计算机与单片机的通信

计算机与单片机的通信

15.4.2 计算机与单片机的通信

1、实验内容

实现计算机与单片机的通信

2、实验方法

在实际应用中，常常需要用计算机和单片机联合组成分布式测控系统，这就需要计算机与单片机之间进行通信。在计算机系统中，利用异步通信适配器实现异步串行通信。

一般计算机以8250芯片为适配器，加上电平转换电路，再将其做成串行接口的形式，其端口地址范围为3F8H~3FEH或2F8H~2FEH。8250是一种通用的异步接收发送器，是专门为了适应Intel公司的微处理机的数据通信而设计的。它接收来自CPU的并行数据，然后将其转换为连续的串行数据，通过发送器的移位寄存器发送出去。同时，该芯片也能够从外部接收串行数据，并将其转换成并行数据，通过接收数据寄存器提供给CPU。

8250共有10个可访问的内部寄存器，各寄存器的名称及相应的端口地址见表15.1。对这些寄存器的访问由计算机的I/O指令来进行，各寄存器的功能如下。

●数据发送保持寄存器：端口地址为3F8H，只能写入：寄存器存放

的是将要发送的串行数据。

●数据接收寄存器：端口地址为3F8H，只能读出；寄存器存放接收

到的数据。

●波特率因子寄存器：端口地址为3F8H和3F9H，只能写入：3F8H

中放低8位，3F9H中放高8位。

●中断控制寄存器：端口地址为3F9H，只能写入：寄存器允许8250

四种类型的中断按优先次序排列，即接收线路出错→接收数据就绪→发送保持寄存器空→Modem中断。当对应位为1时，则允许相应的中断信号输入，清除中断允许寄存器的最低4位可完全禁止芯片中断系统。

表15.1 8250的内部寄存器端口地址

●中断识别寄存器：端口地址为3FAH；当系统允许8250的一种或

多种中断时，由于8250只能向外发出一个总的中断请求信号，程序为了识别是哪一个中断源引起的中断，以便转入相应的中断服务程序，必须从中断识别寄存器中读出一个中断识别字节；中断识别字节用于标志当前中断的类型，寄存器中用了低3位（D2、D1、

D0）高5位没有用，其含义如下：

◆当D0=0时，有中断状态；D0=1时，无中断状态。

◆当D2=0、D1=0时，Modem状态变化。

◆当D2=0、D1=1时，发送保持寄存器空。

◆当D2=1、D1=0时，接收数据就绪。

◆当D2=1、D1=1时，接收字符错。

●通信线控制寄存器。端口地址为3FBH：寄存器用于控制通信数据

格式，即数据位数、停止位数、奇偶校验方式等。寄存器各位含义如下：

◆当D1=0、D0=0时，字符代码长度为5位。

◆当D1=0、D0=1时，字符代码长度为6位。

◆当D1=1、D0=0时，字符代码长度为7位。

◆当D1=1、D0=1时，字符代码长度为8位。

◆当D2=0时，停止位数目为1；当D2=1时，停止位数目为1.5

（字符代码长度为5位）或是（字符代码长度为6、7、8位）。

◆当D3=0时，无奇偶校验位；当D3=1时，有奇偶校验位。

◆当D4=0时，为奇检验；当D4=1时，为偶校验位。

◆当D5=0时，该位无效；当D2=1时，若D4=0、D3=1，奇偶

检验位均为1，若D4=1，D3=1，奇偶校验位均为0。

◆当D6=0时，该位无效；当D6=1时，强制连续输出空白状态。

◆当D7=0时，寻址位为正常值；当D7=1时，寻址位为波特率

因子寄存器。

Modem控制寄存器。端口地址为3FCH；异步通信控制器可以连

要±12V电源供电了。MAX232芯片的引脚及结构如图15.8所示。MAX232芯片内部有两路电平转换电路。在实际应用中，可以从两路发送接收器中任选一路作为接口，但要注意其发送和接收的引脚必须对应。引脚T1in或T2in可以直接接TTL/CMOS电平的单片机的串行发送端TXD：R1out或R2out可以直接接TTL/CMOS电平的R1in 或R2in可以直接接PC的RS-232串行口的发送端TXD。

图15.8 MAX232芯片的内部电路

在本实验中，实现了PC应用程序与单片机之间的通信，将根据在控制台执行应用程序时所使用的不同命令行选项（COM1/COM2和“文件路径”的顺序），来决定是将文件内容向单片机（存储器）中写入，还是将单片机（存储器）中的内容写入文件。

3、实验原理图

实验原理如图15.9所示

图15.9 计算机与单片机通信的电路