緒明到字發(fā)送就 緒為1表 明發(fā)送 緩沖器 空。&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。系統(tǒng)reset 初始化圖4. 42 8251初始化流程圖5. 8251實(shí)驗(yàn)單元電路圖oooooooo oooo懵我總霧気wrp2728clkorst_8251dotxddid2txrdyd3txclkd4txemptd5d6rxdd7rx

9、rdycsrxclkrdsyndetwrc/ddsrdtrclkctsreselrts567111310128251322 dsr24152217 cts23rts14 互 7619o txdtxrdy< 8254.out2rxdrxrdydtrtxrdyrxrdytxdrxdvccd2o 1nir圖4.43 8251實(shí)驗(yàn)單元電路圖五、實(shí)驗(yàn)步驟2.自收自發(fā)實(shí)驗(yàn)通過自收自發(fā)實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證硬件及軟件設(shè)計(jì)，常用于自測(cè)試。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1) 參考實(shí)驗(yàn)接線圖如圖4. 45所示，按圖連接實(shí)驗(yàn)線路。(2) 編寫實(shí)驗(yàn)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(gè)單元中

10、的數(shù)據(jù)。(4) 運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序，待程序運(yùn)行停止。(5) 查看3000h起始的10個(gè)單元中的數(shù)據(jù)，與初始化的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證程序功能。0600h equ 0602h06c4hequ 06c6hstack；端口定義實(shí)驗(yàn)參考例程(a82512. asm)m8251 data equm8251 conm8254 2 equm8254 consstack segmentdw 64 dup(?)sstack endscodesegmentassume cs:codestart: mov ax, 0000hmov ds, ax；初始化8254,得到收發(fā)吋鐘mov al, 0b6hmov dx, m8254

11、conout dx, almov al, ochmov dx, m8254 2out dx, almov al, oohout dx, al;復(fù)位8251call init系統(tǒng)總線xlx)xd7kaiw#r#x o ocall dally；8251方式字mov al, 7ehmov dx, m8251 conout dx, alcall dally;8251控制字iow# ior#ioy3do:1xdd7rxda0讀 rxclktxclkix)out2d7clk2aoalgath2wrrdcs82 54單元csclk 8251 單元1.8432mhz1vccal:a2:a3:mov al,34

12、hout dx,alcall daelymov dt,3000hmov st,4000hmov cx,oooahmov al,sipush axmov al,37hmov dx,m8251_conout dx,alpop axmov dx,m8251_dataout dx,almov dx,m8251_contn al,dxand al,01hjz a2call dallytn al,dxand al,0211jz a3mov dx,m8251_datatn al,dxmov dt,alinc ditnc stloop almov ax,4c00iitnt 21hmov al,oohmov d

13、x,m8251_conout dx,alcall dallyinit:out dx, al call dally；發(fā)送數(shù)據(jù);判斷發(fā)送緩沖是否為空；判斷是否接收到數(shù)據(jù)；讀取接收到的數(shù)據(jù);程序終止;復(fù)位8251子程序out dx, al call dallymov al, 40hout dx, alretdally: push cxmov cx, 3000iia5:push axpop axloop a5pop cxretcodeendsend start3. 雙機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)使用兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，一臺(tái)為發(fā)送機(jī)，一臺(tái)為接收機(jī)，進(jìn)行兩機(jī)間的串行通訊。實(shí)驗(yàn)步驟如 下：x)7 r» rl x x系統(tǒng)總

14、線dotxdd7aorxdwrd.c vrdcscl.k8251單元發(fā)送機(jī)dorxdd7txdaowrrd1 xxzlixcs82 51單元cl.k接收機(jī)xx)xd7iow#ior#ioy3gndix>oui2d7clk2aoalgate2wrrdcs82 54單元l.s432mhz»i.w2mh/ix)out2c1.k207a0c1ate2alwrrd8254單元cs1ow#ior#ioy3(ini)1 2a ax xxdoxd7系統(tǒng)總線圖4. 46雙機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)接線圖（1）按圖4. 46連接實(shí)驗(yàn)線路。（2）為兩臺(tái)機(jī)器分別編寫實(shí)驗(yàn)程序，編譯、鏈接后裝入系統(tǒng)。（3）為發(fā)送機(jī)初始化

15、發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送機(jī)3000h3009h內(nèi)存單元寫入ascii值：30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 共 10 個(gè)數(shù)。（4）首先運(yùn)行接收機(jī)上的程序，等待接收數(shù)據(jù)，然后運(yùn)行發(fā)送機(jī)上的程序，將數(shù)據(jù)發(fā)送到 串口。（5）觀察接收機(jī)端屏幕上的顯示是否與發(fā)送機(jī)端初始的數(shù)據(jù)相同，驗(yàn)證程序功能。 屏幕將會(huì)顯示字符：0123456789實(shí)驗(yàn)參考例程（接收機(jī)）（a82513. asm）0600hequ 06021106c4hequ 06c6i1stackm8251j)ata equm8251_c0nm8254_2 equm8254_c0nsstack segmentdw 6

16、4 dup (?)sstack endscodemoval,0b6i1movdx,m8254_conoutdx,almoval,0ci1movdx,m8254_2outdx,almoval,0011outdx,alclisegmentassume cs:codestart:call initcall dally;初始化8254;復(fù)位8251mov al, 7eiimov dx, m8251_c0nout dx, alcall dallymov al, 3411out dx, alcall dallymov ax, 0152h;輸出顯示字符r'tnt 10hmov dt, 3000hmo

17、v cx, oooahal:tn al, dxand al, 02hjz almov dx, m8251 datatn al, dxand al, 7fhmov dt,altnc dtloop almov al, oohmov st, 300ahmov st, almov ah, 06hmov bx, 3000htnt 1oh；輸出顯示接收到的數(shù)據(jù)stia2:jmp a2tntt:mov al, ooh;復(fù)位8251子程序mov dx, m8251 conout dx, alcall dallyout dx, alcall dallyout dx, alcall dallymov al, 40

18、hout dx, alretdally:push cxmov cx, 3000ha3:push ax pop axloop a3pop cxretcodeendsend start實(shí)驗(yàn)參考程序(發(fā)送機(jī))(a82514. asm)0600hequ 0602h06c4hequ 06c6hstackm8251_data equm8251_c0nm8254_2 equm8254_c0nsstack segmentdw 64 dup(?)sstack endscodesegmentassume cs:codestart:mov al, 0b6i1mov dx, m8254_conout dx, almo

19、v al, ociimov dx, m8254_2out dx, almov al, ooh;初始化8254,得到收發(fā)時(shí)鐘out dx,alcall tnttcall dally;復(fù)位8251mov al,7ehmov dx,m8251_conout dx,al；8251方式字call dallymov al,34hout dx,al;8251控制字call dallymov dt,3000hmov cx,oooahal:mov al,dtcall sendcall dallytnc dt loop ala2:jmp a2init:mov al,ooh;復(fù)位8251子程序mov dx,m825

20、1_conout dx,alcall dallyout dx,alcall dallyout dx,alcall dallymov al,40hout dx,retaldally:push ex mov cx,3000ha4:push ax pop axloop a4pop exretsend:;數(shù)據(jù)發(fā)送子程序push dxpush ixmov al,3111mov dx,m8251_conout dx,almov dx,pop axm8251_dataout dx,almov dx,m8251_cona3:in al,)xand al,jz a3pop dxo1hretcodeendsend

21、 start六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)截圖：start:mov ax. oooohmov ds. ax沖門胎化82s4徇到收找旳忖moval.0b6hmovdx,m8254._conoutdx.almoval.0chmovdx.h6254.2outdx.almoval.oohoutdx.al>1call init call dallyc? 51£.asm q 文件ce) «wi<e)mate)設(shè) am儀is x«i) <3g) «wku)d cb； q ta f? to -叵i色必國 ©9 ±5 7 國f 喬 e o o,825方

22、式宇mov al r7ehmov dx. m8251_conout dx, al cal匚 dally :b25說字lld>d0000：3000>>0000:3000 40 41 42 43 44 4s 46 4z>0000:3008 48 49 cc cc cc cc cc cc>0000:3010 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3018 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3020 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3028 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3030 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3038 cc cc cc cc cc cc cc cc>0000:3040 cc cc c