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 12 月 23 日 星期 五 實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間： 2011.01.07 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(shí)驗(yàn)，將3000H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4000H起始的內(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，其中一臺(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019.2K。（3）在同步方式時(shí)，可以用58位來代表字符，內(nèi)

3、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)部分對外的引腳。8251的外部引腳如圖4.3

4、7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。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(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。圖4.38 8251工作在異步方式下TXD信號(hào)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(gè)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(jìn)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(shí)驗(yàn)單元電路圖圖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)，常用于自測試。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）參考實(shí)驗(yàn)接線圖如圖4

6、.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。實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(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：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

10、系統(tǒng)。（3）為發(fā)送機(jī)初始化發(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：實(shí)驗(yàn)參考例程（接收機(jī)）（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(shí)驗(yàn)參考程序（發(fā)送機(jī)）（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(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)截圖：七、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過這次實(shí)驗(yàn)，我初步掌握了825