北理工计算机原理与应用实验三.docx

本科实验报告 实验名称： 计算机原理与应用实验三 课程名称： 计算机原理与应用 实验时间： 任课教师： 实验地点： 实验教师： 实验类型： ■ 原理验证 □ 综合设计 □ 自主创新 学生姓名： 学号/班级： 组 号： 学 院： 同组搭档： 专 业： 成 绩： 实验三 串行通信 一、实验目的 了解串行通信的基本原理。 掌握串行接口芯片8251 的工作原理和编程方法。 掌握串行接口芯片8250 的工作原理和编程方法。 掌握对串行接口芯片的初始化编程；学会串行通信半双工和全双工的编程技巧。 二、实验内容及步骤 1、利用PC 机系统的串行通信接口实现与实验系统的双机通信 PC 机的串行通信接口的端口地址为3F8H，并画出三线连接，七线连线通信接口的连线图，接口为标准RS-232（25 芯）插座。 2、连接电路 连接好电路，其中8254 计数器用于产生8251 的发送和接收时钟，TXD 和RXD 连在九针接口处。 3、接线 实现点到点的异步串行通信，需要利用串行接口将两台计算机直接连接起来，其中关键是将发送数据（TD）和接受数据（RD）交叉连接，其余连接要满足于控制信号。 CLK0 /8254 接 1M时钟 CLK /8251 接 1M时钟（系统已经连接，不用学生连接） GATE0 /8254 接 +5V 0UT0 /8254 接 TX/RXCLK /8251 CS /8254 接 Y0 /IO 地址 CS /8251 接 Y7 /IO 地址 RXD /8251 接 TXD /九针接口 TXD /8251 接 RXD /九针接口 4、 设置计数器的值 8254 计数器的计数初值=时钟频率/(波特率×波特率因子)，这里的时钟频率接1MHz，波特率若选1200，波特率因子若选16，则计数器初值为52。 5、数据要求 设串行通信的波特率为1200、偶校验、数据位为7 位、一位停止位，利用查询方式实现单工通信。要求发送方将任一文件传送到收方，收方收到后将源程序写入磁盘。分别编写收方和发方的通信程序。 6、半双工通信 上述参数不变，用中断方式实现半双工通信，编写程序。 7、PC 机寄存器的端口地址如下表所示 I/O端口 IN/OUT 寄存器名称 3F8 * OUT 发送保持寄存器 3F8 * IN 接收数据寄存器 3F8 ** OUT 波特率因子(LSB) 3F9 ** OUT 波特率因子(MSB) 3F9 * OUT 中断允许寄存器 3FB OUT 线路控制寄存器 3FA IN 中断标志寄存器 3FC OUT MODEM控制寄存器 3FD IN 线路状态寄存器 3FE IN MODEM状态寄存器 *线路控制寄存器第七位 DLAB=0 ** 线路控制寄存器第七位 DLAB=1 8、线路控制寄存器（LCR，只写） 用来设置通信参数，初始化时必须设置，I/O端口地址3FBH或2FBH。 b7：DLAB位。置0为常态，置1访问DLL、DLM寄存器; b6：中断控制位。置0禁止，置1允许; b5，b4，b3：奇偶校验。 b2：停止位数。置0使用1位停止位，置1时，如果字符长度为5，使用1.5停止位，如果字符长度为6、7、8，使用2位停止位。 b1，b0：字符长度。 9、线路状态寄存器（LSR） 用于提供与线路有关的状态信息，使用中可能随时查询，I/O端口地址3FDH或2FDH。 b7：恒置0; b6：发送保持移位寄存器空（TSRE）; b5：发送保持寄存器空（THRE），置1表示允许向THR输出数据; b4：断点中断（BI）; b3：桢（字符）格式错（FE）; b2：奇偶校验错（PE） b1：超载错误（OE） b0：数据就绪（DR），置1表示RBR中有数据。 10、波特率因子寄存器（DLL、DLM，只写） 两个寄存器组成一个16位寄存器，存放一个波特率因子（分频值）。对1.8432MHz频率进行分配，从而得到用户需要的波特率。DLL存放波特率因子的低8位，DLM存放波特率因子的高8位。I/O端口地址3F8H/3F9H或2F8H/2F9H，典型的波特率因子值可以根据公式得到： 波特率因子=1843200/（波特率*16） 例如，对于4800的波特率：因子=1843200/（4800*16）=24（0x18）;于是DLL应设置为0，DLM应设置为0x18。 11、接收缓冲寄存器（RBR，只读） 用来存放从线路上接收的有效字符，等待本地读取，I/O端口地址3F8H或2F8H。 12、发送保持寄存器（THR） 用来存放待发送的数据，与RBR使用同一I/O地址，但互不干扰。 13、中断允许寄存器（IER，只写） 用来设置哪些中断源