接口实验报告8251
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精品资料
实 验 报 告
实验名称__8251A串行口实验____
课程名称__微机原理与接口技术__
院 系 部: 专业班级：
学生姓名: 学 号:
同 组 人 : 实验台号:
指导教师: 成 绩：
实验日期:
华北电力大学
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精品资料 一、实验目的及要求：
（1）了解串行通信的一般原理和8251A的工作原理。
（2）掌握8251A的编程方法。
二、仪器用具：
仪器名称 规格/型号 数量 备注
TPC-1实验系统 1
60芯扁平电缆线 1
计算机 1
单股导线 若干
三、实验原理：
1. 串行通信的原理
串行通信是通过一位一位地进行数据传输来实现通信。具有传输线少，成本低等优点，适合远距离传送；缺点是速度慢。完成串行通信任务的接口称为串行通信接口，简称串行接口。串行接口作为输入时，完成串行到并行格式转换，作为输出时，完成并行到串行格式转换。图1是串行通信的一般模型。
图1 串行通信的一般模型 ______________________________________________________________________________________________________________
精品资料 2. 8251A的工作原理
825lA是可编程的串行通信接口芯片，是Intel公司生产的一种通用同步/异步数据收发器（USART）, 可工作在同步方式，也可工作在异步方式，且能进行出错检测。其内部结构框图如图2所示。
由图可知，8251A由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、调制/解调器控制逻辑、发送缓冲器、发送控制器、接收缓冲器、接收控制器等组成。
（1）在同步方式时，每个字符可定义为5、6、7或8位。两种方法实现同步，由内部自动检测同步字符或由外部给出同步信号。允许同步方式下增加奇/偶校验位进行校验。
（2）在异步方式下，每个字符可定义为5、6、7或8位，用1位作奇偶校验。时钟速率可用软件定义为波特率的l、16或64图2 8251A内部结构框图 ______________________________________________________________________________________________________________
精品资料 倍。另外，8251A在异步方式下能自动为每个被输出的数据增加1个起始位，并能根据软件编程为每个输出数据设置1位、1.5位或2位停止位。
（3）能进行出错检测。带有奇偶、溢出和帧错误等检测电路，用户可通过输入状态寄存器的内容进行查询。
3. 8251A的编程
（1）8251A的编程地址：8251A只需要两个端口地址，一个用于数据端口，一个用于控制端口。数据输入输出用读信号RD和写WR信号区分；状态端口只能读不能写，控制端口只能写不能读。
（2）8251A初始化的编程流程：初始化编程主要是对8251A的方式字、命令字和状态字进行编程设置。其中，方式字为确定8251A的工作方式（异步，波特率，字符长度，奇偶校验）；命令字为控制8251A按方式字所规定的方式工作（允许，禁止收发数据，启动搜索同步字符，8251复位）；状态字是了解8251A的工作状态。流程图如图3 所示。
图3 编程流程图 ______________________________________________________________________________________________________________
精品资料 四、实验方法与步骤:
采用自发自收方式，通过8251A将主机键盘输入字符串行发送出去，再将串行接收到的字符显示在主机屏幕上，发送和接收时钟信号由8253提供。
（1）如图4连接线路，即：
①将分频器74LS393的B端与8MHz信号相连；
②将分频器74LS393的A端接 +5V；
③将8253的 CLK2与8MHz分频得到的250KHz信号（74LS393的Q4端）相连；
④8253的GATE2接+5V；
⑤8253的OUT2与8251的TXC、RXC相连，作为发送和接收时钟，波特率自定；
⑥8253的CLK2和250KHz（74LS393的Q4）相连；
⑦RXRDY和 PC总线的 IRQ2（或B4）相连，由此端向PC主机发中断请求；
⑧8253的CS和200~207插孔相连，8251A的CS和208~20F插孔相连；
⑨将8251A的TXD与RXD端连接，形成自发自收。
（2）编写程序，将主机键盘输入字符从8251A串行发送出去，再将8251A串行接收到的字符显示在主机屏幕上。串行通信波特率可选1200BPS、4800BPS；发送数据用查询方式；接收数据用查询方式或中断方式。 ______________________________________________________________________________________________________________
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编程提示：
（1）将8253计数器2构成一个方波发生器，提供8251A接收和发送时钟信号。
（2）发送、接收字符均采用查询方式。计数器初值计算公式为：
计数器2初值＝FDK2/（BPS*波特率因子）；
其中，FDK2为8253计数器2的时钟频率；BPS为8251A和终端之间数据传送的波特率；波特率因子在825lA初始化时通过编程确定。
（3）8251A数据口地址 208H
控制口地址 209H
8253定时器2地址 202H
控制口地址 203H
（4）参考流程见图5和图6。
图4 显示键入字符的线路 ______________________________________________________________________________________________________________
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图5 查询方式自发自收的程序参考流程
图6 中断方式接收的中断处理程序参考流程 ______________________________________________________________________________________________________________
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五、实验结果与数据处理：
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六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。）
（1）实验现象：
实际接线图如上图所示，从示波器上可以看出，8253构成一个方波发生器或者分频器，将8MHz的信号分频成250kHz的信号。
（2）实验故障及处理方法：
实验连线完成后，示波器上未出现预期的波形。经检查后发现接线并没有错误，在老师的指导下，发现是示波器未调节好，导致信号不能正常显示在屏幕上。
（3）改进与意见：
实验用的程序已经写好，只需在DIOS下运行即可，实验过于简单，在我们不知道原理的情况下实验已经完成。希望可以让学生自己编程，得到更多的锻炼。
七、实验打印输出结果:
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