双机串口通讯

目录

摘要 (1)

1 设计题目 (2)

2 基本原理 (2)

2.1 异步串口通讯原理 (2)

2.2 串行接口8251A芯片 (3)

2.2.1 8251A的基本性能 (3)

2.2.2 8251的内部结构及外部引脚 (4)

2.2.3 8251A的编程 (7)

3 程序设计 (9)

3.1 题目分析 (9)

3.2 流程图 (11)

3.3 源程序 (13)

4 硬件接线图 (21)

结束语 (22)

参考文献 (23)

摘要

计算机与外部信息交换的方式有两种，一种是并行通信，另一种是串行通信。串行通讯又有两种基本方式，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。

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就是以查询方式进行数据的交换。

本次课程设计需要利用汇编语言编程实现双机串口通信，采用异步方式传输，实时显示传送或者接受的数据，实现双机收发数据的功能。

关键词：汇编语言双机异步串口通讯 8251A芯片查询方式

双机串口通讯

1 设计题目

A,B 两台主机间串口通讯，先由A 发送，B 接收，然后B 将接受的数据回

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。端口地址是：命令/状态口3F9数据口3F8 。

2 基本原理

2.1 异步串口通讯原理

串行通信指只需一条数据线便可进行数据传送，数据的各位是按规定顺序一位一位传送的通信方式。其特点传输线简单，可利用多种介质，适用于远距离通信，成本较低；但速度较慢。串行通信又分为两种方式，同步串行通信方式和异步串行通信方式。

所谓异步串行通信是指发送和接收两地不用同一时钟同步的数据传输方式。一般以若干位表示一个字符，收发以字符为独立的通信单位，每个字符出现的时

间是任意的。 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。异步通信中，发送端和接收端各用一个时钟来确定发送和接收的速率，分别称为发送时钟和接收时钟。发送时在传送的字符后自动在奇偶校验位置上添加1或0，使得字符1的个数（包括校验位）为偶数（偶校验）或奇数（奇校验）；而接收时，要检查所接收的字符及其校验位是否符合规定，若不符合规定就置出错标志，供CPU查询处理。一般情况，在异步通信中使用偶校验，而在同步通信中使用奇校验。

波特率：波特率是指单位时间内传输的位数，单位是bps。尽管波特率在理论上是可以随意的，但考虑到接口的标准性，国际上还是规定了一个标准的波特率系列。常用的波特率有110,300,600,1200,2400,4800,9600和19200（bps）。大多数接口的接受波特率和发送波特率是可以分别设置的，也就是说，它们可以分别由编程来设定。

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。

2.2 串行接口8251A芯片

2.2.1 8251A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。

2.2.2 8251的内部结构及外部引脚

8251A 的内部结构如图2-2所示，由发送器，接收器，数据总线缓冲器， 读/写控制电路及调制解调控制电路等5部分组成。

（1）发送器

发送器由发送缓冲器和发送控制电路两部分组成。

采用异步方式，则由发送控制电路在其首尾加上起始位和停止位，然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出线TXD 逐位串行输出。

（2）接收器

接收器由接收缓冲器和接收控制电路两部分组成。

接收移位寄存器从RXD

引腿上接收串行数据转换成并行数据后存入接收缓

冲器。

异步方式：在RXD线上检测低电平，将检测到的低电平作为起始位, 8251A 开始进行采样，完成字符装配，并进行奇偶校验和去掉停止位，变成了并行数据后，送到数据输入寄存器，同时发出RXRDY信号送CPU，表示已经收到一个可用的数据。

（3）数据总线缓冲器

数据总线缓冲器是CPU与8251A之间的数据接口。包含3个8位的缓冲寄存器：两个寄存器分别用来存放CPU向8251A读取的数据或状态信息。一个寄存器用来存放CPU向8251A写入的数据或控制。

（4）读/写控制电路

读/写控制电路用来配合数据总线缓冲器的工作。功能如下：

（5）调制解调控制电路

调制解调控制电路用来简化8251A和调制解调器的连接。