8251于PC通信课程设计报告.doc

目录 1.摘要 1 2.设计任务及要求 2 3.系统总体设计 2 4.硬件电路设计 4 4.1 串行通信概述 4 4.2 8251概述 4 4.3 8251的基本性能 4 4.4 8251的内部结构及外部引脚 4 4.5 8251在异步方式下的TXD信号上的数据传输格式 6 5.软件开发 6 6.联机调试 7 7.收获和体会 9 参考文献 9 程序清单 10 1.摘要 在计算机PC通信中数据采集是必不可少的一个组成部分,一个好的数据采集系统应具有多路数据采集功能、数据处理能力强、数据存贮量大、控制界面美观且易于操作等特点。传统的单片机数据采集控制系统,数据存贮量小,控制界面简单,图表的显示、打印等不易实现。 本文简要介绍了8251芯片的内部结构、外部引脚架构、基本性能。这次的课程设计我们以8251芯片为实例，利用实验机内的8253芯片的分频作为8251的收发时钟频率。在实验系统与PC机之间进行串行通信，实验系统内的小键盘，每按动一次任一数字键，就把该键值通过8251发送给PC机接收，并在PC机屏幕上显示出该键值。在课设中，我们了解了PC机与8251芯片串行通信协议和数据块的发送与接收，具体应用了PC机和8251芯片串口通信在数据采集系统中的应用。 （1）利用实验机内的8253芯片的分频作为8251的收发时钟频率。 （2）利用实验机内小键盘，每按动一次任一数字键 ，就把该键值通过8251发送给PC机接收，并在PC机屏幕上显示出该键值。实验箱与PC机连接如下所示 图3.1 实验箱与PC机通过串行口连接 图3.2实验接线图 （1）8253、8251中的/CS为片选信号，1.8432MHZ给8253、8251提供工作时钟信号，OUT1给8251提供接收和发送的时钟信号。D0~D7接CPU的D0~D7，实现数据传输， （2）8251状态口地址：03F9H，8251数据口地址：03F8H； （3）8253命令口地址：43H，8253计数器#1口地址：41H； （4）8255命令口地址：0FF23H，键扫口/字位口：0FF20H，键入口PC：0FF22H，字形口PB：0FF21H； （5）通讯约定：异步方式，字符8位，一个起始位，一个停止位，波特率因子为16，波特率为9600； （6）计算T/RXC，收发时钟fc，fc=16*9600=153.6K； （）8253分频系数：1843.2K / 153.6K=12。 4.硬件电路设计 4.1 串行通信概述 串行通信即数据以一位一位传送的方式进行通信。特点是通信线路简单、通信成本低，缺点是通信速度较慢。 串行通信可以采用异步通信和同步通信两种工作方式。在异步通信中，以字符为单位进行发送和接收， 每一个字符用起始位和停止位标记字符的开始和结束。在同步通信中，把传送的字符顺序连接组成一个数 据块，在数据块开头加同步字符，在数据块末尾加校验字符，每次通信传送这样一整块数据，数据块中字符间隔为0。 8251概述 Intel 公司的 8251 是可编程串行通信接口集成电路，可工作于同步或异步方式，并可指定为半双工或全双工工作方式，同时也可确定字符位数、奇偶校验和异步时钟频率。4.3 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穿行数据通信。有下列基本性能： 通过编程，可以工作在同步方式，也可以工作在异步方式。 同步方式下，波特率为0～64K，异步方式下，波特率为0～19.2K。 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。 在异步方式时，也是用5～8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。 具有奇偶、溢出和帧错误检测能力。 全双工，双缓冲器发送和接收器。 4.4 8251的内部结构及外部引脚 8251的内部结构图如图4..1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..2所示，共28个引脚，每个引脚信号的输入输出方式如图中箭头方向所示。图4..1 8251内部结构图 图4..2 外部引脚图4.5 8251在异步方式下的TXD信号上的数据传输格式 图4.1 8251工作在异步方式下的TXD信号上的数据传输格式如图4..1，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。5.1 实验程序流程图 当 PC 机发送，实验箱接收时，在 PC 机窗口界面上输入的数据会在实验箱的数码显示管上显示出来；当实验箱发送，PC 机接收时，从实验箱数码管上输入的数据会在 PC 机窗口界面上