微机原理与接口技术——第10章(8251)
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炎黄技工学校《微机原理与接口技术》教学大纲理论课时36实践课时36总课时72考核形式考查编写时间2022-03编写人审核人机电信息工程系计算机技术教研室编《微机原理与接口技术》课程标准课程名称:微机原理与接口技术适用专业:计算机网络应用课程学分:4学分计划学时:72学时一、课程概述1、课程性质与任务本课《微机原理与接口技术》是计算机专业的一门重要的专业课,它的前续课程有《电子技术基础》、《电路原理》通过本课程的学习,为后续课程《微机控制技术》打下良好的基础。
同时与毕业设计密切相关,为它提供了硬件和软件的基础。
本课程介绍了微型计算机原理及组成结构、微机接口的有关基本知识和实用技术、常用微机接口芯片的使用方法。
2、课程基本理念结合我们学生的实际情况,在平时的教与学中主要遵循以下的理念:(1)将专业课的学习与基础理论衔接,指导学生有针对性地预习;(2)帮助学生形成强烈兴趣;(3)指导学生了解课程教学目的,教师结合教学大纲和自己对课程的把握情况,阐明《微机原理与接口技术》的课程特点;(4)培养学生良好的学习习惯。
3、课程设计思路1、总体设计原则与思路:按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业设计课程体系”的总体设计要求,该门课程以形成电机与变压器的原理与性能指标、运行调试及维护维修等能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围铙工作任务完成的需求来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。
2课程设计依据与评价方法:学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,以自动化专业学生的就业为向导,根据行业专家对自动化专业所涵盖的的岗位群体进行的任务和职业能力分析,同时遵循中等职业学校学生的认识规律,紧密集合职业资格证书中相关考核内容,确定本课程的工作任务模块和课程内容。
浙江工业大学计算机学院实验报告实验名称 8251串行接口姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1 实验内容了解串行通信接口的工作原理和工作过程,掌握编写初始化程序和通信程序的方法。
设计实验电路,编写实验程序,使实现从键盘输入“a”到“z”范围的字母,将其ASCII码加四后串行发送出去,再从串行口接收回来在屏幕上显示(若输入“w”、“x”、“y”、“z”,则分别显示“a”、“b”、“c”、“d”),实现自发自收。
1.2 实验要求(1)具有一定的汇编编程的基础,实验前能根据实验要求画出实验流程图,同时写出其所对应代码;(2)要了解8251A中断控制器的内部结构和外部引脚,理解芯片的工作原理和工作过程。
熟悉8251A芯片的命令字,能对其进行编程;(3)了解8253A定时/计数器,知道如何通过其计数器产生发送和接收时钟;(4)熟悉实验平台TPC-USB了解各个接口的名称与功能,进行实验时能快速并正确地连接好实验电路;(5)连接PC与TPC-USB平台,用微机实验软件运行程序。
在屏幕上显示提示信息“Pleaseinput a letter!”,从键盘输入“a”到“z”范围的字母,将其ASCII码加四后串行发送出去,再从串行口接收回来在屏幕上显示。
若输入“w”“x”、“y”、“z”,则分别显示“a”、“b”、“c”、“d”;若输入Esc,则退出程序。
二、实验原理与硬件连线2.1 实验原理(1)8251A的内部结构:图1 8251的内部结构图发送器:▲发送缓冲器+ 发送移位寄存器+ 发送控制电路。
发送控制电路用来控制和管理发送过程。
在其控制下,发送缓冲器将来自CPU的并行数据串行化,通过TxD发送出去。
▲异步方式:控制电路在数据帧中加上起始、校验和停止位。
▲同步方式:控制电路在数据帧中插入同步字符和校验位。
同步方式发送过程中,两字符间不允许有间隔。
若CPU未及时提供新字符,则控制电路自动补上同步字符。
接收器:▲接收缓冲器+ 接收移位寄存器+ 接收控制电路。
《微机原理与接口技术》课程标准一、课程概述《微型原理与接口技术》是计算机硬件与软件衔接及综合应用的课程。
尤其微处理器大量开展和计算机渗透嵌入各种仪表和控制系统后,“微机原理与应用〃成为组构系统的根本技术。
《微型原理与接口技术》是通信工程专业的必修课程,其课程着重介绍微型计算机根本构成及应用方法。
该课程的先修课程有:《电路与电子学》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序设计》,并为《单片计算机技术》、《计算机控制技术》等课程打下根底。
它是一门理论性、实践性和应用性较强的课程。
这门学科的重点是培养学生在微型计算机根本构成与外界联系(广义输入/输出)的应用方面的知识和技能,对学生的专业开展和计算机的深入研究具有极其重要的意义。
通过本课程,使学生学习微处理器芯片根本功能、指令系统、构成微型计算机的外围芯片,以及构成微型计算机系统的接口芯片。
掌握微型计算机结构特点,以及实现微型计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能;掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么;熟悉和正确选择常用的儿种大规模集成接口电路。
本课程具有较强的实践能力。
二、课程目标1 .知道《计算机接口技术》这门课程的性质、地位和价值;知道该课程的研究领域和技术前景;知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2 .理解这门课程的主要概念、根本原理利技术要点,拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念。
3 .掌握计算机结构特点,以及实现计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能。
4 .掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么;熟悉和正确运用常用的儿种大规模集成接口电路。
5 .通过本课程的学习,到达提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和动手能力。
三、课程内容和教学要求这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下:知道 ---- 是指对这门学科和教学现象的认知。
理解 ---- 是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释,能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
8251 串行接口应用实验PB07210249 马运聪PB07210267 李嘉浩实验目的1.掌握8251 的工作方式及应用;2.了解有关串口通讯的知识。
实验设备1. PC机两台2. TD-PITE 实验装置两套实验内容1.数据信号的串行传输实验,循环向串口发送一个数,使用示波器测量TXD 引脚上的波形,以了解串行传输的数据格式。
2.自收自发实验,将3000H 起始的10 个单元中的初始数据发送到串口,然后自接收并保存到4000H 起始的内存单元中。
实验原理1.8251 的基本性能8251 是可编程的串行通信接口,可以管理信号变化范围很大的串行数据通信。
有下列基本性能:1)通过编程,可以工作在同步方式,也可以工作在异步方式;2)同步方式下,波特率为0~64K,异步方式下,波特率为0~19.2K;3)在同步方式时,可以用5~8位来代表字符,内部或外部同步,可自动插入同步字符;4)在异步方式时,也使用5~8位来代表字符,自动为每个数据增加1个启动位,并能够根据编程为每个数据增加1 个、1.5 个或2 个停止位;5)具有奇偶、溢出和帧错误检测能力;6)全双工,双缓冲器发送和接收器。
注意:8251 尽管通过了RS-232 规定的基本控制信号,但并没有提供规定的全部信号。
2.8251的编程对8251 的编程就是对8251 的寄存器的操作,下面分别给出8251 的几个寄存器的格式。
(1)方式控制字方式控制字用来指定通信方式及其方式下的数据格式,具体各位的定义如下图所示:(2)命令控制字命令控制字用于指定8251 进行某种操作(如发送、接收、内部复位和检测同步字符等)或处于某种工作状态,以便接收或发送数据。
下图所示的是8251 命令控制字各位的定义。
(3)状态字CPU 通过状态字来了解8251 当前的工作状态,以决定下一步的操作,8251 的状态字如下图:实验步骤1.数据信号的串行传输发送往串口的数据会以串行格式从TXD 引脚输出,编写程序,观察串行输出的格式。
集美大学计算机工程学院实验报告课程名称微机系统与接口技术实验名称实验四8251可编程串行接口实验实验类型设计型姓名学号日期地点成绩教师第1页共8页1. 实验目的及内容 1.1实验目的1、了解8251的内部结构、工作原理及与8086的接口逻辑;2、掌握8251的初始化编程方法,学会使用8251实现设备之间的串行通信。
1.2实验内容1)设计8251与8086CPU 的硬件连接图,分配8251的基地址为0FF00H 。
8251的CLK 引脚需接4MHZ 的时钟。
2)设计8251的硬件连接及编写程序,实现自发自收。
把内存中的字符串,依次传送出去,并接收回来,然后把接收回来的字符显示在LED 上。
使用8253作分频器提供8251的收发时钟,并给出程序流程图。
3)计算你所设计的串行通信的波特率为多少?本次设计实验中,我所设计的通信的波特率为19200,波特率因子为16。
4)设计8251的硬件连接及编写程序,实现从PC 机的串行通信测试软件向8251发送一批数据,8251接收完数据之后,再将数据依次发送回去。
使用8253作分频器提供8251的收发时钟,并给出程序流程图。
2. 实验环境星研电子软件,STAR 系列实验仪一套、PC 机一台、导线若干3. 实验方法8251是通用同步/异步接收发送器,可用作CPU 和串行外设的接口电路,它的工作各种工作方式及工作进程都是用初始化及实时控制实现的,编程时,方式指令紧接在复位后由CPU 写入,用来定义8251A 的一般工作特性;在写入方式指令的前提下由CPU 写入同步字符和命令指令用来指定芯片的实际操作。
根据实验要求,需完成一下两个方面的问题:(1)8253对收发时钟的分频。
8253的CLK 接频率发生器的2MHZ ,初值赋给104,得到收发时钟为19200HZ 。
(2)利用8251实现自发自收。
8251的方式命令字:停止位为1,产生偶校验,字符长度为8位,波特率因子为16位;命令指令字:出错标志复位,允许发送,允许接收。
《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》,总的来说,我掌握的知识点可以说是少之又少,我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。
这门课围绕微型计算机原理和应用主题,以Intel8086CPU为主线,系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式,介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧,存储器的组成和I/O接口扩展方法,微机的中断结构、工作过程,并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术,包括七大接口芯片:并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D(ADC0809)、D/A (DAC0832)、DMA(8237)、人机接口(键盘与显示器接口)的结构原理与应用。
在此基础上,对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。
第一章:微型计算机概论(1)超、大、中、小型计算机阶段(1946年-1980年)采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率,能够解决较复杂的数学计算和数据处理(2)微型计算机阶段(1981年-1990年)微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
(3)计算机网络阶段(1991年至今)。
计算机的数值表示方法:二进制,八进制,十进制,十六进制。
要会各个进制之间的数制转换。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助,从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源共享。
第二章:80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式,重点讲述了8086微处理器的相关知识,从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。
本章内容是本课程的重点部分。
第三章:80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式,讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用;讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。