微机原理及接口技术实验报告

微机原理及接口技术

实验十 串行通信实验

一、实验目的

(1) 掌握16550的工作方式及应用。 (2) 学习PC机串口的操作方法。

(3) 掌握使用16550实现双机通讯的软件编制和硬件连接技术。 二、实验仪器

PC微机两台、TD?PIT?实验器材两套，示波器一台 三、实验内容

(1) 串行通讯基础实验。编写程序，向串口连续发送一个数据（55H）。将串口输出连接到示波器上，用示波器观察数据输出产生的波形，分析串行数据格式。

四、实验原理

16550是一种连接任何类型虚拟串行接口的可编程通信接口，与Intel微处理器完全兼容的使用非常广泛的异步接收器/发送器（UART）。它内置了16字节的FIFO缓冲，最大通讯速率可达115Kb/s，是现代基于微处理器设备包括PC机和许多调制解调器的最普遍的通信接口。16550的引脚如图10-1所示，16550的内部结构图如图10-2所示：

图10-1 16550的引脚如图

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图10-2 16500的内部结构图

（1）端口地址的使用

16550内部有11个寄存器，在芯片选择有效的前提下，由芯片的寄存器选择输入线A2，A1和A0来确定访问的寄存器，芯片中采用两条措施来解决端口地址少的问题（只有8个地址）。

① 保持寄存器和接收数据寄存器共用一个地址，以“写入”访问前者、“读出”访问后者加以区分。

② 除数寄存器的高字节与中断允许寄存器使用相同地址，高字节和接收数据寄存器、发送保持寄存器使用相同的地址，为了区分，借用线路控制寄存器的最高位DLAB位来区分。访问除数寄存器时，令DLAB位为“1”；访问接收数据寄存器、发送保持寄存器和中断允许寄存器时，则将DLAB位置“0”。具体说明如表10-1所示。

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表10-1 16550内部寄存器地址及其选择方法

（2）寄存器控制字说明

① 线路控制寄存器（LCR），主要用于指定异步串行通信的数据格式见表10-2。

表10-2 LCR格式

② 线路状态寄存器（LSR），主要是向处理器提供有关数据传输的状态。见表10-3

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表10-3 LSR格式

③ 波特率除数寄存器，用该寄存器设置串行数据的传送波特率。 除数寄存器值＝基准时钟频率÷（16×波特率）

16550芯片输入的基准时钟频率为1.8432MHz，若波特率为9600b/s，则除数寄存器值为000CH，DLH中应填00H，DLL中应填0CH。16550常用波特率参数见表10-4

表10-4 常用波特率参数

④中断允许寄存器（IER），16550共有4级中断，按优先级从高到低依次为：接收出错中断、接收缓冲器满中断、发送保持寄存器空中断和MODEM输入状态改变中断。这些中断的允许或屏蔽由IER来控制。见表10-5。

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