微機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告串行接口(華科)

微機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告串行接口實(shí)驗(yàn) 系別:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)完成時(shí)間：2012-5-15一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉串行接口芯片8251的工作原理2、掌握串行通訊接收/發(fā)送程序的設(shè)計(jì)方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求通過(guò)對(duì)8251芯片的編程，使得實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的串行通訊接口（RS232）以查詢方式實(shí)現(xiàn)信息在雙機(jī)上的。具體過(guò)程如下： 1.從A電腦鍵盤上輸入一個(gè)字符，將其通過(guò)8251數(shù)據(jù)口發(fā)送，并在B電腦上的8251數(shù)據(jù)口接收到這個(gè)字符，然后在B電腦屏幕上顯示。2.將在第一次實(shí)驗(yàn)程序與前面雙機(jī)通信程序組合在一起，從A試驗(yàn)箱上使用開(kāi)關(guān)控制B試驗(yàn)箱上的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，而從B試驗(yàn)箱上使用開(kāi)關(guān)控制A試驗(yàn)箱上的揚(yáng)聲器模擬電子琴發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)雙向控制。三、實(shí)驗(yàn)原理1、串行接口串行傳輸是在一根傳輸線上一位一位的傳輸，這根線即作為數(shù)據(jù)線又作為聯(lián)絡(luò)線。串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式有固定要求，即分異步和同步數(shù)據(jù)格式。串行通信中對(duì)信號(hào)的邏輯定義與TTL不兼容，因此，需要進(jìn)行邏輯關(guān)系與邏輯電平轉(zhuǎn)換。串行傳輸方式有三種不同的方向性結(jié)構(gòu)，單工、半雙工和全雙工。單工數(shù)據(jù)只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但是，同一時(shí)刻只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸；全雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都具備獨(dú)立的接收和發(fā)送功能。串行通信的基本方式包括異步串行通信方式和同步串行通信方式。前者是以字符為信息單位進(jìn)行傳輸，后者是以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳輸。2、可編程串行接口芯片82518251是用來(lái)作為CPU與外設(shè)或者調(diào)制解調(diào)器之間的接口芯片。它的信號(hào)線可以分為4組：與CPU連接的信號(hào)線，狀態(tài)信號(hào)線，時(shí)鐘信號(hào)線和與外設(shè)接口的信號(hào)線。與CPU連接的信號(hào)線中，RESET是芯片復(fù)位線，當(dāng)該線為高電平時(shí)，芯片復(fù)位而處于空閑狀態(tài)；C/D是地址線，若此線為高電平，則CPU訪問(wèn)8251命令寄存器或狀態(tài)寄存器，低電平則訪問(wèn)數(shù)據(jù)寄存器。狀態(tài)信號(hào)線供CPU查詢或向CPU申請(qǐng)中斷用。TxRDY發(fā)送準(zhǔn)備好信號(hào)，高電平有效；RxRDY接收準(zhǔn)備好信號(hào)，高電平表示輸入端接受了一個(gè)字符，通知CPU取數(shù)據(jù)；TxE發(fā)送空信號(hào)，高電平有效；SYNDET為雙功能引腳，同步方式時(shí)作為同步字符檢出信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)線包括發(fā)送器時(shí)鐘信號(hào)（/TxC）、接收器時(shí)鐘信號(hào)（/RxC）和內(nèi)部工作時(shí)鐘信號(hào)CLK。面向調(diào)制器的接口信號(hào)線包括：/DTR，數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，是輸出信號(hào)，低電平有效；/DSR，通信設(shè)備準(zhǔn)備好，是輸入信號(hào)，低電平有效；/RTS，請(qǐng)求發(fā)送，是輸出信號(hào)，低電平有效；/CTS，允許發(fā)送，是輸入信號(hào)，低電平有效；TxD，發(fā)送數(shù)據(jù)線；RxD，接收數(shù)據(jù)線。8251有兩個(gè)8位的命令字，和一個(gè)8位狀態(tài)字。方式命令字指定通信方式及數(shù)據(jù)格式，即指定8251為異步或同步，并按照其通信方式約定幀數(shù)據(jù)的格式。方式命令字的格式為8位，可以分為4組，每組2字，格式如下。工作命令字指定8251進(jìn)行某種操作，包括發(fā)送、接收、內(nèi)部復(fù)位和檢查同步字符等，或者處于某種工作狀態(tài)，以便接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。工作命令字的格式為8位，格式如下。狀態(tài)字報(bào)告8251何時(shí)才能開(kāi)始接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，以及接收數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)。狀態(tài)字為8位，其格式如下，所有狀態(tài)位置“1”有效。方式命令字、工作命令字和狀態(tài)字之間的關(guān)系是：方式命令字只是約定了雙方通信的方式及數(shù)據(jù)格式、傳輸速率等參數(shù)，但并沒(méi)有規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚴墙邮苓€是發(fā)送，因此需要工作命令字來(lái)控制，而何時(shí)才能發(fā)送或者接收則由狀態(tài)字控制。只有在8251進(jìn)入發(fā)送或接受準(zhǔn)備好狀態(tài)才能真正開(kāi)始數(shù)據(jù)的傳送。3、實(shí)驗(yàn)流程圖與接線圖發(fā)送接受流程圖該實(shí)驗(yàn)一內(nèi)容的接線方式如下。8253連線：1.280^287H連接到8253~CS2.GATE0接+5V3.CLK0接1MHZ時(shí)4.8253的OUT0接到8251的TXCLK和RXCLK8255連線：1.298H^29FH連接到8251~CS2.A電腦的RXD8251連接到B電腦的TXD82513.B電腦的RXD8251連接到A電腦的TXD82514.A和B電腦的GND相連接四、實(shí)驗(yàn)源代碼實(shí)驗(yàn)一代碼：datasegmentp55aequ288h;8255aportoutputp55cequ28ah;8255cportinputp55ctlequ28bh;8255coutrlportio8253aequ280hio8253bequ283hio8251aequ2b8hio8251bequ2b9hmes1db'youcanplayakeyonthekeybord!',0dh,0ah,24hmes2ddmes1bufdb33hdataendscodesegmentassumecs:code,ds:datastart:movax,datamovds,axmovdx,io8253b;設(shè)置8253計(jì)數(shù)器0工作方式moval,16houtdx,almovdx,io8253amoval,52;給8253計(jì)數(shù)器0送初值outdx,almovdx,io8251b;初始化8251xoral,almovcx,03;向8251控制端口送3個(gè)0;設(shè)置8255為a輸出，，c輸入movdx,p55ctlmoval,89houtdx,aldelay:callout1loopdelaymoval,40h;向8251控制端口送40H,使其復(fù)位callout1moval,4eh;設(shè)置為1個(gè)停止位,8個(gè)數(shù)據(jù)位,波特率因子為16callout1moval,27h;向8251送控制字允許其發(fā)送和接收callout1ldsdx,mes2;顯示提示信息movah,09int21hwaiti:movdx,io8251binal,dxtestal,01;發(fā)送是否準(zhǔn)備好jzczsmovdx,p55cinal,dxmovdx,io8251aoutdx,al;發(fā)送czs:movcx,40hs51:loops51;延時(shí)next:movdx,io8251binal,dxtestal,02;檢查接收是否準(zhǔn)備好jzwaiti;沒(méi)有,等待movdx,io8251ainal,dx;準(zhǔn)備好,接收movdx,p55amoval,bufoutdx,al;是否啟動(dòng)testal,04hjzwaiti;是否正轉(zhuǎn)testal,01hjnzzx;反轉(zhuǎn)pushaxmoval,bufroral,1movbuf,almovbx,0popaxjmptk;正轉(zhuǎn)zx:pushaxmoval,bufrolal,1movbuf,almovbx,1popax;快慢？tk:testal,02hjnzk;慢movbl,0ffhjmpdelayt;快k:movbl,80h;時(shí)延delayt:delay1:movcx,0fffhdelay2:loopdelay2decbljnzdelay1moval,0houtdx,al;寫a口數(shù)據(jù)movdx,p55amoval,33houtdx,aljmpwaitiexit:movah,4ch;退出int21hout1procnear;向外發(fā)送一字節(jié)的子程序outdx,alpushcxmovcx,40hgg:loopgg;延時(shí)popcxretout1endpcodeendsendstart五、實(shí)驗(yàn)體會(huì)本次試驗(yàn)中，我們只完成了第一項(xiàng)內(nèi)容，即兩個(gè)機(jī)器之間的單字符通信，剩下的一項(xiàng)內(nèi)容未能實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)不同的主機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)。本次實(shí)驗(yàn)，提供了一個(gè)例子，是一個(gè)自發(fā)自收的串行通訊程序。而第一項(xiàng)的內(nèi)容則是通過(guò)對(duì)8251芯片的編程，使得實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的串行通訊接口以查詢方式實(shí)現(xiàn)信息在雙機(jī)上的通訊，即從A電腦鍵盤上輸入一個(gè)字符，將其通過(guò)8251數(shù)據(jù)口發(fā)送，并在B電腦上的8251數(shù)據(jù)口接收到這個(gè)字符，然后在B電腦屏幕上顯示。這兩個(gè)的區(qū)別就在于，循環(huán)的方式不一樣了。前者，由于是自發(fā)自收，故準(zhǔn)備好后發(fā)一個(gè)，發(fā)一個(gè)后準(zhǔn)備好接收后再接收一個(gè)，這就是一個(gè)循環(huán)。而后者是看你有沒(méi)