深圳大学8251串行接口应用实验

1、得分教师签名批改日期 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.

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3000H3009H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064K，异步方式下，波特率为019.2K。（3）在同步方式时，可以用58位来代表字符，内

3、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58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4.3

4、7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4.36 8251内部结构图图4.37 8251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4.38 8251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

5、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4.40 8251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4.41 8251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4.42 8251初始化流程图5. 8251实验单元电路图图4.43 8251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

6、.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_DATAEQU 0600H;端口定义M8251_CONEQU 0602HM8254_2EQU 06C4HM8254_CONEQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AX,

7、0000HMOV DS, AX;初始化8254，得到收发时钟MOV AL, 0B6HMOV DX, M8254_CONOUT DX, ALMOV AL, 0CHMOV DX, M8254_2OUT DX, ALMOV AL, 00HOUT DX, AL;复位8251CALL INITCALL DALLY;8251方式字MOV AL,7EHMOV DX, M8251_CON OUT DX, ALCALL DALLY;8251控制字 图4.45 自收自发实验接线图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;发送数据MOV DX, M8251_CON A2:IN AL, DX;判断发送缓冲是否为空AND AL, 01HJZ A2CALL DALLYA3:IN AL, DX;判断是否接收到数据AND AL, 02HJZ A3MOV DX, M8251_DATAIN AL, DX;读取接收到的数据MOV DI, ALINC DIINC SILOOP A1MOV AX,4C00HINT 21H;程序终止INIT:MO

9、V AL, 00H;复位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. 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

10、系统。（3）为发送机初始化发送数据。在发送机3000H3009H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：实验参考例程（接收机）（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;复位8251CALL DALLYMOV AL, 7EHMOV DX, M8251_CONOUT DX, AL CALL DALLYMOV AL, 34HOUT DX, AL CALL DALLYMOV AX, 0152H;输出显示字符 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;输出显示接收到的数据STIA2:JMP A2INIT:MOV AL, 00H;复位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实验参考程序（发送机）（A82514.ASM）M8251_DATAEQU 0600HM8251_CONEQU 0602HM8254_2EQU 06C4HM8254_CONEQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL, 0B6H;初始化8254, 得到收发时钟MOV DX, M8254_CONOUT DX,

14、 ALMOV AL, 0CHMOV DX, M8254_2OUT DX, ALMOV AL, 00HOUT DX, ALCALL INIT;复位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;复位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:;数据发送子程序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、 实验数据截图：七、 实验总结：通过这次实验，我初步掌握了825