PC機之間串口通信的實現(xiàn)一、實驗?zāi)康?nbsp;１．熟悉微機接口實驗裝置的結(jié)構(gòu)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(xué)會串行通信程序的編制方法。
二、實驗內(nèi)容與要求 １．基本要求主機接收開關(guān)量輸入的數(shù)據(jù)（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(shù)據(jù)通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數(shù)據(jù)。具體操作說明如下：（１）出現(xiàn)提示信息“start with R in the board!”，通過調(diào)整乒乓開關(guān)的狀態(tài)，設(shè)置8位數(shù)據(jù)；（２）在小鍵盤上按“R”鍵，系統(tǒng)將此時乒乓開關(guān)的狀態(tài)讀入計算機I中，并顯示出來，同時顯示經(jīng)串行通訊后，計算機II接收到的數(shù)據(jù)；（３）完成后，系統(tǒng)提示“do you want to send another data? Y/N”，根據(jù)用戶需要，在鍵盤按下“Y”鍵，則重復(fù)步驟（1），進行另一數(shù)據(jù)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(fā)送方確認來保證發(fā)送和接收正確。
三、設(shè)計報告要求 １．設(shè)計目的和內(nèi)容 ２．總體設(shè)計 ３．硬件設(shè)計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設(shè)計框圖及程序清單５．設(shè)計結(jié)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(shè)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(fā)送移位寄存器”（并→串）。能夠完成上述“串←→并”轉(zhuǎn)換功能的電路，通常稱為“通用異步收發(fā)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(fā)送字符時，必須首先設(shè)置TXEN和CTS#為有效狀態(tài)，TXEN(Transmitter Enable)是允許發(fā)送信號，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外設(shè)發(fā)來的對CPU請求發(fā)送信號的響應(yīng)信號。然后就開始發(fā)送過程。在發(fā)送時，每當(dāng)CPU送往發(fā)送緩沖器一個字符，發(fā)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(shù)據(jù)以起始位開始，接著是最低有效數(shù)據(jù)位，最高有效位的后面是奇／偶校驗位，然后是停止位。按位發(fā)送的數(shù)據(jù)是以發(fā)送時鐘TXC的下降沿同步的，也就是說這些數(shù)據(jù)總是在發(fā)送時鐘TXC的下降沿從8251A發(fā)出。數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈嗜Q于編程時指定的波特率因子，為發(fā)送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當(dāng)波特率指定為16時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈示褪前l(fā)送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)送到8251A的數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器以后，再傳輸?shù)桨l(fā)送緩沖器，經(jīng)移位寄存器移位，將并行數(shù)據(jù)變?yōu)榇袛?shù)據(jù)，從TxD端送往外部設(shè)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(zhǔn)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(shù)據(jù)的起始位，并且啟動接收控制電路中的一個計數(shù)器來進行計數(shù)，計數(shù)器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數(shù)器是作為接收器采樣定時，當(dāng)計數(shù)到相當(dāng)于半個數(shù)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(shù)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(shù)8個時鐘后采樣到低電平。之后，8251A每隔一個數(shù)位的傳輸時間對RxD端采樣一次，依次確定串行數(shù)據(jù)位的值。串行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)以后通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線送入接收緩沖器，此時發(fā)出有效狀態(tài)的RxRDY信號通知CPU，通知CPU8251A已經(jīng)收到一個有效的數(shù)據(jù)。一個字符對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以是5～8位。如果一個字符對應(yīng)的數(shù)據(jù)不到8位，8251A會在移位轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的時候，自動把他們的高位補成0。
五、系統(tǒng)總體設(shè)計方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求，對系統(tǒng)設(shè)計的總體方案進行論證分析如下：1．獲取8位開關(guān)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(shù)據(jù)量，只需使用基本輸入和8位數(shù)據(jù)線，所以將8255A工作在方式0，PA0-PA7接實驗臺上的8位開關(guān)量。2．當(dāng)使用串口進行數(shù)據(jù)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(xiàn)發(fā)送端和接收端之間的同步，硬件電路復(fù)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(shè)計中使用實驗臺上的8253芯片的計數(shù)器2來實現(xiàn)。4：顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調(diào)用來實現(xiàn)。設(shè)計思路框圖，如下圖所示：
六、硬件設(shè)計硬件電路主要分為8位開關(guān)量數(shù)據(jù)獲取電路，串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送電路，串行通信數(shù)據(jù)接收電路三個部分。1．8位開關(guān)量數(shù)據(jù)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(guān)的數(shù)據(jù)。此次設(shè)計在獲取8位開關(guān)數(shù)據(jù)量時采用8255令其工作在方式0，A口輸入8位數(shù)據(jù)，CS#接實驗臺上CS1口，對應(yīng)端口為280H-283H，PA0-PA7接8個開關(guān)。2．串行通信電路串行通信電路本設(shè)計中8253主要為8251充當(dāng)頻率發(fā)生器，接線如下圖所示。
通過比較各種隔離數(shù)字通信的特點和應(yīng)用范圍，指出塑料光纖在隔離數(shù)字通信中的優(yōu)勢。使用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的TOSLINK接口，有利于節(jié)省硬件開發(fā)成本和簡化設(shè)計難度。給出了塑料光纖的硬件驅(qū)動電路，說明設(shè)計過程中的注意事項，對光收發(fā)模塊的電壓特性和頻率特性進行全面試驗，并給出SPI口使用塑料光纖隔離通信的典型應(yīng)用電路圖。試驗結(jié)果表明，該設(shè)計可為電力現(xiàn)場、電力電子及儀器儀表的設(shè)計提供參考。
Abstract:
y comparing characteristics and applications area of various isolated digital communications， this article indicates advantages of plastic optical fiber in isolated digital communications. Using the standardized TOSLINK interface， it helps to control costs and difficulty in hardware development and design. Then it gives the hardware driver circuit of plastic optical fiber module， explains the noticed details in design process， gives results on the basis of the optical transceiver module voltage characteristics and frequency characteristics tests. Finally，it gives typical application circuit of the SPI communication port by using plastic optical fiber isolation .The results show that this design can be referenced for the power field， power electronics and instrumentation design.
/*
* EULER S ALGORITHM 5.1
*
* TO APPROXIMATE THE SOLUTION OF THE INITIAL VALUE PROBLEM:
* Y = F(T,Y), A<=T<=B, Y(A) = ALPHA,
* AT N+1 EQUALLY SPACED POINTS IN THE INTERVAL [A,B].
*
* INPUT: ENDPOINTS A,B INITIAL CONDITION ALPHA INTEGER N.
*
* OUTPUT: APPROXIMATION W TO Y AT THE (N+1) VALUES OF T.
*/
performs one of the matrix-vector operations y := alpha*A*x + beta*y, or y := alpha*A *x + beta*y, where alpha and beta are scalars, x and y are vectors and A is an
m by n matrix
Embest S3C44B0X Evaluation Board
RTC Test Example
RTC Check(Y/N)? y
Set Default Time at 2004-12-31 FRI 23:59:59
Set Alarm Time at 2005-01-01 00:00:01
... RTC Alarm Interrupt O.K. ...
Current Time is 2005-01-01 SAT
00:00:01
RTC Working now. To set date(Y/N)? y
Current date is (2005,01,01, SAT). input new date (yy-mm-dd w): 5-2-23 3
Current date is: 2005-02-23 WED
RTC Working now. To set time(Y/N)? y
Current time is (00:00:21). To set time(hh:mm:ss): 19:32:5
Current Time is 2005-02-23 WED
19:32:
