《微机原理与接口技术》课程设计--双机串行通讯程序设计

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1、 微机原理与接口技术课程设计说明书 目录 1.异步串行通讯的原理说明 1 2.方案论证 2 2.1 方案原理设计 2 2.2 8251A 简介（软件方面） 2 2.2.1 8251A 基本性能 2 2.2.2 8251 的内部结构及外部引脚 . 3 2.2.3 8251A 的编程 4 3.软件设计 6 3.1 参数要求 6 3.2 流程图 6 4.总结 . 14 5.参考资料 . 15 6.附录 . 16 微机原理与接口技术课程设计说明书 摘要 串行通讯中有两种基本方式，异步通讯和同步通讯。异步通讯中 CPU 与 外设之间必须有两项规定， 即字符格式的规定和波特率的规定。 串行传送中， 数剧是

2、一位一位依次顺序传送的，而在计算机中数剧是并行处理和传送的。 因此，当数剧由计算机送到数剧终端时，要先把并行的数剧转换为串行数剧 再传送；而计算机接收来自终端的数剧时，要先把串行数剧转换为并行数剧 才能处理。这种转换可用软件也可用硬件实现。8251A 芯片是 Intel 公司生 产的大规模集成电路芯片，是与 Intel 系列 CPU 兼容的可编程的串行通讯接 口。虽然 8251A 的芯片功能较强，但它仍需外部时钟电路，此时可采用 8253 可编程定时器/计数器。且 8251A 的发送或接收的方式有查询方式和中断方 式，在此次课程设计中，双机的串行通讯中 CPU 与 8251A 就是以查询方式进

3、 行数剧的交换。 关键词：双机异步串行通讯 8251A 芯片 查询方式 1 双机串行通讯程序设计（轮询） 1.异步串行通讯的原理说明 计算机与外部信息交换的方式有两种，一种是并行通讯，一种是串行 通讯。串行通讯时，数剧和控制信息是一位接一位的串行传输，这样的速度 虽然会慢一些，但传输距离比并行通讯长，硬件电路也相应简单些，因此在 长距离通讯系统及各类计算机网中，串行传输方式是主要的通讯方式。 串行通信有两种工作方式，异步通信和同步通信。异步通信由于不需要 同步信号，硬件连接简单，而被广泛使用于串行部件、计算机与计算机、计 算机与单片机及其仪表之间的数剧交换。所谓异步通讯，是指以字符为单位 传输

4、数剧，用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束，两次传输的时间 不固定。异步通讯不需要同步信号线，为了实现异步通讯的要求，CPU 与外 设之间有两项规定，即字符格式的规定和波特率的规定。 字符格式：在异步通讯中，任何一组数剧总是以起始位(低电平)开头， 停止位(高电平)结束。数剧采用的编码有 ASCII 码和 EBCDIC(扩展 BCD 码)， 另外是否用奇偶校验， 停止位选用宽度等， 这些都必须有规定。 例如， 用 ASCII 编码，字符为 7 位，加一个偶校验位、一个起始位以及一个停止位，则一个 字符由 10 位组成。从起始位开始到停止位结束构成一帧，字符可以一个挨 着一个传送。 微机原理

5、与接口技术课程设计说明书 2 2.方案论证 2.1 方案原理设计 A,B 两台主机间串口通讯，先由 A 发送，B 接收，然后 B 将接收的数据 回传给 A。要求实时显示传送或者接收的数据。采用异步方式，CPU 和 8251 之间采用查询方式交换数据。其原理图如图 1 所示。本次设计中主要使用了 可编程串行接口芯片 8251A，下面就 8251A 对设计方案进行论证。 图 1 串行通信 2.2 8251A 简介（软件方面） 8251A 芯片是 Intel 公司生产的大规模集成电路芯片，是与 Intel 系列 CPU 兼容的可编程的串行通信接口。虽然 8251A 功能较强大，但它需要外部 时钟电路

6、。当取标准的波特率如 1200,、2400 等时，外部时钟的选取一般不 是任意的，这往往需要专门的时钟产生电路，如采用 8253 可编程定时器/计 数器。 2.2.1 8251A 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： TxD RxD TxD RxD 微机原理与接口技术课程设计说明书 3 （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。 2.2.2 8251 的内部结构及外部引脚 8251 的内部结