PC機之間串口通信的實現一、實驗目的 1.熟悉微機接口實驗裝置的結構和使用方法。 2.掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 3.學會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內容與要求 1.基本要求主機接收開關量輸入的數據(二進制或十六進制),從鍵盤上按“傳輸”鍵(可自行定義),就將該數據通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數據。具體操作說明如下:(1)出現提示信息“start with R in the board!”,通過調整乒乓開關的狀態,設置8位數據;(2)在小鍵盤上按“R”鍵,系統將此時乒乓開關的狀態讀入計算機I中,并顯示出來,同時顯示經串行通訊后,計算機II接收到的數據;(3)完成后,系統提示“do you want to send another data? Y/N”,根據用戶需要,在鍵盤按下“Y”鍵,則重復步驟(1),進行另一數據的通訊;在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵,將退出本程序。2.提高要求 能夠進行出錯處理,例如采用奇偶校驗,出錯重傳或者采用接收方回傳和發送方確認來保證發送和接收正確。 三、設計報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、8251A通用串行輸入/輸出接口芯片由于CPU與接口之間按并行方式傳輸,接口與外設之間按串行方式傳輸,因此,在串行接口中,必須要有“接收移位寄存器”(串→并)和“發送移位寄存器”(并→串)。能夠完成上述“串←→并”轉換功能的電路,通常稱為“通用異步收發器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:Intel 8250/8251。8251A異步工作方式:如果8251A編程為異步方式,在需要發送字符時,必須首先設置TXEN和CTS#為有效狀態,TXEN(Transmitter Enable)是允許發送信號,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外設發來的對CPU請求發送信號的響應信號。然后就開始發送過程。在發送時,每當CPU送往發送緩沖器一個字符,發送器自動為這個字符加上1個起始位,并且按照編程要求加上奇/偶校驗位以及1個、1.5個或者2個停止位。串行數據以起始位開始,接著是最低有效數據位,最高有效位的后面是奇/偶校驗位,然后是停止位。按位發送的數據是以發送時鐘TXC的下降沿同步的,也就是說這些數據總是在發送時鐘TXC的下降沿從8251A發出。數據傳輸的波特率取決于編程時指定的波特率因子,為發送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當波特率指定為16時,數據傳輸的波特率就是發送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數據總線將數據送到8251A的數據輸出緩沖寄存器以后,再傳輸到發送緩沖器,經移位寄存器移位,將并行數據變為串行數據,從TxD端送往外部設備。在8251A接收字符時,命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測RxD引腳上的低電平來準備接收字符,在沒有字符傳送時RxD端為高電平。8251A不斷地檢測RxD引腳,從RxD端上檢測到低電平以后,便認為是串行數據的起始位,并且啟動接收控制電路中的一個計數器來進行計數,計數器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數器是作為接收器采樣定時,當計數到相當于半個數位的傳輸時間時再次對RxD端進行采樣,如果仍為低電平,則確認該數位是一個有效的起始位。若傳輸一個字符需要16個時鐘,那么就是要在計數8個時鐘后采樣到低電平。之后,8251A每隔一個數位的傳輸時間對RxD端采樣一次,依次確定串行數據位的值。串行數據位順序進入接收移位寄存器,通過校驗并除去停止位,變成并行數據以后通過內部數據總線送入接收緩沖器,此時發出有效狀態的RxRDY信號通知CPU,通知CPU8251A已經收到一個有效的數據。一個字符對應的數據可以是5~8位。如果一個字符對應的數據不到8位,8251A會在移位轉換成并行數據的時候,自動把他們的高位補成0。 五、系統總體設計方案根據系統設計的要求,對系統設計的總體方案進行論證分析如下:1.獲取8位開關量可使用實驗臺上的8255A可編程并行接口芯片,因為只要獲取8位數據量,只需使用基本輸入和8位數據線,所以將8255A工作在方式0,PA0-PA7接實驗臺上的8位開關量。2.當使用串口進行數據傳送時,雖然同步通信速度遠遠高于異步通信,可達500kbit/s,但由于其需要有一個時鐘來實現發送端和接收端之間的同步,硬件電路復雜,通常計算機之間的通信只采用異步通信。3.由于8251A本身沒有時鐘,需要外部提供,所以本設計中使用實驗臺上的8253芯片的計數器2來實現。4:顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調用來實現。設計思路框圖,如下圖所示: 六、硬件設計硬件電路主要分為8位開關量數據獲取電路,串行通信數據發送電路,串行通信數據接收電路三個部分。1.8位開關量數據獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關的數據。此次設計在獲取8位開關數據量時采用8255令其工作在方式0,A口輸入8位數據,CS#接實驗臺上CS1口,對應端口為280H-283H,PA0-PA7接8個開關。2.串行通信電路串行通信電路本設計中8253主要為8251充當頻率發生器,接線如下圖所示。
上傳時間: 2013-12-19
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設置復位標志位便于區分不同原因引發的復位,作為一種新技術被越來越多的新型單片機所采納。例如Philips公司的P87LPC700和 P89LPC900系列、Freescale公司(原Motorola半導體部)的MC68HC05系列和MC68HC08系列、Sunplus公司的 SPMC65系列、Microchip公司的PIC系列等,內部都設計了專門用于記錄各種復位標志的狀態寄存器。MC68HC08系列有一個復位狀態寄存器,負責記錄6種復位標志位:上電復位、引腳復位、看門狗復位、非法指令復位、非法地址復位和欠壓復位。SPMC65系列有一個系統控制寄存器,負責記錄5種復位標志位:上電復位、外部復位、看門狗復位、非法地址復位和欠壓復位。51兼容的P89LPC900系列有一個復位源寄存器,負責記錄6種復位標志位:欠壓復位、上電復位、外部復位、看門狗復位、軟件復位和UART收到間隔字符復位(主要作為進入ISP監控程序的途徑之一)。就連初學者很常用的 AT89S51/52和P89C52X2,也在其電源控制寄存器PCON中增設了一個上電標志位POF。1、 復位標志位的設置方法傳統的80C51單片機沒有設計復位標志位的記錄功能,這應該說是一種遺憾,那么能否通過一定的技術手段來彌補這個缺憾呢?這里給廣大80C51單片機用戶提供一種啟示和引導。實現復位標志位的記錄肯定需要一定的硬件電路支持,而這種電路的設計不存在固定模式。筆者利用一片MAX813L設計了一種支撐電路,如圖1所示,僅供讀者參考。
上傳時間: 2013-10-21
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這里介紹的一款多功能編程器,功能強大,支持大多數常用的EPROM, EEPROM, FLASH, I2C,PIC, MCS-51,AVR, 93Cxx等系列芯片(超過400種)。硬件成本較低,性價比很高。既適合于電子和電腦愛好者使用,也適合家電維修人員維修家電和單片機開發人員使用。圖1為多功能編程器的主機,中間是32腳ZIF(零插力)鎖緊插座, 用于27系列、28系列、29系列、39/49系列等BIOS芯片。左邊是25芯并口插座,通過并口電纜連接計算機并口。左下方是電源插座。32腳ZIF插座下方是12位的DIP開關,對EPROM芯片進行讀寫等操作前,需將此開關撥至相應位置。具體開關位置可以參照軟件提示。鎖緊插座右側依次排列3個DIP8插座和一個DIP18插座,分別用于25系列、24系列、93系列存儲器和PIC系列單片機等;綠色電源指示燈(Power)用于指示編程器電源狀態;紅色指示燈(Vpp)用于指示芯片Vpp電源狀態;黃色指示燈(Vcc)用于指示芯片編程狀態。 一、 主要功能: ★ 可用此編程器升級、維修電腦主板,顯卡等BIOS芯片。可支持3.3V低電壓BIOS芯片。 ★ 用來寫網卡啟動芯片:用于組建無盤站寫網卡啟動芯片或制作硬盤還原卡等。 ★ 可用于復印機、傳真機、打印機主板維護和維修。★ 可用于讀寫用來寫汽車儀表、安全氣囊、里程表數據。★ 可用于維修顯示器、彩電、VCD、DVD 上面的存儲芯片。可修改開機畫面。 ★ 用來開發單片機: 通過添加不同適配器,可以支持 MCS-51 系列, AVR 系列和 PIC 系列的MCU。 ★ 用來寫大容量存儲芯片:大容量的存儲芯片,一般在衛星接收機上使用較多,可以用編程器直接來升級或改寫。 二、電路簡介圖2是這臺編程器的完整電路圖,可以看到編程器電路由完全分離的兩部分組成:串行部分和并行EPROM部分電路。限于篇幅,原理部分不再詳述。對原理感興趣的讀者可以參考本文配套文件包中的“電路原理參考.PDF”文件。圖2三、電路板設計與制作 圖3是編程器參考元件布局圖,雙面PCB尺寸為160X100毫米,厚度1.6毫米。具體的PCB設計可以參考配套文件中的“PCB參考設計.PDF”。這個文件中包括電路板的頂層和低層布線和頂層絲印層。如果業余自制電路板,建議使用雙面感光電路板制作,以確保精度。
標簽: 多功能編程器
上傳時間: 2013-10-14
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5.1 中斷基本概念5.1.1 中斷基本概念定義:CPU暫停現行程序,轉而處理隨機到來的事件,待處理完后再回到被暫停的程序繼續執行,這個過程就是中斷。中斷過程:中斷處理的隱操作:程序狀態及程序斷點地址的進棧及出棧。 中斷系統其他功能: 支持多中斷源和多種中斷源。 支持中斷屏蔽處理。 支持中斷嵌套處理。 支持中斷優先級修改。 支持中斷結束方式選擇。5.1.2 中斷類型1.外部硬件(如鍵盤、鼠標,串口,并口打印機等)中斷屬性:硬件、可屏蔽、向量。 中斷請求:多個中斷請求的排隊和判優由中斷控制器完成,產生的有無中斷請求的信號送到CPU的INTR引腳。 中斷類型號:通過數據總線送到CPU中。EFLAGS寄存器的IF位影響CPU對中斷請求的響應。處理器在當前指令執行結束的時候啟動中斷識別INTA總線周期。
標簽: 中斷技術
上傳時間: 2013-11-09
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7.1 并行接口概述并行接口和串行接口的結構示意圖并行接口傳輸速率高,一般不要求固定格式,但不適合長距離數據傳輸7.2 可編程并行接口芯片82C55 7.2.1 8255的基本功能 8255具有2個獨立的8位I/O口(A口和B口)和2個獨立的4位I/O(C口上半部和C口下半部),提供TTL兼容的并行接口。作為輸入時提供三態緩沖器功能,作為輸出時提供數據鎖存功能。其中,A口具有雙向傳輸功能。8255有3種工作方式,方式0、方式1和方式2,能使用無條件、查詢和中斷等多種數據傳送方式完成CPU與I/O設備之間的數據交換。B口和C口的引腳具有達林頓復合晶體管驅動能力,在1.5V時輸出1mA電流,適于作輸出端口。C口除用做數據口外,當8255工作在方式1和方式2時,C口的部分引腳作為固定的聯絡信號線。
標簽: 并行接口
上傳時間: 2013-10-25
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7-1. 設計范例——數碼管顯示7-2. 51單片機的并行I/O接口的使用方法7-3. 數碼管的知識和使用方法7-4. 傳送類指令的功能7-5. 匯編語言程序設計的一般步驟要求在最左側的數碼管上顯示數字1。范例分析:硬件分析 電路中用到了單片機的并行I/O口和數碼管軟件設計 由于硬件電路中數碼管接在單片機的P0口上,故將顯示內容送至單片機的P0口就可以在數碼管上看到顯示內容。8051單片機的并口是幾位的?在四個并口中,真正的雙向口是哪一個?它的用法有多少種?四個并口中功能相對較為簡單的是哪一個?在作為輸入、輸出口使用時有何不同?在實際應用中,并口的使用要考慮其負載能力,在四個并口中負載力相對較強的是哪一個?
上傳時間: 2013-10-13
上傳用戶:Maple
8051單片機教程:一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構成:CPU(進行運算、控制)、RAM(數據存儲)、ROM(程序存儲)、輸入/輸出設備(例如:串行口、并行輸出口等)。在個人計算機上這些部份被分成若干塊芯片,安裝一個稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機中,這些部份,全部被做到一塊集成電路芯片中了,所以就稱為單片(單芯片)機,而且有一些單片機中除了上述部份外,還集成了其它部份如A/D,D/A等。 PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢,這么多東西做在一起,還不得買個天價!再說這塊芯片也得非常大了。 不,價格并不高,從幾元人民幣到幾十元人民幣,體積也不大,一般用40腳封裝,當然功能多一些單片機也有引腳比較多的,如68引腳,功能少的只有10多個或20多個引腳,有的甚至只8只引腳。為什么會這樣呢? 功能有強弱,打個比方,市場上面有的組合音響一套才賣幾百塊錢,可是有的一臺功放機就要賣好幾千。另外這種芯片的生產量很大,技術也很成熟,51系列的單片機已經做了十幾年,所以價格就低了。 既然如此,單片機的功能肯定不強,干嗎要學它呢? 話不能這樣說,實際工作中并不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能,一個控制電冰箱溫度的計算機難道要用PIII?應用的關鍵是看是否夠用,是否有很好的性能價格比。所以8051出來十多年,依然沒有被淘汰,還在不斷的發展中。 2、MCS51單片機和8051、8031、89C51等的關系我們平常老是講8051,又有什么8031,現在又有89C51,它們之間究竟是什么關系? MCS51是指由美國INTEL公司(對了,就是大名鼎鼎的INTEL)生產的一系列單片機的總稱,這一系列單片機包括了好些品種,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的產品,該系列其它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的,所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機,而8031是前些年在我國最流行的單片機,所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術授權給了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051為核心的單片機,當然,功能或多或少有些改變,以滿足不同的需求,其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機,它是由美國ATMEL公司開發生產的。以后我們將用89C51來完成一系列的實驗。
上傳時間: 2013-11-17
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◆ PIC系列單片機簡介 ◆ PIC系列單片機程序設計基礎 ◆ PIC 8位單片機的分類和特點(一) ◆ PIC 8位單片機的分類和特點(二) ◆ PIC系列單片機的振蕩器配置方法 ◆ PIC 8位單片機的基本組成 ◆ PIC 8位單片機的匯編語言 ◆ PIC 8位單片機16F8X系列簡介 ◆ PIC 8位8腳單片機12C5××和12CE5××系列的特點 ◆ PIC 8位單片機的電源和時鐘 ◆ 常用PIC系列8位單片機芯片引腳符號的功能 ◆ PIC 8位單片機16C6×系列簡介 ◆ PIC 8位單片機匯編語言常用指令的識讀(上) ◆ PIC 8位單片機匯編語言常用指令的識讀(中) ◆ PIC 8位單片機匯編語言常用指令的識讀(下) ◆ 淺談PIC 8位單片機中的RAM和匯編程序的關系 ◆ 選擇PIC單片機存儲體0或1的方法 ◆ PIC系列8位單片機源程序的組成 ◆ PIC系列單片機的偽指令 ◆ PIC 8位單片機指令識讀技巧 ◆ PIC16C84單片機介紹 ◆ PIC16C54單片機原理及應用 ◆ PIC單片機開發的若干問題 ◆ 小議編寫PIC單片機源程序應注意的問題 ◆ PIC16C64單片機外部功能特點 ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(一) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(二) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(三) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資料(四) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(五) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(六) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(七) ◆ PIC單片機16F84的內部硬件資源(八) ◆ PIC單片機程序設計的基本格式 ◆ PIC系列單片機數據存儲器的特點和功能(上) ◆ PIC系列單片機數據存儲器的特點和功能(中) ◆ PIC系列單片機數據存儲器的特點和功能(下) ◆ PIC8位單片機新產品的特點和功能 ◆ Windows下PIC8位單片機源程序匯編和固化(一) ◆ Windows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(二) ◆ Windows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(三) ◆ Windows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(四) ◆ Windows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(五) ◆ Windows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(六) ◆ Wineows下PIC 8位單片機源程序匯編和固化(七)
上傳時間: 2014-01-21
上傳用戶:時代電子小智
單片機開發中除必要的硬件外,同樣離不開軟件,我們寫的匯編語言源程序要變為CPU可以執行的機器碼有兩種方法,一種是手工匯編,另一種是機器匯編,目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼,用于MCS-51 單片機的匯編軟件有早期的A51,隨著單片機開發技術的不斷發展,從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發,單片機的開發軟件也在不斷發展,Keil 軟件是目前最流行開發MCS-51 系列單片機的軟件,這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案,通過一個集成開發環境(uVision)將這些部份組合在一起。運行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統。掌握這一軟件的使用對于使用51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的,如果你使用C 語言編程,那么Keil 幾乎就是你的不二之選(目前在國內你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件),即使不使用C 語言而僅用匯編語言編程,其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。我們將通過一些實例來學習Keil 軟件的使用,在這一部份我們將學習如何輸入源程序,建立工程、對工程進行詳細的設置,以及如何將源程序變為目標代碼。圖1 所示電路圖使用89C51 單片機作為主芯片,這種單片機性屬于MCS-51 系列,其內部有4K 的FLASH ROM,可以反復擦寫,非常適于做實驗。89C51 的P1 引腳上接8 個發光二極管,P3.2~P3.4 引腳上接4 個按鈕開關,我們的第一個任務是讓接在P1 引腳上的發光二極管依次循環點亮。 一、Keil 工程的建立首先啟動Keil 軟件的集成開發環境,這里假設讀者已正確安裝了該軟件,可以從桌面上直接雙擊uVision 的圖標以啟動該軟件。UVison啟動后,程序窗口的左邊有一個工程管理窗口,該窗口有3 個標簽,分別是Files、Regs、和Books,這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊功能寄存器的值(調試時才出現)和所選CPU 的附加說明文件,如果是第一次啟動Keil,那么這三個標簽頁全是空的。
上傳時間: 2013-12-26
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PCF8563 是低功耗的CMOS 實時時鐘日歷芯片.它提供一個可編程時鐘輸出一個中斷輸出和掉電檢測器.所有的地址和數據通過I2C 總線接口串行傳遞最大總線速度為400Kbits/s 每次讀寫數據后內嵌的字地址寄存器會自動產生增量.2 特性 低工作電流典型值為0.25 A VDD=3.0V Tamb=25 時; 世紀標志; 大工作電壓范圍1.0 5.5V; 低休眠電流典型值為0.25 A(VDD=3.0V,Tamb=25 ); 400KHz 的I2C 總線接口VDD=1.8 5.5V 時; 可編程時鐘輸出頻率為32.768KHz 1024Hz 32Hz 1Hz; 報警和定時器; 內部集成的振蕩器電容片內電源復位功能掉電檢測器; I2C 總線從地址讀0A3H 寫0A2H; 開漏中斷引腳
上傳時間: 2013-12-16
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