北理工计算机原理与应用实验,北理工计算机原理与应用实验三.docx

本科实验报告

实验名称： 计算机原理与应用实验三

课程名称：

计算机原理与应用

实验时间：

任课教师：

实验地点：

实验教师：

实验类型：

■ 原理验证

□ 综合设计

□ 自主创新

学生姓名：

学号/班级：

组 号：

学 院：

同组搭档：

专 业：

成 绩：

实验三 串行通信

一、实验目的

了解串行通信的基本原理。

掌握串行接口芯片8251 的工作原理和编程方法。

掌握串行接口芯片8250 的工作原理和编程方法。

掌握对串行接口芯片的初始化编程；学会串行通信半双工和全双工的编程技巧。

二、实验内容及步骤

1、利用PC 机系统的串行通信接口实现与实验系统的双机通信

PC 机的串行通信接口的端口地址为3F8H，并画出三线连接，七线连线通信接口的连线图，接口为标准RS-232(25 芯)插座。

2、连接电路

连接好电路，其中8254 计数器用于产生8251 的发送和接收时钟，TXD 和RXD 连在九针接口处。

3、接线

实现点到点的异步串行通信，需要利用串行接口将两台计算机直接连接起来，其中关键是将发送数据(TD)和接受数据(RD)交叉连接，其余连接要满足于控制信号。

CLK0 /8254接1M时钟

CLK /8251接1M时钟(系统已经连接，不用学生连接)

GATE0 /8254接+5V

0UT0 /8254接TX/RXCLK /8251

CS /8254接Y0 /IO 地址

CS /8251接Y7 /IO 地址

RXD /8251接TXD /九针接口

TXD /8251接RXD /九针接口

4、 设置计数器的值

8254 计数器的计数初值=时钟频率/(波特率×波特率因子)，这里的时钟频率接1MHz，波特率若选1200，波特率因子若选16，则计数器初值为52。

5、数据要求

设串行通信的波特率为1200、偶校验、数据位为7 位、一位停止位，利用查询方式实现单工通信。要求发送方将任一文件传送到收方，收方收到后将源程序写入磁盘。分别编写收方和发方的通信程序。

6、半双工通信

上述参数不变，用中断方式实现半双工通信，编写程序。

7、PC 机寄存器的端口地址如下表所示

I/O端口

IN/OUT

寄存器名称

3F8 *

OUT

发送保持寄存器

3F8 *

IN

接收数据寄存器

3F8 **

OUT

波特率因子(LSB)

3F9 **

OUT

波特率因子(MSB)

3F9 *

OUT

中断允许寄存器

3FB

OUT

线路控制寄存器

3FA

IN

中断标志寄存器

3FC

OUT

MODEM控制寄存器

3FD

IN

线路状态寄存器

3FE

IN

MODEM状态寄存器

*线路控制寄存器第七位 DLAB=0

** 线路控制寄存器第七位 DLAB=1

8、线路控制寄存器(LCR，只写)

用来设置通信参数，初始化时必须设置，I/O端口地址3FBH或2FBH。

b7：DLAB位。置0为常态，置1访问DLL、DLM寄存器;

b6：中断控制位。置0禁止，置1允许;

b5，b4，b3：奇偶校验。

b2：停止位数。置0使用1位停止位，置1时，如果字符长度为5，使用1.5停止位，如果字符长度为6、7、8，使用2位停止位。

b1，b0：字符长度。

9、线路状态寄存器(LSR)

用于提供与线路有关的状态信息，使用中可能随时查询，I/O端口地址3FDH或2FDH。

b7：恒置0;

b6：发送保持移位寄存器空(TSRE);

b5：发送保持寄存器空(THRE)，置1表示允许向THR输出数据;

b4：断点中断(BI);

b3：桢(字符)格式错(FE);

b2：奇偶校验错(PE)

b1：超载错误(OE)

b0：数据就绪(DR)，置1表示RBR中有数据。

10、波特率因子寄存器(DLL、DLM，只写)

两个寄存器组成一个16位寄存器，存放一个波特率因子(分频值)。对1.8432MHz频率进行分配，从而得到用户需要的波特率。DLL存放波特率因子的低8位，DLM存放波特率因子的高8位。I/O端口地址3F8H/3F9H或2F8H/2F9H，典型的波特率因子值可以根据公式得到：

波特率因子=1843200/(波特率*16)

例如，对于4800的波特率：因子=1843200/(4800*16)=24(0x18);于是DLL应设置为0，DLM应设置为0x18。

11、接收缓冲寄存器(RBR，只读)

用来存放从线路上接收的有效字符，等待本地读取，I/O端口地址3F8H或2F8H。

12、发送保持寄存器(THR)

用来存放待发送的数据，与RBR使用同一I/O地址，但互不干扰。

13、中断允许寄存器(IER，只写)

用来设置哪些中断源