微机课程设计

课程设计报告 课程名称： 微机系统原理与接口 设计题目： PC系统双机系统 姓 名： 学 号： 指导教师： 欧晓鸥 时 间：2011～2012学年第 一 学期

南京人口学院信息科学系 课程设计题目 PC系统双机系统 1

课程设计目的及要求： 1、目的：（1）了解串行通讯的基本原理； （2）掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法。

2、要求： 设计两台计算机的通信，具体要求如下： （1）用8251A可编程接口电路设计该电路，系统提供时钟384KHZ； （2）异步通讯的波特率是4800，数据位是7位，偶检验，1位停止位。双方使用双工通信方式。 （3）设计电路并编写有关程序。 2

课程设计详细内容： 1、 设计分析： 该设计要求异步通信方式，系统提供的时钟384KHZ，使用波特率因子16或64都无法获得4800HZ的频率。那么，首先对信号进行分频处理，使提供给8251的时钟频率符合要求。 要求Td=4800HZ，波特率因子=16，Tc=16*4800=76800HZ=76.8KHZ。 分频系数384000/76800=5。 使用8253分频电路，输入频率384 KHZ，计数值=5，输出频率是76.8KHZ。 该设计要求采用双工的通信方式，系统可以考虑采用中断实现实时的收发处理。设计一个中断电路，无论发送完成（TxRDY）还是接收到数据（RxRDY），它都能产生中断。 2、设计实现： （1）硬件设计 硬件电路如图所示。A机和B机组成了一对可以实现双工通信的计算机系统。 3

8251A结构图：

8259内部结构： 4 8253内部结构：

译码电路： （2）软件设计 A机：8251电路的工作方式字地址是60H，命令控制字地址是60H，状态字地址是60H，发送数据的数据输出端口地址是61H。 8253的工作方式寄存器地址是43H，通道0的地址是40H，计数值是5。 8259的中断类型号是10000 010B，向量地址是10 0000 1000B，208H。 208H～20BH:中断服务程序的首地址。 5

B机：8251电路的工作方式字地址是50H，命令控制字地址是50H，状态字地址是50H，发送数据的数据输出端口地址是51H。 8259的中断类型号是11001 010B，向量地址是11 0010 1000B，328H。 328H～32BH:中断服务程序的首地址。 其工作方式字为：01111010B=7AH。

程序流程图： Y 开 始 从8251A数据口取入一个

将此字节显示在微机屏清除8259A中ISR的标接受的字节为中断结束IRET 置IRQ2的中断屏蔽位为1,

开中断STI 用INT 21H的4CH功能调用返回DOS

N 6

主程序： 开 始 置8253定时器2为模式3，并赋予其初始值

初始化8251为8个数据位，1个停止位，波特率因子为16，无奇偶校验，并处于允许接收和发射状态

提示用户：“在主机键盘上输入字符”，将显示在终端屏幕上；键入“！”则结束发送过程

主机从键盘上输入一个字符并存入BL 从8251命令端口取状态字节放入AL 状态字节最低位TXRDY=1? 通过8251数据口，主机把BL中字节送出 该字节为“！”吗？

显示提示信息：用户在键盘上输入字符，将显示在显示器上，用“！”结束程序

将接受中断服务程序的入口地址，写入中断矢量表0AH中断位置

开放IRQ2对应的中断屏蔽位 开中断 死循环等待硬件中断

N N Y

Y 7

A机的程序如下： ；中断服务程序初始化 MOV AX , 0000H MOV DX , AX ；设置数据段地址 MOV AX , OFFSET TRQ2SEV MOV SI , 208H MOV [SI] , AX ；中断服务偏移地址 MOV AX , SEG IRQ2SEV MOV SI , 20AH MOV [SI] , AX ；中断服务段地址 CLI ；关中断 ；8253分频电路初始化 MOV AL , 00010110B ；设置0 工作方式3 二进制， OUT 43H , AL MOV AL , 05 OUT 40H , AL ；计数器5 ；8251异步通信初始化 MOV AL , 7AH ；异步工作方式7位数据位，偶校验，1位停止位 OUT 60H , AL ；收发数据的首地址和长度初始化 MOV SI , SENDBUFF MOV DI , RECVBUFF MOV CX , SENDLEN MOV BX , RECVLEN MOV FLAG,0 ；允许8259的IRQ2的中断 CLI IN AL , 21H ；读当前中断屏蔽寄存器 AND AL , 0FBH ；是IRQ2允许中断 OUT 21H , AL ；主程序 STI ；开中断 MAIN： MOV AL , [SI] OUT 60H , AL ；发送数据 MAIN1：JMP MAIN1 ；中断服务程序 IRQ2SEV：IN AL , 60H TEST AL , 02 ；是否接受中断 JNZ CRECV ；是，转入接受中断处理 MOV AL , SFLAG ；是否已经发送完毕 TEST AL , 01H JZ SEXIT ；是，不在发送 8

INC SI MOV AL , [SI] OUT 61H , AL DEC CX JNZ SEXIT ；判断发送已经结束 MOV AL , 0 OUT 60H , AL ；不允许发送 MOV SFLAG , 01 ；设置停止发送标志 SEXIT： STI IRET CRECV：TEST AL , 38H JNZ ERR ；出错处理略 IN AL , 61H TEST AL ,‘END’ ；判断接收的字符是否为结束字符 JZ SHLT ；是，设置结束标志 MOV [DI] , AL ；否，保存数据 INC DI JMP SEXIT SNLT： CLI IRET

B机的程序如下： ；中断服务程序初始化： MOV AX , 0000H MOV DS , AX ；设置数据段地址 MOV AX , OFFSET IREQ2SEV MOV SI , 328H MOV [SI] , AX ；中断服务偏移地址 MOV AX , SEG IREQ2SEV MOV SI , 32AH MOV [SI] , AX ；中断服务段地址 STI ；关中断 ；8251异步通信初始化 MOV AL , 7AH ；异步工作方式7为数据位 OUT 50H , AL ；收发数据的首地址和长度初始化 MOV SI , RECVBUFF MOV DI , SENDBUFF MOV CX , RECVLEN MOV BX , SENDLEN MOV FLAG , 0 ；允许8259的IRQ2的中断 CLI 9

IN AL , 21H ；读当前中断屏蔽寄存器 AND AL , 0FBH ；是IRQ2允许中断 OUT 21H , AL ；主程序 STI ；开中断 MAIN:： MOV AL , [SI] OUT 51H , AL ；发送数据 MAIN2： JMP MAIN2 ；中断服务程序 IRQ2SEV:： IN AL , 50H TEST AL , 02 ；是否接受中断 JNZ CRECV ；是，转入接受中断处理 MOV AL , SFLAG ；是否已经发送完毕 TEST AL , 01H JZ SEXIT ；是，不再发送 INC SI MOV AL , [SI] OUT 61H , AL DEC CX JNZ SEXIT ；判断发送已经结束 MOV AL , 0 OUT 50H , AL ；不允许发送 MOV SFLAG , 01 ；设置停止发送标志 SEXIT： STI IRET CRECV： TEST AL , 38H JNZ ERR ；出错处理略 IN AL , 51H TEST AL , ‘END’ ；判断接收的字符是否为结束字符 JZ SHLT ；是，设置结束标志 MOV [DI] , AL ；否，保存数据 INC DI JMP SEXIT SNLT： CLI IRET

注：可另附页 10

课程设计总结及体会： 通过本次课程设计，我更加了解了计算机系统中的常用电路——串行接口电路。从中再一次的学习了几种芯片的使用，让我对8251、8253、8259以及I/O端口译码电路有了更深刻，更详细的了解与认识。通过此次课程设计，我也了解了PC系统双机通讯的基本过程。在此次设计中，采用了异步通信方式，用8251可编程接口电路设计电路，利用8253分频电路对信号进行分频处理，8259作为中断电路。在整个课程设计过程中，我体会到了独立完成一项任务的乐趣，与成就感。同时也发现课程设计是培养我们综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。

学生（签字） __年__月__日