串行通信系统微机课程设计说明书.doc

福建工程学院 课程设计 设计题目：串行通信系统 专 业 网络工程 设计时间 2/6/7--2/6/13 目录 一、概述 1.1 设计背景 1.2设计要求 1.3 设计方案的讨论与选择 二、概要设计 2.1所用设备 2.2设计思想 2.3电路原理与主要心片功能 2.3.1 8251主要功能 2.3.2 8279主要功能 2.3.3 8253主要功能 详细设计 3.1显示模块的实现 3.2发送模块与接收模块 3.3发送/接收时钟 3.4主程序流程图 四、接口电路逻辑图 五、调试记录 六、课程设计记录日志 七、总结体会 八、附录（程序清单） 一、概述 1.1 设计背景 1）.计算机之间以及计算机与一些常用的外部设备之间的数据交换，往往需要采用串行通信的方式。在计算机远程通信中，串行通信更是一种不可缺少的通信方式。 在并行通信中，数据有多少位就要有多少根传输线，而串行通信中只需要一条传输线，所以串行通信可以节省传送线，在位数较多，传输距离较长的情况下，这个优点更为突出，但串行通信的速度比并行通信低。2）.串行通信中数据的传送模式 在串行通信中，数据通常在两个站（如A和B）之间进行传送。串行通信可分为单工通信模式、半双工通信模式和全双工通信模式。 （1） 单工(Simplex)通信模式：该模式仅能进行一个方向的数据传送，数据只能从发送器A发送到接收器B。 （2） 半双工(Half Duplex)通信模式：该模式能够在设备A和设备B之间交替地进行双向数据传送。即数据可以在一个时刻从设备A传送到设备B，而另一时刻可以从设备B传送到设备A，但不能同时进行。 （3） 全双工(Full Duplex)通信模式：该模式设备A或B均能在发送的同时接收数据。 8251A是一种可编程的同步/异步串行通信接口芯片， 具有独立的接收器和发送器，能实现单工、 半双工、双工通信。 由于近距离传输，所以可以不用MODEM，而直接互连。同时采用查询方式，故接收/发送程序中只需检查发送/接收的准备好状态是否置位，在准备好时就发送或接收一个字节。(1)在实验过程中，数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通行，而我们的实验正是采用了串行通行方式，这种方式通信线路简单，利用线路就可实现通信，这样实验易于实现并且降低了成本，而且适合远距离通信(2)实验中用到的8251A就是一个可编程的通用串行通信接口芯片，在使用时必须对它进行初始化编程。编程的内容包括两大方面：一是由CPU发出的控制字，即方式选择控制字和操作命令控制字；另一方面是由8251A向CPU送出的状态字。 8251A的方式控制字和命令控制字 方式控制字确定8251A的通信方式(同步/异步)、校验方式(奇校/偶校/不校)、字符长度及波特率等，格式如下图5－16所示。命令控制字使8251A处于规定的状态以准备收发数据，格式如下图。方式控制字和命令控制字无独立的端口地址，8251A 根据写入的次序来区分。CPU对8251A初始化时先写方式控制字，后写命令控制字。 方式选择控制字的格式如图所示。 操作命令控制字的格式如下： ② 状态寄存器 状态寄存器用于寄存8251A的状态信息，供CPU查询。各位定义如下： TXRDY位：当数据缓冲器空时置位，而TXRDY引脚只有当条件( 数据缓冲器空· /CTS·TXE)成立时才置位。 溢出错误：CPU没读走前一个字符，下一个字符又接收到，称为溢出错误。 帧错误：在字符结尾没检测到停止位，称为帧错误。 状态字的格式如下： 状态字的格式 8251A 内部数据总线图 8279芯片 8279芯片是一种专用于键盘/显示器的接口器件，它能对显示器自动扫描，能识别键盘上闭合的键号，提高CPU的工作效率。8279包括键盘输入和显示输出两个部分。键盘部分提供的扫描方式可以和64个按键或传感器阵列相连；能自动消除开关抖动以及对N键同时按下采取保护。显示部分按扫描方式工作，可以显示8或16位LED数码管显示器。 （1）8279的引脚功能 DB0-DB7：双向数据总线，用于在CPU和8279之间传 送命令、数据和状态； CLK：时钏输入线，用于产生内部定时； RESET：复位输入线，复位后，8279被置为以下工作方式：16显示左边输入，编码扫描键盘双键封锁，时钟系数为31； CS：选片信号输入线，低电平时CPU选中8279，允许对8279进行读写操作；