實驗五：串行接口輸入輸出實驗

PAGEPAGE5實驗五串行接口輸入/輸出實驗一、實驗?zāi)康?、學習TEC－XP+教學計算機I/O接口擴展的方法；2、學習串行通信的基本知識，掌握串行通信接口芯片的設(shè)置和使用方法。二、實驗說明1、TEC-XP+教學計算機的I/O結(jié)構(gòu)TEC-XP+教學計算機配置有COM1和COM2兩個串行接口，其中COM1是TEC-XP+默認的標準接口，與PC終端相連接，監(jiān)控程序負責對COM1進行初始化和使用管理。COM2預(yù)留給用戶擴展使用，監(jiān)控程序不能識別COM2，也不對COM2進行任何操作，用戶需要對COM2進行初始化和使用管理。COM1和COM2均由可編程串行通信接口芯片intel8251芯片構(gòu)成。2、Intel8251的組成及控制和使用方法可編程串行通信接口芯片Intel8251支持同步和異步兩種通信方式。在異步方式下，波特率為0~19.2Kbps，數(shù)據(jù)位可為5、6、7或8位，可設(shè)1個奇偶校驗位，1個起始位，1個、1.5個或2個停止位。Intel8251內(nèi)部有7個功能模塊負責實現(xiàn)與CPU的數(shù)據(jù)交換以及與I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)通信功能，內(nèi)部有6個寄存器，其中與異步通信方式的有關(guān)的寄存器有5個，即模式寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器和數(shù)據(jù)接收寄存器。模式寄存器的功能是設(shè)定intel8251的工作模式，控制寄存器的功能是控制intel8251的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等工作過程，狀態(tài)寄存器的功能是反映intel8251數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等工作的狀態(tài)，各寄存器的格式如圖5-1、圖5-2和圖5-3所示。當CPU把需發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器后，intel8251將自動把數(shù)據(jù)組成幀并逐位發(fā)送出去。Intel8251能自動完成數(shù)據(jù)接收操作，并把接收到的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)接收寄存器中，CPU從中讀取即可。圖5-1模式寄存器格式圖5-2控制寄存器格式圖5-3狀態(tài)寄存器格式CPU對模式寄存器、控制寄存器和數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器只能寫入，不能讀出。對狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)接收寄存器只能讀出，不能寫入。Intel8251使用2個地址來訪問內(nèi)部的寄存器，其中用偶地址訪問數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器和數(shù)據(jù)接收寄存器，并以讀、寫控制信號加以區(qū)分。用奇地址訪問模式寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器，由于狀態(tài)寄存器為只讀，而模式寄存器和控制寄存器為只寫，因此需進一步區(qū)分模式寄存器和控制寄存器的寫操作，方法是：在對intel8251芯片進行復(fù)位后，以奇地址寫入的數(shù)據(jù)將被寫入到模式寄存器中，一旦完成了模式寄存器的寫操作后就不能再次寫入，以后再以奇地址寫入的數(shù)據(jù)將被寫到控制寄存器中。Intel8251在使用前需進行初始化，即在intel8251芯片復(fù)位后，首先將工作模式信息寫入模式寄存器，然后將運行控制信息寫入控制寄存器，順序不能顛倒。注意：①每當intel8251芯片復(fù)位后（即按了“RESET”鍵），都需要對8251進行初始化，然后才能進行正常的數(shù)據(jù)傳輸操作；②每次復(fù)位后，只能對8251進行1次初始化，多次初始化將導(dǎo)致芯片工作不正常。3、在使用COM2時，需要將兩片intel8251芯片之間的跳線短接（缺省狀態(tài)），以便為COM2正常工作提供所需的控制信號和數(shù)據(jù)；此外，還需要為其分配端口地址。TEC-XP+已將COM2的控制信號C/D#與地址總線的最低位A0相連，但片選信號/CS未連，只引出1個插孔，實驗時，應(yīng)從標有“I/O/CS”的7個I/O譯碼電路輸出端的插孔中，選擇一個與COM2的片選信號/CS插孔相連。三、實驗內(nèi)容與步驟1、為擴展I/O接口選擇一個地址，即將TEC-XP+的COM2的片選信號/CS與標有“I/O/CS”的插孔中地址為90~9FH的插孔相連。2、將TEC-XP+的COM1連接到微機PC1的一個串口上，在PC1上運行PCEC16，進入聯(lián)機狀態(tài)后保持PCEC16的運行狀態(tài)。3、將PC1側(cè)的串口插頭拔出，將其連接到另一臺微機PC2的串口上，在PC2上運行PCEC16，進入聯(lián)機狀態(tài)后保持PCEC16的運行狀態(tài)。4、用另一條串口線將PC1的串口連接到TEC-XP+的COM2。5、與TEC-XP+的COM1相連的微機作為主PC，在主PC上用輸入和運行程序，對TEC-XP+的COM2進行操作。與TEC-XP+的COM2連接的微機作為從PC，從PC只能進行數(shù)據(jù)的輸入和輸出。1）程序1：初始化TEC-XP+的COM2在主PC的PCEC16的命令行提示符狀態(tài)下輸入：A20002000：MVRDR0，004E ；給R0賦值004E（8251模式寄存器參數(shù)）2002：OUT91 ；將R0的值輸出到COM2口中8251的模式寄存器（地址為0091H）2003：MVRDR0，0037 ；給R0賦值0037（8251控制寄存