深圳大学8251串行接口应用实验.docx
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深圳大学8251串行接口应用实验.docx
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深圳大学8251串行接口应用实验
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批改日期
深圳大学实验报告
课程名称:
微型计算机技术及应用
实验名称:
8251串行接口应用实验
学院:
信息工程学院
专业:
班级:
组号:
指导教师:
报告人:
学号:
实验地点
实验时间:
2010年12月23日星期五
实验报告提交时间:
2011.01.07
一、实验目的
1.掌握8251的工作方式及应用。
2.了解有关串口通讯的知识。
二、实验设备:
PC机两台,TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置两套。
三、实验内容:
1.数据信号的串行传输实验,循环向串口发送一个数,使用示波器测量TXD引脚上的波形,以了解串行传输的数据格式。
2.自收自发实验,将3000H起始的10个单元中的初始数据发送到串口,然后自接收并保存到4000H起始的内存单元中。
3.双机通讯实验,本实验需要两台实验装置,其中一台作为接收机,一台作为发送机,发送机将3000H~3009H内存单元中共10个数发送到接收机,接收机将接收到的数据直接在屏幕上输出显示。
四、实验原理:
1.8251的基本性能
8251是可编程的串行通信接口,可以管理信号变化范围很大的串行数据通信。
有下列基本性能:
(1)通过编程,可以工作在同步方式,也可以工作在异步方式。
(2)同步方式下,波特率为0~64K,异步方式下,波特率为0~19.2K。
(3)在同步方式时,可以用5~8位来代表字符,内部或外部同步,可自动插入同步字符。
(4)在异步方式时,也使用5~8位来代表字符,自动为每个数据增加1个启动位,并能够根据编程为每个数据增加1个、1.5个或2个停止位。
(5)具有奇偶、溢出和帧错误检测能力。
(6)全双工,双缓冲器发送和接收器。
注意,8251尽管通过了RS-232规定的基本控制信号,但并没有提供规定的全部信号。
2.8251的内部结构及外部引脚
8251的内部结构图如图4.36所示,可以看出,8251有7个主要部分,即数据总线缓冲器、读/写控制逻辑电路、调制/解调控制电路、发送缓冲器、发送控制电路、接收缓冲器和接收控制电路,图中还标识出了每个部分对外的引脚。
8251的外部引脚如图4.37所示,共28个引脚,每个引脚信号的输入输出方式如图中的箭头方向所示。
图4.368251内部结构图
图4.378251外部引脚图
3.8251在异步方式下的TXD信号上的数据传输格式
图4.38示意了8251工作在异步方式下的TXD信号上的数据传输格式。
数据位与停止位的位数可以由编程指定。
图4.388251工作在异步方式下TXD信号的数据传输格式
4.8251的编程
对8251的编程就是对8251的寄存器的操作,下面分别给出8251的几个寄存器的格式。
(1)方式控制字
方式控制字用来指定通信方式及其方式下的数据格式,具体各位的定义如图4.39所示。
(2)命令控制字
命令控制字用于指定8251进行某种操作(如发送、接收、内部复位和检测同步字符等)或处于某种工作状态,以便接收或发送数据。
图4.40所示的是8251命令控制字各位的定义。
图4.408251命令控制字格式
(3)状态字
CPU通过状态字来了解8251当前的工作状态,以决定下一步的操作,8251的状态字如图4.41所示。
图4.418251状态字格式
(4)系统初始化
8251的初始化和操作流程如图4.42所示。
图4.428251初始化流程图
5.8251实验单元电路图
图4.438251实验单元电路图
五、实验步骤
2.自收自发实验
通过自收自发实验,可以验证硬件及软件设计,常用于自测试。
具体实验步骤如下:
(1)参考实验接线图如图4.45所示,按图连接实验线路。
(2)编写实验程序,编译、链接无误后装入系统。
(3)使用E命令更改4000H起始的10个单元中的数据。
(4)运行实验程序,待程序运行停止。
(5)查看3000H起始的10个单元中的数据,与初始化的数据进行比较,验证程序功能。
实验参考例程(A82512.ASM)
M8251_DATAEQU0600H;端口定义
M8251_CONEQU0602H
M8254_2EQU06C4H
M8254_CONEQU06C6H
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP(?
)
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVAX,0000H
MOVDS,AX
;初始化8254,得到收发时钟
MOVAL,0B6H
MOVDX,M8254_CON
OUTDX,AL
MOVAL,0CH
MOVDX,M8254_2
OUTDX,AL
MOVAL,00H
OUTDX,AL
;复位8251
CALLINIT
CALLDALLY
;8251方式字
MOVAL,7EH
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
CALLDALLY
;8251控制字图4.45自收自发实验接线图
MOVAL,34H
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVDI,3000H
MOVSI,4000H
MOVCX,000AH
A1:
MOVAL,[SI]
PUSHAX
MOVAL,37H
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
POPAX
MOVDX,M8251_DATA
OUTDX,AL;发送数据
MOVDX,M8251_CON
A2:
INAL,DX;判断发送缓冲是否为空
ANDAL,01H
JZA2
CALLDALLY
A3:
INAL,DX;判断是否接收到数据
ANDAL,02H
JZA3
MOVDX,M8251_DATA
INAL,DX;读取接收到的数据
MOV[DI],AL
INCDI
INCSI
LOOPA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
INIT:
MOVAL,00H;复位8251子程序
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVAL,40H
OUTDX,AL
RET
DALLY:
PUSHCX
MOVCX,3000H
A5:
PUSHAX
POPAX
LOOPA5
POPCX
RET
CODEENDS
ENDSTART
3.双机通讯实验
使用两台实验装置,一台为发送机,一台为接收机,进行两机间的串行通讯。
实验步骤如下:
图4.46双机通讯实验接线图
(1)按图4.46连接实验线路。
(2)为两台机器分别编写实验程序,编译、链接后装入系统。
(3)为发送机初始化发送数据。
在发送机3000H~3009H内存单元写入ASCII值:
30,31,32,33,34,35,36,37,38,39共10个数。
(4)首先运行接收机上的程序,等待接收数据,然后运行发送机上的程序,将数据发送到串口。
(5)观察接收机端屏幕上的显示是否与发送机端初始的数据相同,验证程序功能。
屏幕将会显示字符:
0123456789
实验参考例程(接收机)(A82513.ASM)
M8251_DATAEQU0600H
M8251_CONEQU0602H
M8254_2EQU06C4H
M8254_CONEQU06C6H
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP(?
)
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVAL,0B6H;初始化8254
MOVDX,M8254_CON
OUTDX,AL
MOVAL,0CH
MOVDX,M8254_2
OUTDX,AL
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CLI
CALLINIT;复位8251
CALLDALLY
MOVAL,7EH
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVAL,34H
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVAX,0152H;输出显示字符'R'
INT10H
MOVDI,3000H
MOVCX,000AH
A1:
INAL,DX
ANDAL,02H
JZA1
MOVDX,M8251_DATA
INAL,DX
ANDAL,7FH
MOV[DI],AL
INCDI
LOOPA1
MOVAL,00H
MOVSI,300AH
MOV[SI],AL
MOVAH,06H
MOVBX,3000H
INT10H;输出显示接收到的数据
STI
A2:
JMPA2
INIT:
MOVAL,00H;复位8251子程序
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVAL,40H
OUTDX,AL
RET
DALLY:
PUSHCX
MOVCX,3000H
A3:
PUSHAX
POPAX
LOOPA3
POPCX
RET
CODEENDS
ENDSTART
实验参考程序(发送机)(A82514.ASM)
M8251_DATAEQU0600H
M8251_CONEQU0602H
M8254_2EQU06C4H
M8254_CONEQU06C6H
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP(?
)
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVAL,0B6H;初始化8254,得到收发时钟
MOVDX,M8254_CON
OUTDX,AL
MOVAL,0CH
MOVDX,M8254_2
OUTDX,AL
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CALLINIT;复位8251
CALLDALLY
MOVAL,7EH
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL;8251方式字
CALLDALLY
MOVAL,34H
OUTDX,AL;8251控制字
CALLDALLY
MOVDI,3000H
MOVCX,000AH
A1:
MOVAL,[DI]
CALLSEND
CALLDALLY
INCDI
LOOPA1
A2:
JMPA2
INIT:
MOVAL,00H;复位8251子程序
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
OUTDX,AL
CALLDALLY
MOVAL,40H
OUTDX,AL
RET
DALLY:
PUSHCX
MOVCX,3000H
A4:
PUSHAX
POPAX
LOOPA4
POPCX
RET
SEND:
;数据发送子程序
PUSHDX
PUSHAX
MOVAL,31H
MOVDX,M8251_CON
OUTDX,AL
MOVDX,M8251_DATA
PopAX
OUTDX,AL
MOVDX,M8251_CON
A3:
INAL,DX
ANDAL,01H
JZA3
POPDX
RET
CODEENDS
ENDSTART
六、实验数据截图:
七、实验总结:
通过这次实验,我初步掌握了8251这个芯片的用法和用途。
第一步成功顺利完成,第二个任务开始找不到联机,最后找没人的两台机操作,貌似不太顺利。
这个实验多动手操作,坚持就是胜利!
指导教师批阅意见:
成绩评定:
预习
(20分)
操作及记录
(40分)
数据处理及思考题(40分)
报告整体
印象
总分
数据处理
(25分)
结果与讨论
(5分)
思考题
(10分)
注:
1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充;
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内;
3、教师可根据实验报告整体情况酌情扣分(10分)。
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- 关 键 词:
- 深圳大学 8251 串行 接口 应用 实验