实验7串行接口输入输出实验
单片机实验指导书
目录实验一系统认识实验 (2)实验二端口I/O输入输出实验 (14)实验三外部中断实验 (17)实验四定时器实验 (21)实验五串行口通信实验 (25)实验六串行通信的调试实验 (29)实验七数码管静态显示实验 (34)实验八数码管动态显示实验 (39)实验一系统认识实验一、实验目的1.学习Keil C51编译环境的使用；2.学习STC单片机的下载软件STC-ISP的使用；3.掌握51单片机输出端口的使用方法。
二、实验内容任选单片机的一组I/O端口，连接LED发光二极管，编写程序实现8个LED按二进制加1点亮。
三、接线方案单片机P10~P17/C51单片机接L0~L7/LED显示，如下图：图1-1实验线路四、实验原理51单片机有4个8位的并行I/O端口：P0、P1、P2、P3，在不扩展存储器、I/O端口，在不使用定时器、中断、串行口时，4个并行端口，32根口线均可用作输入或输出。
作为输出时，除P0口要加上拉电阻外，其余端口与一般的并行输出接口用法相同，但作为输入端口时，必须先向该端口写“1”。
例如P0接有一个输入设备，从P0口输入数据至累加器A中，程序为：MOV P0, #0FFHMOV A, P0若将P0.0位的数据传送至C中，程序为：SETB P0.0MOV C, P0.0五、实验步骤1、连接串行通信电缆和电源线；2、根据图1-1实验线路进行电路连接；3、将C51单片机核心板上的三个开关分别拨到“独立”、“运行”“单片机”；4、打开实验箱上的电源开关。
5、利用Keil C51创建实验程序，并进行编译生成后缀为.HEX的文件；6、利用STC-ISP软件将后缀为.HEX的文件下载到单片机ROM中；7、观察实验现象，并记录。
若实验现象有误请重复第5、6步。
六、参考程序ORG 0000H ;程序的开始LJMP MAIN ;转入主程序ORG 0200H ;主程序的开始MAIN: MOV P1,#00H ;P1口做准备M1: INC P1 ;P1口连接输出计数,LCALL DELAY ;转入延时子程序LJMP M1 ;循环DELAY: MOV R5,#255 ;延时子程序D1: MOV R6,#255DJNZ R6,$DJNZ R5,D1RETEND ;程序体结束七、思考题1、利用其他I/O口实现LED加1点亮功能；2、利用P1端口实现流水灯（左移或右移）功能；3、实现LED其他点亮功能。
串行接口实验报告
课程实验报告实验名称：串行接口专业班级：学号：姓名：同组人员：指导教师：报告日期：实验二1. 实验目的 (3)2. 实验内容 (3)3. 实验原理 (3)4. 程序代码 (6)5. 实验体会 (13)实验二1.实验目的1.熟悉串行接口芯片8251的工作原理2.掌握串行通讯接收/发送程序的设计方法2.实验内容通过对8251芯片的编程，使得实验台上的串行通讯接口（RS232）以查询方式实现信息在双机上的。
具体过程如下：1. 从A电脑键盘上输入一个字符，将其通过A试验箱的8251数据口发送出去，然后通过B试验箱的8251接收该字符，最后在B电脑的屏幕上显示出来。
2.从A试验箱上输入步进电机控制信息（开关信息），通过A试验箱的8251数据口发送到B试验箱的8251数据口，在B试验箱上接收到该信息之后，再用这个信息控制B试验箱上的步进电机的启动停止、转速和旋转方向。
3.实验原理1.8251控制字说明在准备发送数据和接收数据之前必须由CPU把一组控制字装入8251。
控制字分两种：方式指令和工作指令，先装入方式指令，后装入工作指令。
另外，在发送和接收数据时，要检查8251状态字，当状态字报告“发送准备好”/“接收准备好”时，才能进行数据的发送或接收。
2.8251方式指令(端口地址2B9H)3.8251工作指令(端口地址2B9H)4.8251状态字(端口地址2B9H)5.8253控制字（283H）6.8253计数初值（283H）计数初值=时钟频率/（波特率×波特率因子）本实验：脉冲源=1MHz波特率=1200波特率因=16计数初值= 1000000/1200*16=527.程序流程框图4.程序代码Fxc.asm;************************;;*8251串行通讯(自发自收)*;;************************;data segmentio8253a equ 280h ;8253计数0端口地址io8253b equ 283h ;8253控制端口地址io8251a equ 2b8h ;8251数据端口地址io8251b equ 2b9h ;8251控制端口地址mes1 db 'you can play a key on the keybord!',0dh,0ah,24hmes2 dd mes1data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253b ;设置8253计数器0工作方式mov al,16h ;控制字为00010110Bout dx,almov dx,io8253amov al,52 ;给8253计数器0送初值out dx,almov dx,io8251b ;初始化8251;xor al,al;mov cx,03 ;向8251控制端口送3个0;delay: call out1;loop delaymov al,40h ;向8251控制端口送40H,使其复位call out1mov al,4eh ;设置为1个停止位,8个数据位,波特率因子为16 call out1mov al,27h ;向8251送控制字允许其发送和接收call out1lds dx,mes2 ;显示提示信息mov ah,09int 21hwaiti: mov dx,io8251bin al,dxtest al,01 ;发送是否准备好jz nextmov ah,0bhint 21htest al,0ffh ;检测是否有键盘输入jz nextmov dl,0ffh ;有键盘输入，读入字符mov ah,06hint 21hcmp al,27 ;若为ESC,结束jz exitmov dx,io8251a;inc alout dx,al ;发送; mov cx,40h;s51: loop s51 ;延时next: mov dx,io8251bin al,dxtest al,02 ;检查接收是否准备好jz waiti ;没有,等待mov dx,io8251ain al,dx ;准备好,接收mov dl,almov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上int 21hjmp waitiexit: mov ah,4ch ;退出int 21hout1 proc near ;向外发送一字节的子程序out dx,al;push cx;mov cx,40h;gg: loop gg ;延时; pop cxretout1 endpcode endsend startSend .asm;************************;;*8251串行通讯(自发自收)*;;************************;data segmentio8253a equ 280h ;8253计数0端口地址io8253b equ 283h ;8253控制端口地址io8251a equ 2b8h ;8251数据端口地址io8251b equ 2b9h ;8251控制端口地址buf3 byte 0mes1 db 'you can play a key on the keybord!',0dh,0ah,24hmes2 dd mes1data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253b ;设置8253计数器0工作方式mov al,16h ;控制字为00010110Bout dx,almov dx,io8253amov al,52 ;给8253计数器0送初值out dx,almov dx,io8251b ;初始化8251mov dx,28bh ;8255控制口初始化mov al,81h ;1000,0001out dx,al;xor al,al;mov cx,03 ;向8251控制端口送3个0;delay: call out1;loop delaymov al,40h ;向8251控制端口送40H,使其复位call out1mov al,4eh ;设置为1个停止位,8个数据位,波特率因子为16 call out1mov al,27h ;向8251送控制字允许其发送和接收call out1lds dx,mes2 ;显示提示信息mov ah,09int 21hwaiti: mov dx,io8251bin al,dxtest al,01 ;发送是否准备好jz nextmov ah,0bhint 21htest al,0ffh ;检测是否有键盘输入jz next; mov dl,0ffh ;有键盘输入，读入字符;mov ah,06h; int 21hmov dx,28ahin al,dxcmp al,27 ;若为ESC,结束jz exitmov dx,io8251a;inc alout dx,al ;发送; mov cx,40h;s51: loop s51 ;延时next: mov dx,io8251bin al,dxtest al,02 ;检查接收是否准备好jz waiti ;没有,等待mov dx,io8251ain al,dx ;准备好,接收mov dl,almov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上int 21hjmp waitiexit: mov ah,4ch ;退出int 21hout1 proc near ;向外发送一字节的子程序out dx,al;push cx;mov cx,40h;gg: loop gg ;延时; pop cxretout1 endpcode endsend start步进电机：1.K0=0，逆时针转；K0=1，顺时针转2.K1=0，慢转；K1=1，快转data segmentbuf1 db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;LED显示buf2 byte 0 ;步进电机数据buf3 byte 0 ;保存开关数据buf4 byte 0 ;保存顺转数据buf5 byte 9 ;保存反转数据buf6 byte 0 ;开关机data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart:mov ax,datamov ds,axmov buf2,00110011b ;步进电机数据mov dx,28bh ;8255控制口初始化mov al,81h ;1000,0001out dx,al;-----------------------------逆转控制----------------R0: mov dx,28ah ;读C口in al,dxmov buf3,al ;保存C口数据test al,04 ;jnz kai ;转反转test al,01 ;测试K0=1?jnz L0 ;转反转mov al,buf4 ;走马灯开始一步顺转cmp al,9jnz S1call change9_0S1: inc al ;数据加1mov buf4,almov bx,offset buf1xlatmov dx,289h ;B口输出out dx,al ;数据完成加1mov al,buf2 ;电机开始一步逆转ror al,1 ;数据左移mov buf2,almov dx,288h ;A口输出out dx,al ;电机完成一步逆转mov al,buf3 ;回复C口数据test al,02jnz R1 ;转快转call delay_s ;否则慢转jmp R0R1: call delay_q ;快转jmp R0;------------------------------顺转控制-----------------L0: mov al,buf5 ;走马灯开始一步顺转cmp al,0jnz S2T2: test al,03 ;测试K2=1?jnz T2call change0_9S2: dec al ;数据减1mov buf5,al ;mov bx,offset buf1xlatmov dx,289h ;B口输出out dx,al ;走马灯结束一步顺转mov al,buf2 ;电机开始一步顺转rol al,1 ;数据右移mov buf2,almov dx,288h ;A口输出out dx,al ;电机结束一步顺转mov al,buf3 ;回复C口数据test al,02jnz L1 ;转快转call delay_s ;否则慢转jmp R0T3: test al,03 ;测试K2=1?jnz T3L1: call delay_q ;快转jmp R0kai: mov dx,28ah ;读C口in al,dxmov buf3,al ;保存C口数据test al,04 ;jz L0 ;转反转jmp kaiexit: mov ah,4chint 21hdelay_s proc near ;长延时mov bx,20hlp1: mov cx,0ffffhlp2: loop lp2dec bxjnz lp1retdelay_s endpdelay_q proc near ;短延时mov bx,1lp11: mov cx,0ffffhlp22: loop lp22dec bxjnz lp11retdelay_q endpchange9_0 proc nearmov buf4,-1mov al,buf4retchange9_0 endpchange0_9 proc nearmov buf5,10mov al,buf5retchange0_9 endpcode endsend start5.实验体会这次实验需要用到两种芯片8253和8251，两种芯片的作用分别是8253提供串行通讯所需的特定频率的脉冲信号，8251提供输入输出控制，所以在实验的过程中需要熟悉这两种芯片的方式字等使用规范，在仔细阅读了书本以及书本的编程实例后，基本摘掉了程序的设计方法实验过程中，出现了程序编译通过了但是不能运行的情况，后来经过检查发现是程序没有设置好的原因，要设置为编译后运行状态，否知只编译不运行，经过这次实验，知道了8253和8251两种芯片的基本用法，对课本上的知识有了更深入的理解，收获不少。
07实验七 Linux环境下的串行通信实验
连接驱动器的使能端，使得当RTS设置成高(逻辑1)时，有效RS485驱动器；设置RTS为低 时，使驱动器处于三态，这时候实际上从总线上断开了驱动器，从而允许其他节点可以使 用同一传输线。当使用RTS时，必须确保发送数据前将RTS设置成高，在发送完数据的最 后一位后，将RTS线设成低。。另一种可选方法是自动发送数据控制。这种方法要求特殊 的电路，当数据传输时自动使能或无效驱动器。它减少了软件开销和程序员的潜在错误。
五、基础知识
串行通信 1、基本原理 串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU经过串行 端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。 串口是系统资源的一部分，应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提 出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 2、串口通信的基本任务 (1) 实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实 现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的 帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 (2) 进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是 并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送 入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。 (3) 控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选 择和控制的能力。 (4) 进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他 校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。 (5) 进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用
串口通信实验报告
串⼝通信实验报告基于Labwindows/CVI的串⾏通信接⼝实验报告⼀、实验⽬的通过软件Labwindows/CVI编写仪器⾯板，通过该⾯板实现计算机与外围设备的串⼝通信。
设置好通信端⼝，波特率等参数后，在Text Box控件中输⼊数据字符，当点击发送按钮时，单⽚机开发箱中的指⽰灯发⽣相应的变化。
仪器⾯板如下图所⽰。
⼆、实验器材PC机⼀台，单⽚机开发箱，220V交流电源，Labwindows/CVI软件，导线若⼲等。
三、实验原理由于LabWindows/CVI提供了⼤量与外部代码或软件进⾏连接的机制，所以实现串⼝通信，可以使⽤其本⾝提供的RS⼀232函数库。
1.RS—232函数库RS—232函数库提供了各种⽅式的串⼝通信控制函数和I/O函数，包括：打开/关闭函数；I/O读写函数；调制解调器控制函数；串⼝设置函数；寄存器状态函数；回调函数等。
（1) 打开/关闭函数：OpenCom，OpenComConfig和CloseComo。
(2) I/O读写函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1） ComRd：从串⼝的接收缓冲区读指定长度的字符；2） ComRdByte：从串⼝的接收缓冲区读取⼀个字符；3） ComWrt：向串⼝的输出缓冲区中写指定长度的字符；4） ComWrtByte：向串⼝的输出缓冲区中写⼀个字符。
(3) Xmodem函数：它使⽤了⼀种包含出错检测的⽂件传输协议进⾏串⼝通信。
在这种协议中，⽂件通过信息包来传送，信息包中不仅包括了⽂件中的数据，还包括了校验和同步信息。
(4) 串⼝控制函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1）SetComTime：设置I/O操作超时的时间限制；2）SetCTSMode：禁⽌或允许硬件握⼿并设置硬件握⼿⽅式；3）FlushlnQ/FlushOutQ：清空输⼊/输出队列。
(5) 状态函数：主要包括端⼝状态信息和通信错误代码信息等。
(6) 回调函数InstallComCallback：为指定的串⼝安装回调函数。
串口通信实验报告
串⼝通信实验报告⼤连理⼯⼤学实验报告成绩：串⼝通信实验⼀、实验⽬的和要求了解串⼝通信的原理与机制掌握基于8051的串⼝通信硬件电路设计⽅法掌握8051串⼝通信程序调试⽅法⼆、实验原理和内容实验原理：1.串⼝通信简介串⼝通信是指数据在⼀根数据线上按照⼆进制数的数位⼀位接⼀位的传输。
其特点是通信线路简单，只要⼀对传输线就可以实现通信（如电话线），可⼤⼤地降低成本，适⽤于远距离通信。
缺点是传送速度慢。
2. 51单⽚机串⾏⼝简介51单⽚机的串⾏⼝是⼀个可编程全双⼯的通信接⼝，具有UART（通⽤异步收发器）的全部功能，能同时进⾏数据的发送和接收，也可以作为同步移位寄存器使⽤。
51单⽚机的串⾏⼝主要由两个独⽴的串⾏数据缓冲寄存器SBUF组成，它可以通过特殊功能寄存器SBUF对串⾏接收或串⾏发送寄存器进⾏访问，两个寄存器共⽤⼀个地址99H，但在物理上是两个独⽴的寄存器，由指令操作决定访问哪⼀个寄存器。
执⾏写指令时访问串⾏发送寄存器；执⾏读指令时，访问串⾏接收寄存器。
3.串⾏⼝控制寄存器SCON串⾏⼝控制寄存器SCON⽤来设定串⾏⼝的⼯作⽅式、接收或发送控制位以及状态标志位等。
在本实验中设定SM0为0，SM1为1，采⽤串⾏⼝的⼯作⽅式1（8位异步收发，波特率可变，由定时器控制）。
允许串⾏接收位REN设置为1，其它控制、标志位设置为0。
（即令SCON=0X50）4.定时器/计数器模式控制寄存器TMOD定时器/计数器模式控制寄存器TMOD是⼀个逐位定义的8位寄存器，其中低四位（即D0 ~ D3）定义定时器/计数器T0，⾼四位（即D4 ~ D7）定义定时器/计数器T1。
在本实验中使⽤定时器1，设定M1=1，M2=0,，采⽤定时器T1的⼯作⽅式2（⾃动重载8位定时器/计数器），其它控制位设置为0。
并由晶振频率（11.0592MHZ）和波特率（9600）计算初始化定时器T1：TH1=TL1=0xfd。
最后通过对TR1置1启动定时器T1。
8250串口实验
实验七 8250串口实验一、实验目的1、熟悉串行通信的一般原理和8250的工原理。
2、了解RS--232串行接口标准及连接方法。
3、掌握8250芯片的编程方法。
二、实验设备MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块。
三、实验原理介绍1.实验原理图见8250串行接口电路。
由MAX232完成RS232电平和TTL电平的转换，由8250完成数据的收发。
8250内部有10个寄存器，分别对应着不同的IO口地址。
对不同的寄存器进行初始化或读出写入操作就可以完成与计算机的通信。
由于不能同时收发数据，所以8250又称为通用串行异步收发器，简写为：UART。
8250实验电路的所有信号均已连好。
8250串行接口电路（1）电路原理：该电路由一片8250，一片MAX232组成，该电路所有信号线均已接好。
原理图如下：（2）电路测试：见整机测试2.程序框图（8250.ASM）3.程序代码;*******************************************code segment ;define data segmentassume cs:codeorg 0100hstart:mov bx,0480hmov dx,bxadd dx,6mov ax,80hout dx,axmov dx,bxmov ax,0ch ;000ch---9600 ,clk=4.77MHZ/4 ; AL=4770000/16/9600/4=8out dx,axadd dx,2mov ax,0hout dx,axadd dx,4mov ax,07 ;no pe,8 bit, 1 stopout dx,axmov dx,bxadd dx,2 ;no interuptmov ax,0out dx,axadd dx,8hin ax,dxmov dx,bxin ax,dxcrd: call recvcall sendjmp crdsend: push axmov bx,0480hmov dx,bxadd dx,0ahin ax,dxtest ax,20hjnz recv2pop axjmp sendrecv2: pop axmov dx,bxout dx,axretrecv: mov bx,0480hmov dx,bxadd dx,0ahin ax,dxtest ax,01hjnz recv1jmp recvrecv1: mov dx,bxin ax,dxretcode ends ;end of code segmentend start ;end assembly3.实验提示实验中，通讯波特率选用9600bps。
实验7串行接口输入输出实验
北京林业大学11学年—12学年第 2 学期计算机组成原理实验任务书专业名称：计算机科学与技术实验学时： 2课程名称：计算机组成原理任课教师：张海燕实验题目：实验七串行接口输入输出实验实验环境：TEC-XP+教学实验系统、PC机实验内容1．串行接口输入输出；2．串行接口扩展。
实验目的学习串行口的正确设置与使用。
实验要求1．实验之前认真预习，明确实验的目的和具体实验内容，做好实验之前的必要准备。
2．想好实验的操作步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想一想怎么样有意识地提高教学实验的真正效果；3．在教学实验过程中，要爱护教学实验设备，记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识地提高自己创新思维能力。
4．实验之后认真写出实验报告，重点在于预习时准备的内容，实验数据，运算结果的分析讨论，实验过程、遇到的现象和解决问题的办法，自己的收获体会，对改进教学实验安排的建议等。
善于总结和发现问题，写好实验报告是培养实际工作能力非常重要的一个环节，应给以足够的重视。
必要知识串行接口是计算机主机和某些设备之间实现通信，硬件造价比较低廉、标准化程度比较高的一种输入输出接口线路，缺点是通信的速度比较低。
从在程序中使用串行接口芯片的角度看，接口芯片内有用户可以访问的4个寄存器，分别是接收CPU送来数据的输出数据缓冲寄存器，向CPU提供数据的输入数据缓冲寄存器，接收CPU发来的控制命令的控制寄存器，向CPU提供接口运行状态的状态寄存器，必须有办法区分这4个寄存器。
接口芯片中还有执行数据串行和并行转换的电路，接口识别电路等。
串行接口用于执行数据的输入输出操作。
一次输入或输出操作通常需要两个操作步骤完成，第一步是为接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字节的内容（8位的IO端口地址）经过内部总线和运算器部件写进地址寄存器AR，第二步是执行输入或输出操作，若执行输入指令IN，则应从接口芯片读出一个8位的数据并经过数据总线DB和内部总线IB写进寄存器堆中的R0寄存器，若执行OUT指令，则需要把R0寄存器的内容经过内部总线IB和数据总线DB写入接口芯片。
[整理]单片机6个必做实验
![[整理]单片机6个必做实验](https://img.taocdn.com/s3/m/1361a0cf7e192279168884868762caaedd33bac0.png)
第一部分软件实验实验一二进制到BCD码转换一、实验目的1、掌握简单的数值转换算法2、基本了解数值的各种表达方法二、实验说明单片机中的数值有各种表达方式，这是单片机的基础。
掌握各种数制之间的转换是一种基本功。
我们将给定的一个二进制数，转换成二十进制（BCD）码。
将累加器A的值拆为三个BCD码，并存入RESULT开始的三个单元，例程A赋值#123。
三、实验内容及步骤1、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。
首先进行仿真器的设置，选择使用伟福软件模拟器。
2、打开TH2.ASM源程序进行编译，编译无误后，全速运行程序，打开数据窗口(DATA)，点击暂停按钮，观察地址30H、31H、32H的数据变化，30H更新为01，31H更新为02，32H更新为03。
用键盘输入改变地址30H、31H、32H的值，点击复位按钮后，可再次运行程序，观察其实验效果。
修改源程序中给累加器A的赋值，重复实验，观察实验效果。
3、打开CPU窗口，选择单步或跟踪执行方式运行程序，观察CPU窗口各寄存器的变化，可以看到程序执行的过程，加深对实验的了解。
四、流程图及源程序1.源程序RESULT EQU 30HORG 0000HLJMP STARTBINTOBCD：MOV B，#100DIV ABMOV RESULT，A ；除以100得百位数MOV A，BMOV B，#10DIV ABMOV RESULT+1，A ；余数除以10得十位数MOV RESULT+2，B ；余数为个位数RETSTART：MOV SP，#40HMOV A，#123CALL BINTOBCDLJMP $END2.流程图实验四程序跳转表一、实验目的1、了解程序的多分支结构2、掌握多分支结构程序的编程方法二、实验说明多分支结构是程序中常见的结构，在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的功能，完成指定操作。
若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，转到相应子程序。
proteus教学实验系统(单片机e型)实验指导
目录（版本 1.03）第1章PROTEUS教学实验系统(单片机E型)简介及使用说明 (1)1.1 系统简介 (1)1.2 实验系统的硬件布局 (4)1.3 实验系统原理图 (5)1.4 实验板硬件图 (16)1.5 USB下载方式说明 (23)第2章硬件实验目录 (27)实验一I /O口输出实验—LED流水灯实验 (27)实验二I/O口输入/输出实验—模拟开关灯 (29)实验三8255并行I/O扩展实验 (31)实验四无译码的七段数码管显示实验 (33)实验五BCD译码的多位数码管扫描显示实验 (36)实验六独立式键盘实验 (38)实验七计数器实验 (40)实验八定时器实验 (42)实验九单个外部中断实验 (44)实验十中断嵌套实验 (46)实验十一矩阵键盘扫描实验 (49)实验十二串行端口并行输出扩充实验 (51)实验十三串行端口并行输入扩充实验 (53)实验十四单片机与PC之间串行通信实验 (55)实验十五双单片机通信实验 (58)实验十六I2C总线——AT24CXX存储器读写 (60)实验十七温度传感器DS18B20实验 (64)实验十八实时时钟DS1302实验 (66)实验十九A/D转换实验 (68)实验二十D/A转换实验 (70)实验二十一1602液晶显示的控制（44780） (72)实验二十二12864液晶显示的控制（KS0108） (74)实验二十三直流电机控制实验 (76)实验二十四步进电机控制实验 (78)实验二十五16X16阵列LED显示 (81)实验二十六直流电机测速实验 (83)实验二十七串行AD—TLC549实验 (85)实验二十八串行DA—TLC5615实验 (87)实验二十九继电器控制实验 (89)实验三十LCD 1602 IO方式驱动 (92)第3章软件仿真实验目录 (96)实验一可控硅驱动 (96)实验二光耦应用实验 (98)实验三单片机播放音乐实验 (100)实验四SD卡读写实验 (104)第1章PROTEUS教学实验系统(单片机E型)简介及使用说明1.1 系统简介【硬件特点】PROTEUS教学实验系统（单片机E型）是我公司陆续推出的PROTEUS教学实验系统第三版。
8071第七章输入输出接口技术第一节内容2009.01.20(第三稿)
2.I/O端口独立编址
优点：
I/O端口的地址空间独立 控制和地址译码电路相对简单 专门的I/O指令使程序清晰易读 I/O指令没有存储器指令丰富
缺点：
80x86采用I/O端口独立编址
2013年8月1日星期四 中北大学《微机原理及接口技术》 37
Байду номын сангаас
2.I/O端口独立编址
特点：
00000H 内存 地址
12
7.1.3 I/O接口的主要功能
对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节，输入接口有缓冲环节 实际的电路常用： 输出锁存缓冲环节，输入锁存缓冲环节 对信号的形式和数据的格式进行变换 微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量 对I/O端口进行寻址 与CPU和I/O设备进行联络
中北大学《微机原理及接口技术》 24
2013年8月1日星期四
外设接口
输入接口 输出接口 并行接口 串行接口
数字接口
模拟接口
2013年8月1日星期四
中北大学《微机原理及接口技术》
25
输入输出接口的特点
输入接口：
要求对数据具有控制能力（常用三态门实现）
输出接口：
要求对数据具有锁存能力（常用锁存器实现）
中北大学《微机原理及接口技术》
6
7.1.2 I/O接口概述
为什么需要I/O接口（电路）？
多种外设
微机的外部设备多种多样
工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作 速度方面彼此差别很大
它们不能与CPU直接相连 必须经过中间电路再与系统相连 这部分电路被称为I/O接口电路
7Zigbee实验报告《串口通讯-发送字符串》
签字： 年 月 日
相关寄存器：
,相关寄存器UxCSR, UxCSR, UxGCR. UxBUF, UxBAUD, CLKCONCMD,CLKCONSTA如
第二页
实验内容与步骤
实验步骤
第三页
实验内容与步骤
CC2530配置串口的一般步骤:1、配置10,使用外部设备功能。此处配置PO-2和Po3用作串口UARTO2、配置相应串口的控制和状态寄存器。3、配置串口工作的波特率。
2019——2020学年第二学期
专业
班级
讯-发送字符串
实验目的
1)、通过实验掌握CC2530芯片串口配置与使用
2)、观察D2串口发送指示灯的变化,每发送一串字符闪一次
注:嵌入式开发中,当程序能跑起来后,串口是第一个要跑起来的设备,所有的工作状态,交互信息都会从串口输出
实验总结
该实验完成串口的基本通讯。在串口通讯中一般有两种方式来接受数据种是查询法、一种是中断法。查询法就是要串口一致处于等待状态,看串口上是不是有数据,一旦数据接收完毕,就开始对接收的数据进行相应的操作。这个方法需要让程序一致等待串口,所以这种方法效率还是比较低的。中断法师运用串口的中断服务子程序来完成的,如果串口上有数据的话,那么会调用中断向量,中断向量把程序指针指到相应的中断服务服务程序上。在中断服务程序完成之后程序只能还会跳转到中断之前的地址。这个方法的效率比较高,但是从稳定性上面讲,这种方法不如查询法。本实验用的是中断法。
实验内容与步骤
实验内容：
相关电路图：
注:图中OR的电阻是空贴的哦
PO 2,PO 3配置为外设功能时: PO2为Rx, PO3为TX. USARTO和USART1是串行通信接口,它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI模式。两个USART具有同样的功能,可以设置在单独的1/0引脚。此种串口设计是没有流控功能的
binbin详解第7章-串行输入输出接口电路
5. 信号的调制和解调
利用电话信道（频带宽度通常为 利用电话信道（频带宽度通常为300～3400Hz）进行远距离传输，为完 ～ ）进行远距离传输， 成传输数字信号，通常把数字信号的“ 或 成传输数字信号，通常把数字信号的“0”或“1”转换成较高的不同频率的模拟 转换成较高的不同频率的模拟 信号，而在接收端再将该模拟信号转换成数字信号。前一种转换称为调制， 调制 信号，而在接收端再将该模拟信号转换成数字信号。前一种转换称为调制，后 一种转换称为解调。完成调制、解调功能的设备叫做调制解调器（Modem） 一种转换称为解调。完成调制、解调功能的设备叫做调制解调器（Modem）。 解调 调制解调器
波特率与字符的传送速率不同： 波特率与字符的传送速率不同：
波特率是每秒钟传送的二进制位数，传送率是每秒钟传送的字符个数， 波特率是每秒钟传送的二进制位数，传送率是每秒钟传送的字符个数，二 者之间存在如下关系： 者之间存在如下关系：
波特率=位 字符 字符/秒 位 秒 字符× 波特率 位/字符×字符 秒=位/秒
串行通信按通信的格式分为：异步通信和同步通信。 串行通信按通信的格式分为：异步通信和同步通信。
通信协议：通信的双方约定，何时开始发送， 通信协议：通信的双方约定，何时开始发送，何时发送完毕以及双方的 联络方式、正确与否等。 联络方式、正确与否等。
实验7 CC2530串口控制器编程
实验7 CC2530串口控制器编程本实验完成时间：第8周、第9周一、实验目的1、CC2530串口控制器的原理；2、掌握CC2530串口控制器的编程步骤；二、实验任务从PC 机上的串口调试助手（超级终端）输入的字符能够发送给CC2530，CC2530再把所接收到的字符“原路”回传给对方。
直观的效果：当串口调试助手（超级终端）激活时，键盘上输入的字符能够在串口调试助手的窗口那个回显。
三、实验原理1、何谓超级终端和串口调试助手超级终端：一个和uart 串口相关联的窗口应用程序。
它能够从uart 串口上所接收到的字符显示出来，同时当该窗口激活时能够把键盘所键入的字符从串口发送出去。
超级终端能够从串口收发字符成功的前提是串口通信双方所约定的收发格式一致。
它和一般所说的串口调试助手类似，但有区别：超级终端不会以16进制的形式显示所接收的字符编码；串口调试助手不会把键盘输入的字符实时从串口发送出去，需要点击手动发送。
串口调试助手：桌面上有串口聊天助手，如果不能打开，可以如图1在S503的D 盘/试验箱资料光盘/工具软件/串口工具和驱动/串口聊天助手，打开后如图2所示。
图1串口聊天助手位置图2 串口聊天助手界面图打开任意一个即可！设置参数2、实验室GEC-CC2530开发板的uart串口接口（USB转串口，红色圈圈）如图3：图3 单片机开发板的USB转串口该接口和cc2530所连接的电路图如下：由该图不难得知：P0_3作为串口的发送管脚；P0_2作为串口的接收管脚；P0_5、P0_4作为硬件流控用的，一定要注意，我们平时见到的串口的交叉线都只用到了收、发、地三根线，所以在串口设置是都禁止硬件流控！由此可见，GEC-CC2530所占的资源就是P0_3(发送管脚)、P0_2(接收管脚)，更进一步结合CC230数据手册的GPIO设备管脚映射表分析：可知：GEC-CC2530串口——> P0_3(发送管脚)、P0_2(接收管脚)——>uart 0 3、cc2530串口uart编程步骤（1）总线初始化，相关SFR如下PERCFG P2DIR PxSEL UxCSR2、数据链路格式化（数据位、停止位、校验位、波特率）；UxUCR UxGCR UxBAUD在3、读写串口收发寄存器UxDBUF 、RX_BYTE(UxCSR的第2位) 、TX_BYTE(UxCSR的第1位) RX_BYTE：接收字节状态，0：没有收到字节；1：准备好接收字节TX_BYTE：传送字节状态，0：字节没有被传送；1：字节准备被传送我们读取数据时，RX_BYTE置1，然后读UxDBuf;我们发送数据时，TX_BYTE置1，且将准备传送的字节写入到UxDBUF；四、实验步骤1、领取单片机开发板，编写代码，先编译下载，如图4下载时需要接下载器，下载好之后，断开下载器和方口线，再将方口线直接接在单片机开发板的USB 转串口上如图5，如果电源指示灯不亮，则将RST旁边的拨码开关打到OFF位置。
实验五：串行接口输入输出实验
实验五串行接口输入/输出实验一、实验目的1、学习TEC－XP+教学计算机I/O接口扩展的方法；2、学习串行通信的基本知识，掌握串行通信接口芯片的设置和使用方法。
二、实验说明1、TEC-XP+教学计算机的I/O结构TEC-XP+教学计算机配置有COM1和COM2两个串行接口，其中COM1是TEC-XP+默认的标准接口，与PC终端相连接，监控程序负责对COM1进行初始化和使用管理。
COM2预留给用户扩展使用，监控程序不能识别COM2，也不对COM2进行任何操作，用户需要对COM2进行初始化和使用管理。
COM1和COM2均由可编程串行通信接口芯片intel8251芯片构成。
2、Intel8251的组成及控制和使用方法可编程串行通信接口芯片Intel8251支持同步和异步两种通信方式。
在异步方式下，波特率为0~19.2Kbps，数据位可为5、6、7或8位，可设1个奇偶校验位，1个起始位，1个、1.5个或2个停止位。
Intel8251内部有7个功能模块负责实现与CPU的数据交换以及与I/O设备的数据通信功能，内部有6个寄存器，其中与异步通信方式的有关的寄存器有5个，即模式寄存器、控制寄存器、状态寄存器、数据发送寄存器和数据接收寄存器。
模式寄存器的功能是设定intel8251的工作模式，控制寄存器的功能是控制intel8251的数据发送和接收等工作过程，状态寄存器的功能是反映intel8251数据发送和接收等工作的状态，各寄存器的格式如图5-1、图5-2和图5-3所示。
当CPU把需发送的数据写入数据发送寄存器后，intel8251将自动把数据组成帧并逐位发送出去。
Intel8251能自动完成数据接收操作，并把接收到的数据存放在数据接收寄存器中，CPU从中读取即可。
图5-1模式寄存器格式图5-2 控制寄存器格式图5-3 状态寄存器格式CPU对模式寄存器、控制寄存器和数据发送寄存器只能写入，不能读出。
对状态寄存器和数据接收寄存器只能读出，不能写入。
《单片机原理与接口技术》第7章 串行接口
PCON寄存器的D7位为SMOD，称为波特率倍增位。即当SMOD=1时，波 特率加倍; 当SMOD=0时，波特率不加倍。 通过软件可设置SMOD=0或SMOD=1。因为PCON无位寻址功能，所以， 要想改变SMOD的值，可通过相应指令来完成: ANL ORL MOV PCON，#7FH PCON，#80H PCON，#00H ;使SMOD=0 ;使SMOD=1 ;使SMOD=0
高等职业教育 计算机类课程规划教材
大连理工大学出版社
第7章
7.1 7.2 7.3 7.4
串行接口
串行通信的基本概念 MCS-51 单片机串行接口及控制寄存器 MCSMCSMCS-51 单片机串行口的工作方式 串行口的应用
7.1 串行通信的基本概念
7.1.1 数据通信的概念 计算机的CPU与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称 为数据通信。 1.并行通信 1.并行通信 并行通信是数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 其优点是数据传送速度快; 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。 2.串行通信 2.串行通信 串行通信是数据的各位一位一位顺序传送的通信方式。
7.3
7.3.1 方式0 方式0
MCS-51单片机串行口的工作方式 MCS-51单片机串行口的工作方式
串行口工作于方式0下，串行口为8位同步移位寄存器输入/输出口， 其波特率固定为fosc/12。
数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）端 输出，发送、接收的是 8位数据。不设起始位和停止位，低位在前，高 位在后。其帧格式为:
起始0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8/RB8 停止1
实验七、UART串行数据通信实验
实验七、UART串行数据通信实验1（查询与中断方式）一、实验目的通过实验，掌握UART查询与中断方式的程序的设计。
二、实验设备●硬件：PC 机一台●LPC2131教学实验开发平台一套●软件：Windows98/XP/2000 系统，ADS 1.2 集成开发环境。
●EasyARM工具软件。
三、实验原理EasyARM2131 开发板上，UART0 的电路图如图8.1 所示，当跳线JP6 分别选择TxD0和RxD0 端时方可进行UART0 通讯实验。
图8.1 UART0 电路原理图四、实验内容实验内容1使用查询方式，通过串口0 接收上位机发送的字符串如“Hello EasyARM2131!”，然后送回上位机显示，主程序以及各子程序流程如图8.2 所示。
（改写发送内容，字符个数不同）。
说明：需要上位机（PC机）串口终端如EasyARM.exe 软件。
使用串口延长线把LPC2131教学实验开发平台的CZ2(UART0)与PC机的COM1 连接。
PC 机运行EasyARM 软件，设置串口为COM1，波特率为115200，然后选择【设置】->【发送数据】，在弹出的发送数据窗口中点击“高级”即可打开接收窗口。
图8.2 串口实验相关程序流程图1.实验预习要求①研读LPC2000 UART工作原理与控制章节，注意FIFO 接收情况的特性。
②了解LPC2131教学实验开发平台的硬件结构，注意串口部分的电路。
2.实验步骤①启动ADS 1.2，使用ARM Executable Image for lpc2131工程模板建立一个工程DataRet_C。
②在user 组中的main.c 中编写主程序代码，在项目中的config.h 文件中加入#include <stdio.h>。
③选用DebugInFlash生成目标，然后编译连接工程。
④将EasyARM2131开发板上的JP6跳线分别选择TxD0和RxD0端时，方可进行UART0通信实验。
实验7 PPP
实验7 PPP实验任务一PPP 协议基本配置步骤一 行超级终端并初始化路由器配置将PC或终端的串口通过标准Console电缆与交换机的Console口连接。
电缆的RJ-45头一端连接路由器的Console口,9针RS-232接口一端连接计算机的串行口。
检查设备的软件版本及配置信息,确保各设备软件版本符合要求,所有配置为初始状态。
如果配置不符合要求,请学员在用户视图下擦除设备中的配置文件,然后重启设备以使系统采用缺省的配置参数进行初始化步骤二 据规划建立两台路由器之间的物理连接将两台路由器的S1/0接口通过V35电缆连接,然后在RTA上执行命令display interface serial1/0,根据其输出信息可以看到:Serial1/0 current state: Line protocol current state:Link layer protocol is:在RTB 上执行同样的命令并查看如上信息通过如上输出信息可以得知,路由器串口默认的链路层封装协议是步骤三 置路由器广域网接口IP 地址在RTA 上配置广域网接口S1/0 的IP 地址。
请补充完整的配置命令在RTA 上配置广域网接口S1/0的IP地址。
请补充完整的配置命令[RTA] interface Serial 1/ 0[RTA- Serial 1/0]在RTB 上也完整广域网接口IP 地址配置在RTA 的S1/0 接口模式视图下 行命令display this,可以看到interface Serial 1/ 0link-protocol PPP根据此信息检查并核实配置的正确性。
在RTB 的S1/0接口模式下，执行同样的命令并查看核实配置的正确性。
在RTA 路由器上执行命令display interface serial1/0 据其输出信息可以看到Serial 1/0 current state: Line protocol current state:Link layer protocol isLCP opened, IPCP opened步骤四 查路由器广域网之间的互通性在RTA 上通过ping命令检查RTA与RTB 广域网之间的互通性,其结果是实验任务二PPP PAP 认证配置在开始实验前 路由器配置恢复到默认状态。
微机原理与接口技术实验报告
微机原理与接口技术实验报告实验目的，通过本次实验，掌握微机原理与接口技术的基本知识，了解并掌握微机接口技术的应用方法。
实验仪器与设备，微机实验箱、接口卡、示波器、电源等。
实验原理，微机接口技术是指微机与外部设备进行数据交换的技术。
它是微机与外部设备之间的桥梁，通过接口技术可以实现微机与外部设备之间的数据传输和通信。
实验内容与步骤：1. 实验一，串行通信接口实验。
a. 将串行通信接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接示波器和外部设备，并进行数据传输测试；c. 观察并记录数据传输的波形和数据传输情况。
2. 实验二，并行通信接口实验。
a. 将并行通信接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接外部设备，并进行数据传输测试；c. 观察并记录数据传输的情况。
3. 实验三，AD转换接口实验。
a. 将AD转换接口卡插入微机实验箱的接口槽中；b. 连接外部模拟信号源，并进行模拟信号转换测试；c. 观察并记录模拟信号转换的波形和数据传输情况。
实验结果与分析：1. 串行通信接口实验结果分析：通过实验发现，在串行通信接口实验中，数据传输的波形稳定，数据传输速度较快，适用于对数据传输速度要求较高的应用场景。
2. 并行通信接口实验结果分析：在并行通信接口实验中，数据传输稳定，但数据传输速度相对较慢，适用于对数据传输速度要求不高的应用场景。
3. AD转换接口实验结果分析：经过实验发现，AD转换接口可以将模拟信号转换为数字信号，并且转换精度较高，适用于对信号转换精度要求较高的应用场景。
实验总结与展望：通过本次实验，我们深入了解了微机原理与接口技术的基本知识，掌握了串行通信接口、并行通信接口和AD转换接口的应用方法。
同时，也发现不同接口技术在数据传输速度、稳定性和精度方面各有优劣，需要根据实际应用场景进行选择。
未来，我们将继续深入学习和探索微机接口技术的应用，为实际工程项目提供更好的技术支持。
结语：通过本次实验，我们对微机原理与接口技术有了更深入的了解，实验结果也验证了接口技术在数据传输和信号转换方面的重要作用。
键盘接口实验实验报告及程序
键盘接口实验实验报告及程序一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解计算机键盘接口的工作原理，并通过编程实现对键盘输入的读取和处理。
通过这个实验，我们将掌握如何与计算机硬件进行交互，提高对计算机系统底层运作的认识。
二、实验原理计算机键盘通常通过 PS/2 接口或 USB 接口与主机相连。
在本次实验中，我们以 PS/2 接口为例进行研究。
PS/2 接口使用双向同步串行协议进行通信，数据传输速率约为 10 167Kbps 。
键盘在向主机发送数据时，每个字节包含 11 位，分别是起始位（总是 0 ）、 8 位数据位（低位在前）、校验位（奇校验）和停止位（总是 1 ）。
主机通过向键盘发送命令来控制键盘的工作模式和获取相关信息。
三、实验设备及环境1、计算机一台2、开发板及相关配件3、编程软件（如 Keil 等）四、实验步骤1、硬件连接将开发板与计算机通过相应的接口连接好，确保连接稳定。
2、软件编程选择合适的编程语言和开发环境。
初始化相关的硬件接口和寄存器。
编写读取键盘输入数据的程序代码。
3、编译与下载对编写好的程序进行编译，检查是否有语法错误。
将编译成功的程序下载到开发板中。
4、实验测试按下键盘上的不同按键，观察开发板的输出结果。
检查读取到的数据是否准确，校验位是否正确。
五、程序代码实现以下是一个简单的基于 C 语言的键盘接口读取程序示例：｀｀｀cinclude ＜reg51h>／／定义 PS/2 接口相关引脚sbit PS2_CLK ＝ P1^0;sbit PS2_DATA ＝ P1^1;／／读取一个字节的数据unsigned char ReadByte(）｛unsigned char data ＝ 0;unsigned char i;while(PS2_CLK ＝＝ 1)；／／等待时钟线拉低for(i ＝ 0; i ＜ 8; i+＋）｛while(PS2_CLK ＝＝ 0)；／／等待时钟上升沿data ＝（data ＜＜ 1) ｜ PS2_DATA; ／／读取数据位｝while(PS2_CLK ＝＝ 1)；／／等待时钟线拉低return data;｝void main(）｛unsigned char key;while(1)｛key ＝ ReadByte(）；／／读取键盘输入的数据／／在此处对读取到的数据进行处理和显示｝｝｀｀｀六、实验结果与分析在实验过程中，我们按下不同的键盘按键，开发板能够准确地读取到相应的键值。
并行和串行接口
7.2.1 三态门接口
7-6
用74LS244构成旳输入接口
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
A9～A0
IOR AEN
74LS244
…
1Y1 1Y2 1Y3 1Y4 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4
1A1 1A2 1A3 1A4 2A1 2A2 2A3 2A4
G1 G2
译码电路 200H
… …
7-22
有条件输入/输出
在例7.2 中，用一按钮控制实既有条件开关输入和 状态显示（按钮按下时，输入/输出）。
D7～D0 IOW
D7～D0 PB7 WR PB6
LED7 LED6
… …
IOR
AEN
A9 ～ A2
A1 A0
RD
译
PB0
码 器
200H CS
PA2
A1
PA1
A0
PA0
LED0
+5V K2 K1 K0
译码
8255A PC3
INTRA
数据
中导孔 纸
7.3.4 三种工作方式——方式0
7-21
例7.2 程序
#include <stdio.h>
#include <dos.h>
unsigned char tab[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
main(){
unsigned char i;
outportb(0x203,0x90);
2. C口按位置位/复位控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0
阐明：
➢ C口旳按位置位/复位 操作一次只能使C口
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
北京林业大学11学年—12学年第 2 学期计算机组成原理实验任务书专业名称：计算机科学与技术实验学时： 2课程名称：计算机组成原理任课教师：张海燕实验题目：实验七串行接口输入输出实验实验环境：TEC-XP+教学实验系统、PC机实验内容1．串行接口输入输出；2．串行接口扩展。
实验目的学习串行口的正确设置与使用。
实验要求1．实验之前认真预习，明确实验的目的和具体实验内容，做好实验之前的必要准备。
2．想好实验的操作步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想一想怎么样有意识地提高教学实验的真正效果；3．在教学实验过程中，要爱护教学实验设备，记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识地提高自己创新思维能力。
4．实验之后认真写出实验报告，重点在于预习时准备的内容，实验数据，运算结果的分析讨论，实验过程、遇到的现象和解决问题的办法，自己的收获体会，对改进教学实验安排的建议等。
善于总结和发现问题，写好实验报告是培养实际工作能力非常重要的一个环节，应给以足够的重视。
必要知识串行接口是计算机主机和某些设备之间实现通信，硬件造价比较低廉、标准化程度比较高的一种输入输出接口线路，缺点是通信的速度比较低。
从在程序中使用串行接口芯片的角度看，接口芯片内有用户可以访问的4个寄存器，分别是接收CPU送来数据的输出数据缓冲寄存器，向CPU提供数据的输入数据缓冲寄存器，接收CPU发来的控制命令的控制寄存器，向CPU提供接口运行状态的状态寄存器，必须有办法区分这4个寄存器。
接口芯片中还有执行数据串行和并行转换的电路，接口识别电路等。
串行接口用于执行数据的输入输出操作。
一次输入或输出操作通常需要两个操作步骤完成，第一步是为接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字节的内容（8位的IO端口地址）经过内部总线和运算器部件写进地址寄存器AR，第二步是执行输入或输出操作，若执行输入指令IN，则应从接口芯片读出一个8位的数据并经过数据总线DB和内部总线IB写进寄存器堆中的R0寄存器，若执行OUT指令，则需要把R0寄存器的内容经过内部总线IB和数据总线DB写入接口芯片。
接口芯片与输入输出设备之间的数据传送过程无需另外管理，会自动完成。
教学计算机使用8位的IO端口地址，安排在IN和OUT指令的低位字节，指令的高8位用作指令操作码，16为的指令编码全部占满，已经不能再指定要使用的通用寄存器，最终决定用对IN和OUT指令默认使用运算器中的R0完成输入输出操作。
IO地址端口的高4为（最高一位的值一定为1）用于通过译码电路产生接口芯片的8个片选信号，低4位用于选择一个芯片内最多16个寄存器。
教学计算机中，只为每个串行口芯片地址分配了两个地址，第一路串行接口的端口地址为80H/81H，第二路串行接口的端口地址可以由用户从90/91~F0/F1这8对中选择，把译码器的一个输出连接到接口芯片的片选信号引脚。
两个端口地址如何能够按照选择接口芯片内的4个寄存器呢？请注意，4个寄存器中的两个只用于输入，仅对IN 指令有用，另外两个只用于输出，仅对OUT指令有用。
2个端口地址和2条输入输出指令有如下4种组合，分别实现如下4项功能：IN 80：完成从接口芯片输入数据缓冲器读出8位数据并传送到R0寄存器低位字节；OUT 80：完成把R0寄存器低位字节的8位数据写入到接口芯片的输出数据缓冲器；IN 81：完成从接口芯片状态寄存器读出8位接口状态信息并传送到R0寄存器低位字节；OUT 81：完成把R0寄存器低位字节的8位命令信息写入到接口芯片的命令寄存器。
可以看到，偶数地址用于输入输出数据，奇数地址用于输入输出状态或命令信息。
实验说明1．TEC-XP＋配置了两个串行接口COM1 和COM2，其中COM1 口是系统默认的串行口，加电复位后，监控程序对其进行初始化，并通过该口与PC 机或终端相连；而COM2 口，留给用户扩展用。
2．查阅有关书籍，了解串行通信接口芯片8251 的工作原理；了解8251 复位、初始化、数据传输的过程。
提醒注意的是，每次对8251 复位后（即按1 次“RESET”按键），都需要对其进行初始化，然后再进行正常的数据传输；复位后，只能对其进行1 次初始化，多次初始化将导致串口工作不正常。
3．在使用COM2 口时，需要将两片8251 芯片之间的插针用短路子短接（出厂时已短接），这样才能为COM2 正常工作提供所需的控制信号和数据；另外，还需要为其分配数据口地址和控制口地址。
本教学机，已将COM2 口的C/D 与地址总线的最低位AB0 相连，而其片选信号未连，只引出1 个插孔，实验时，应将该插孔与标有“I/O /CS”的7 个插孔中的1个相连。
4．COM1口的初始化操作已经编写完毕。
注意：对COM1口进行操作时，通过地址80输入输出数据，通过地址81接收状态信息。
在对COM2进行操作时，需要先设置COM2的地址，可选择标有“I/O /CS”的7 个插孔中的任一个地址范围。
例如选择90~9F，则对COM2口进行操作时，通过地址90输入输出数据，通过地址91接收状态信息。
例如选择A0~AF，则对COM2进行操作时，通过地址A0输入输出数据，通过地址A1接收状态信息。
其他地址范围亦然。
实验注意事项1．连接电源线和通讯线前TEC-XP＋实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能会对TEC-XP＋实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害。
2．六个黑色控制开关的功能示意图如下：（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0，x表示任意）单步手动置指令组合逻辑联机8位FPGA上面下面连续从内存读指令微程序脱机16位MACH3．几种常用的工作方式（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0，x表示任意）4．在拔插实验箱上的任何器件和连线时，都要关闭实验箱电源，否则可能会烧坏实验箱的器件。
实验步骤一．硬件连接1．在断电状态下，取出TEC-XP+实验系统，将桌子上的串口线连接到TEC-XP+实验系统的串口（离电源接口远的）；连接电源，将电源线的连到TEC-XP+实验系统的电源接口。
2．将TEC-XP＋实验系统左下方的六个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在这个实验中开关应置为001100。
3．打开电源，船形开关和5V 电源指示灯亮。
二．仿真终端软件的操作步骤1．在D盘下建立你的工作目录，目录的命名：你的名字的汉语拼音的首字母，例如你叫张三，则你的目录为zs。
2．将C:\tec-xp\pcec目录的拷贝到你的目录下。
3．双击，出现如图1所示的界面：图1 选择串口的界面4．系统默认选择串口1，直接按回车后出现如图2所示的界面：图2 选择参数的界面5．图2是系统设定的一些传输参数，直接回车。
按一下TEC-XP＋实验系统的“RESET”按钮放开后再按一下“START”按钮，出现界面如图3所示：图3 启动界面此时表明TEC-XP＋机器联机通讯正常。
三、串行接口输入输出设计一个小程序, 用次数控制在终端屏幕上输出20H个可打印字符。
（1）在命令行提示符状态下输入：A 2020↙屏幕将显示：2020：从地址2020H 开始输入下列程序:2020:MVRD R2,0020 ；送入输出字符个数2022:MVRD R0,0030 ；“0”字符的ASCII 码送寄存器R02024:OUT 80 ；输出保存在R0 低位字节的字符2025:DEC R2 ；输出字符个数减12026:JRZ 202E ；判10 个字符输出完否,已完，则转到程序结束处2027:PUSH R0 ；未完，保存R0 的值到堆栈中2028:IN 81 ；查询接口状态，判字符串行输出完成否,2029:SHR R0202A:JRNC 2028；未完成, 则循环等待202B:POP R0 ；已完成, 准备输出下一字符并从堆栈恢复R0 的值202C:INC R0 ；得到下一个要输出的字符202D:JR 2024 ；转去输出字符202E:RET202F：↙（2）用“G”命令运行程序，记录运行结果。
（3）将上述程序中的2028:IN 812029:SHR R0202A:JRNC 20283条语句修改为3条MVRR R0,R0语句再次运行该程序，查看会出现什么现象，记录运行结果，解释为什么会如此？四、串行接口扩展1．将8251芯片插入实验箱右上角SIO2 8251上，为扩展I/O 口选择一个地址：将与COM2 口相连的SIO2 8251 左上方的/CS 与标有I/O /CS的插孔中地址为A0~AF 的一个相连；2．将教学机COM1 口与一台PC 机（A机）相连，在PC机（A机）上启动PCEC16.EXE；3．断开COM1 与A机的串口线，将其连接到另一台PC 机（B机）的串口，同样启动PCEC16.EXE；4．用另一根串口线将COM2 口和A机相连；5．在与COM1 相连的PCEC 上输入程序，这是主PCEC 可以输入输出，和COM2 连接的是从PCEC只作输出；6．用A命令编程进行COM2 口的操作。
（1）程序1：COM2 口初始化在命令行提示符状态下输入：A 2000↙从2000H 单元开始输入下面的程序2000：MVRD R0，004E ；给R0 赋值004E2002：OUT A1 ；将R0 的值输出到COM2 口的8251 中的寄存器中2003：MVRD R0，0037 ；给R0 赋值00372005：OUT A1 ；将R0 的值输出到COM2 口的8251 中的寄存器中2006：RET在命令行提示符状态下输入G 2000 运行初始化程序，完成对COM2 口的初始化。
注意：每次按“RESET”按键后，在对COM2 进行读写操作之前，都应运行该程序。
需要注意的是，按一次“RESET”按键后，只能对COM2 口进行一次初始化操作。
（2）程序2：从COM2 口输入数据，然后在与COM1 口相连的PC上显示出数据。
在命令行提示符状态下输入：A 2040↙从2040H 单元开始输入下面的程序2040：IN A1 ；判键盘上是否按了一个键,2041：SHR R0 ；即串行口是否有了输入的字符2042：SHR R02043：JRNC 2040 ；没有输入则循环测试2044：IN A0 ；从COM2 口读入字符到R02045：OUT 80 ；将该字符从COM1 口输出2046：RET2047：↙使用G命令运行该程序，要求记录：⏹从与COM1口相连的PC机的键盘上输入字符，两个PC机的屏幕显示分别是什么？⏹从与COM2口相连的PC机的键盘上输入字符，两个PC机的屏幕显示分别是什么？（3）程序3：从COM1 口接收数据，发送到与COM2 口相连的PC 机上回显。