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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實 驗 報 告實驗名稱_8251A串行口實驗_課程名稱_微機原理與接口技術(shù)_院 系 部: 專業(yè)班級:學生姓名: 學 號: 同 組 人 : 實驗臺號: 指導教師: 成 績: 實驗日期: 華北電力大學一、實驗?zāi)康募耙螅?(1)了解串行通信的一般原理和8251A的工作原理。(2)掌握8251A的編程方法。二、儀器用具:儀器名稱規(guī)格/型號數(shù)量備注TPC-1實驗系統(tǒng)160芯扁平電纜線1計算機1單股導線若干三、實驗原理:1. 串行通信的原理串行通信是通過一位一位地進行數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)通信。具有傳輸線少,成本低等優(yōu)點,適合遠距離傳送;缺點是速度慢。完成串行通信任務(wù)的接口稱為串行通信

2、接口,簡稱串行接口。串行接口作為輸入時,完成串行到并行格式轉(zhuǎn)換,作為輸出時,完成并行到串行格式轉(zhuǎn)換。圖1是串行通信的一般模型。圖1 串行通信的一般模型2. 8251A的工作原理825lA是可編程的串行通信接口芯片,是Intel公司生產(chǎn)的一種通用同步/異步數(shù)據(jù)收發(fā)器(USART), 可工作在同步方式,也可工作在異步方式,且能進行出錯檢測。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2 8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖由圖可知,8251A由數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀/寫控制邏輯、調(diào)制/解調(diào)器控制邏輯、發(fā)送緩沖器、發(fā)送控制器、接收緩沖器、接收控制器等組成。(1)在同步方式時,每個字符可定義為5、6、7或8位。兩種方法實現(xiàn)同步,由內(nèi)部

3、自動檢測同步字符或由外部給出同步信號。允許同步方式下增加奇/偶校驗位進行校驗。(2)在異步方式下,每個字符可定義為5、6、7或8位,用1位作奇偶校驗。時鐘速率可用軟件定義為波特率的l、16或64倍。另外,8251A在異步方式下能自動為每個被輸出的數(shù)據(jù)增加1個起始位,并能根據(jù)軟件編程為每個輸出數(shù)據(jù)設(shè)置1位、1.5位或2位停止位。(3)能進行出錯檢測。帶有奇偶、溢出和幀錯誤等檢測電路,用戶可通過輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容進行查詢。3. 8251A的編程(1)8251A的編程地址:8251A只需要兩個端口地址,一個用于數(shù)據(jù)端口,一個用于控制端口。數(shù)據(jù)輸入輸出用讀信號RD和寫WR信號區(qū)分;狀態(tài)端口只能讀不能

4、寫,控制端口只能寫不能讀。(2)8251A初始化的編程流程:初始化編程主要是對8251A的方式字、命令字和狀態(tài)字進行編程設(shè)置。其中,方式字為確定8251A的工作方式(異步,波特率,字符長度,奇偶校驗);命令字為控制8251A按方式字所規(guī)定的方式工作(允許,禁止收發(fā)數(shù)據(jù),啟動搜索同步字符,8251復(fù)位);狀態(tài)字是了解8251A的工作狀態(tài)。流程圖如圖3 所示。 圖3 編程流程圖四、實驗方法與步驟:采用自發(fā)自收方式,通過8251A將主機鍵盤輸入字符串行發(fā)送出去,再將串行接收到的字符顯示在主機屏幕上,發(fā)送和接收時鐘信號由8253提供。 (1)如圖4連接線路,即:將分頻器74LS393的B端與8MHz信

5、號相連;將分頻器74LS393的A端接 +5V;將8253的 CLK2與8MHz分頻得到的250KHz信號(74LS393的Q4端)相連;8253的GATE2接+5V;8253的OUT2與8251的TXC、RXC相連,作為發(fā)送和接收時鐘,波特率自定;8253的CLK2和250KHz(74LS393的Q4)相連;RXRDY和 PC總線的 IRQ2(或B4)相連,由此端向PC主機發(fā)中斷請求;8253的CS和200207插孔相連,8251A的CS和20820F插孔相連;將8251A的TXD與RXD端連接,形成自發(fā)自收。(2)編寫程序,將主機鍵盤輸入字符從8251A串行發(fā)送出去,再將8251A串行接收

6、到的字符顯示在主機屏幕上。串行通信波特率可選1200BPS、4800BPS;發(fā)送數(shù)據(jù)用查詢方式;接收數(shù)據(jù)用查詢方式或中斷方式。圖4 顯示鍵入字符的線路編程提示:(1)將8253計數(shù)器2構(gòu)成一個方波發(fā)生器,提供8251A接收和發(fā)送時鐘信號。(2)發(fā)送、接收字符均采用查詢方式。計數(shù)器初值計算公式為: 計數(shù)器2初值FDK2/(BPS*波特率因子);其中,F(xiàn)DK2為8253計數(shù)器2的時鐘頻率;BPS為8251A和終端之間數(shù)據(jù)傳送的波特率;波特率因子在825lA初始化時通過編程確定。(3)8251A數(shù)據(jù)口地址 208H控制口地址 209H8253定時器2地址 202H控制口地址 203H(4)參考流程見圖5和圖6。圖5 查詢方式自發(fā)自收的程序參考流程圖6 中斷方式接收的中斷處理程序參考流程五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理: 六、討論與結(jié)論(對實驗現(xiàn)象、實驗故障及處理方法、實驗中存在的問題等進行分析和討論,對實驗的進一步想法或改進意見。)(1)實驗現(xiàn)象:實際接線圖如上圖所示,從示波器上可以看出,8253構(gòu)成一個方波發(fā)生器或者分頻器,將8MHz的信號分頻成250kHz的信號。(2)實驗故障及處理方法:實驗連線完成后,示波器上未出現(xiàn)預(yù)期的波形。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)接線并沒有錯誤,在老師的指導下,發(fā)現(xiàn)是示波器未調(diào)節(jié)好,導致信號不

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