湖南工大8251异步串口通信实验设计与实现

本次实验是针对湖南工业大学计算机与通信学院通信工程专业通信072班在2009-2010学年的微机原理与接口技术课程中的一个设计项目——8251异步串行通信实验。该实验旨在让学生实践并理解8251异步串行通信模块在实际应用中的工作原理和编程技巧。 8251是一种常用的串行通信接口芯片，它支持全双工通信，即同时进行发送和接收数据。在这个实验中，通信遵循RS-232C标准协议，这是一种非平衡电压电平的标准，常用于计算机之间的数据交换，特点是数据传输速率相对较低，适合长距离通信。波特率因子为16意味着每秒钟可以传输1200 x 16个数据位，即19200波特。 实验的主要技术参数包括： 1. 通信波特率：1200波特，通过调整8251的收发时钟频率来实现，由公式f = 通信波特率 x 波特因子确定，这里波特因子为16。 2. 数据格式：采用起止式，包括1位停止位、7位数据位，以及无校验功能。 3. 通信模式：零调制解调器（Zero Modulation Demodulator, ZM），即无需额外的信号来同步数据传输。 设计任务具体分为以下部分： - 电路设计：学生需要设计并构建8251与微机之间的物理连接电路，确保串行通信线路的正确配置。 - 程序设计：编写控制8251的软件程序，实现字符的发送和接收，包括设置波特率、数据格式，以及处理键盘输入和屏幕显示。 - 功能实现：通过8251进行双向通信，允许用户通过各自的键盘输入字符，同时实时显示对方发送的信息。 - 退出机制：设计一个ESC键功能，当用户按下此键时，终止当前的通信会话。 设计工作进度安排如下： - 准备阶段（6月17日）：小组分组，明确任务，理解课题要求。 - 初步设计（6月17日-18日）：进行功能分析，设计程序逻辑，并开始电路设计草图。 - 实验与测试（6月19日-22日）：实施实验，验证电路和程序功能，解决可能的问题，并进行性能优化。 - 总结与报告撰写（6月23日）：整理实验成果，撰写详细的实验报告，总结经验教训。 参考文献为微机原理与接口技术方面的教材，如戴梅萼的《微型计算机技术及应用》、彭楚武的《微机原理与接口技术》和艾德才的《32位微机原理及接口技术》。这些教材将为学生提供理论基础和技术指导。 在整个实验过程中，学生不仅将提升硬件设计和软件编程能力，还会增强对串行通信理论的理解，为今后在实际工作中应用类似技术打下坚实的基础。