接口最后一次综合性实验报告

华北科技学院计算机学院综合性实验实 验 报 告 课程名称 接口技术 实验学期 2015 至 2016 学年 第 2 学期学生所在学院部 年级 专业班级 学生姓名 学号 任课教师 实验成绩 计算机学院制接口技术课程综合性实验报告 开课实验室： 接口实验室 2016 年 5 月 20日实验题目串口通信一、实验目的 1、了解RS232串口通信原理。 2、掌握串口波特率设置方法。 3、通过简单101规约开发，掌握通信协议的开发过程。 掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法。二、设备与环境TPC-2003A微机。Vc+编译器。三、实验内容1、8251可进行同步异步接收/发送,采用全双工，双缓冲发送/接收。按原理图连接好电路,其中8254计数器用于产生8251的发送和接收时钟，TXD和RXD连在一起。原理图如下所示：2、补充知识：可编程串行接口芯片8251A：通用同步/异步接收/发送器USART 1）基本结构 接收部分：异步方式时，能把接收到的数据去掉起始位、停止位，检查有无奇偶错，然后经过移位寄存器变为并行格式后，送至接收缓冲器，以便CPU用输入指令（IN指令）取走；同步方式时，能够自动识别同步字符。 发送部分：能接收并暂存由CPU并行输出的数据。在异步方式时，通过移位寄存器变为串行数据格式并添加上起始位、奇偶校验位及停止位，由一条数据线发送出去；在同步方式时，能自动插入同步字符。2）初始化：同步还是异步方式； 字符格式； 时钟脉冲频率与波特率的比例系数； 有关命令位的确定。3）8251A的主要特性： 可进行同步异步接收/发送； 波特率：064Kbit（同步）；019.2Kbit（异步）； 全双工，双缓冲发送/接收； 可产生中止字符，可产生、.5或位的停止位； 出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路； 全部输入/输出与TTL电平兼容，单一的+5V电源，单相TTL电平时钟，28脚双列直插式封装。 4）8251A的编程: 8251A各种工作方式及工作进程都是用初始化及实时控制实现的。初始化主要是写入控制字，其顺序是： 8251A复位后先写入方式指令字，后写入同步字符和命令指令3、编程: 按101协议格式编写通信协议。发送接收方数据帧格式如下所示：发送方数据包格式：开始标志：30H（8位）+发送序号（8位）+发送数据（7位）+校验位（1位）+停止标志：50H（8位）接收方返回确认数据包格式：开始标志：60H（8位）+确认序号（发送序号+1）+停止标志（80H）接收方返回错误数据格式：开始标志：70H（8位）+确认序号（发送序号+1）+停止标志（90H）4、报文实例：Msg1=218:59:26:437发送： 10 49 01 00 4A1 6 Msg2=218:59:26:453接收： 10 8B 01 00 8C 16 Msg3=218:59:31:953发送： 10 40 01 00 41 16 Msg4=218:59:31:968接收： 10 80 01 00 81 16 Msg5=218:59:31:968接收： 10 C0 01 00 C1 16 Msg6=218:59:32:156发送： 10 00 01 00 01 16 5、程序流程图6、程序及其部分解释：data segment io8253a equ 280h io8253b equ 283h io8251a equ 2b8h io8251b equ 2b9h mes1 db you can play a key on the keybord!,0dh,0ah,24h mes2 dd mes1message1 db success!$message2 db failed!$counter db 1buffer1 db 4 dup(?)buffer2 db 3 dup(?)buffer3 db 3 dup(?)flag1 db ?data endscode segment assume cs:code,ds:datastart: mov ax,data mov ds,ax mov dx,io8253b ;设置计数器工作方式 mov al,16h out dx,al mov dx,io8253a mov al,52 ;给计数器送初值 out dx,al mov dx,io8251b ;初始化 xor al,al mov cx,03 ;向控制端口送个 delay: call out1 loop delay mov al,40h ;向控制端口送H,使其复位 call out1 mov al,4eh ;设置为个停止位,8个数据位,波特率因子为 call out1 mov al,27h ;向送控制字允许其发送和接收 call out1 lds dx,mes2 ;显示提示信息 mov ah,09 int 21h mov ah,09h ;显示序号1waiti: call testsend mov ah,01 ;是,从键盘上读一字符 int 21h cmp al,27 ;若为ESC,结束 jnz continueexit: mov ah,4ch ;退出 int 21hcontinue: mov dx,io8251a push axcall testsendmov al,30h out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer1,al mov dx,io8251a call testsend mov al,counter add counter,byte ptr 1 out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer1+1,al mov dx,io8251a pop ax call comflag shl al,1 add al,bl call testsend out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer1+2,al mov dx,io8251a call testsend mov al,50h out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer1+3,al cmp buffer1+3,50h;数据包检查 jnz error mov al,buffer1+2 push ax and al,01h mov flag1,al pop ax shr al,1 call comflag cmp bl,flag1 jnz error push ax push dx mov ah,09h lea dx,message1 int 21h mov dl,buffer1+1 inc dl mov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上 int 21h mov dl, mov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上 int 21h pop dx pop ax mov dx,io8251a ;push axcall testsendmov al,60h out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer2,al mov dx,io8251a call testsend mov al,buffer1+1 inc al out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer2+1,al mov dx,io8251a call testsendmov al,80h out dx,alcall testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer2+2,al jmp waitierror: push axpush dxmov ah,09hlea dx,message2int 21h mov dl,buffer1+1 mov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上 int 21hpop dxpop axmov dx,io8251a ;push axmov al,70h out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer3,al mov dx,io8251a call testsend mov al,buffer1+1 out dx,al call testrec mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer3+1,al mov dx,io8251a call testsendmov al,90h out dx,al mov dx,io8251a in al,dx ;准备好,接收 mov buffer3+2,al jmp exitout1 proc near ;向外发送一字节的子程序 out dx,al push cx mov cx,40hgg: loop gg ;延时 pop cx retout1 endptestsend proc near push dx push axwaitii: mov dx,io8251b in al,dx test al,01 ;发送是否准备好 jz waitii pop ax pop dx rettestsend endptestrec proc near push ax push dxnext: mov dx,io8251b in al,dx test al,02 ;检查接收是否准备好 jz next ;没有,等待 pop dx pop ax rettestrec endpcomflag proc near mov bl,0 add al,0 jp flagend mov bl,1flagend: retcomflag endpcode endsend start四、实验结果及分析1、运行结果截图如下所示：2、结果分析从键盘输入数据后，计算机将输入数据将其封装成为数据帧后发送出去,并进行差错检测及奇偶校验，再接收回来在屏幕上显示。发送方发送数据，接收方检测是否允许接收数据，若允许接收数据并且遇到数据开始位30H则开始接收数据，接收后发出60H开始的确认信息确