【微机接口】可编程串行异步通信芯片8250

news2024/11/28 8:51:03

8250能实现数据串并变换，实现全双工异步通信。

支持异步通信协议，数据格式、通信速率由初始化编程设定。

内部有中断机制，CPU可用查询中断方式与之交换信息。

8250内部寄存器：

发送保持寄存器：保存CPU传送来的并行数据，并转移至发送移位寄存器。

只有在发送保持寄存器空闲时，CPU才能写入写一个数据。

接受缓冲寄存器：

接受移位寄存器，去掉起始位，检验位和停止位，转换成并行数据，转换后的并行数据存入接受缓冲寄存器，等待CPU接受。

只有当一帧数据收完后，CPU才能用IN指令读接受缓冲寄存器

通信线状态寄存器：寄存通信线状态

D0：D0=1表示接收器已接收到一帧完整的数据，并已转换成并行数据，存入接受缓冲寄存器。

D5: D5=1表示发送保持寄存器空闲，CPU可以写入新数据。

D0位和D5位是串行接口最基本的标志位，它们决定了CPU能不能向8250进行读写操作，只有当D0＝1时，CPU才能读数；只有当D5=1时，CPU才能写数据。

D1D2D3D4位如果为1，说明出错。

例：利用主串口查询方式发送一个‘A’

（在此之前，8250通信线寄存器最高位设置为0）

SCANT :MOV DX,3FDH ；3FDH为通信线状态寄存器

IN AL,DX ；读取通信线状态寄存器到AL

TEST AL,00100000B/20H ;检查发送保持寄存器是否空闲

JZ SCANT ;一直等到D5为1时，才继续进行下一步

MOV DX,3F8H ；发送保持寄存器

MOV AL,'A'

OUT DX,AL ；向发送保持寄存器发送一个字符‘A’

例：利用辅串口查询方式接受一个字符

（在此之前，8250通信线寄存器最高位设置为0）

SACNT：MOV DX,3FDH ;3FDH为通信线状态寄存器

IN AL,DX ;读取通信线状态寄存器到AL

TEST AL,01H ;检查接受缓冲器是否有数据

JZ SACNT ;一直等到D0为1时，才继续进行下一步

MOV DX,2F8H

IN AL,DX ;从辅串口接受缓冲寄存器读取一个字符到AL

发送保持寄存器和接受缓冲寄存器口地址相同，当使用OUT指令时，默认访问发送保持缓冲器；

当使用IN指令时，默认访问接受缓冲寄存器。

中断允许寄存器：

D7~D4位恒为0，D3~D0位表示8250的4级中断是否被允许。

D0:允许接受到一帧数据后，内部提出接受中断请求

D1:允许接受到一帧数据后，内部提出发送中断请求

D2D3

当8250工作在查询方式，中断允许寄存器全部置0。

中断识别寄存器？没用到

MODEM控制寄存器：

000_ _ 000(只需要考虑D3,D4位)

D3=1：8250用中断方式与CPU交换信息;D3=0：8250用查询方式与CPU交换信息

D4=0：8250工作在正常收发方式；D4=1:8250工作在内部自环方式

除数寄存器（高8位，低8位）

通信线控制寄存器：指定串行异步通信数据格式

D7=1表明后继写入合用端口的数据写入除数寄存器

D7=0表明后继写入何用端口的数据写入非除数寄存器

MOV DX，3FBH； 3FBH控制线寄存器

MOV AL，80H ； 10000000B (访问除数寄存器)

OUT DX，AL ；访问除数寄存器

MOV DX，3F9H；   除数寄存器高8位

MOV AL, N ；

OUT DX，AL ； N写入除数寄存器高8位

MOV DX,3FBH ；3FBH控制线寄存器

MOV AL,01111111B（写最高位，后面不管）；访问非除数寄存器

OUT DX,AL

MOV DX,3F8H

MOV AL,N

OUT DX,AL ；N写入发送保持寄存器

8250的初始化编程：

直接对8250端口进行初始化编程

（1）确定波特率：设置除数锁存器

（2）确定数据格式：设置通信线路控制寄存器

（3）若使用中断方式：设置中断允许寄存器的相应位（置“1”)

（4）设置MODEM控制寄存器

例：编写子程序，对PC系列机主串口进行初始化，要求：

（1）通信速率=1200波特，一帧数据包括：8个数据位，1个停止位，无校验

（2）查询方式，完成内环自检

查表：除数寄存器0060H

一帧数据结构命令字：00000011B(3FBH，第一位为0是因为之后用不到除数寄存器)

中断允许命令字：0

MODEM控制字00010000B=10H

注意D3在右面，D4在左面

I8250 PROC

MOV DX,3FBH

MOV AL,80H

OUT DX,AL ;这三行固定，表示访问除数寄存器

MOV DX,3F9H

MOV AL,0 ；00H写入除数寄存器高8位

OUT DX,AL ；

MOV DX,3F8H

MOV AL,60H

OUT DX,AL ；60H写入除数寄存器低9位

MOV DX,3FBH

MOV AL,03H

OUT DX,AL ;定义一帧数据格式

MOV AL,0

OUT DX,AL

MOV DX,3FCH ;置MODEM控制器

MOV AL,10H

OUT DX,AL

RET

I8250 ENDP

例:要求以9600bps进行异步串行通信，每个字符7位，2个停止位，奇校验，允许所有中断。

假设端口地址的高位0011,1111，1A2A1A0

除数寄存器0060H （3FBH）

数据格式：00001110B （3FBH）

允许所有中断：中断允许寄存器0FH

MODEM控制器：000010（11）？（考试不考）

MOV DX,3FBH

MOV AL,80H

OUT DX,AL ;访问除数寄存器

MOV DX,3F9H

MOV AL,0

OUT DX,AL;除数寄存器高8位

MOV DX,3F8H

MOV AL,60H

OUT DX,AL；除数寄存器低8位

MOV DX,3FBH

MOV AL,00001110B

OUT DX,AL；设置数据帧格式

MOV DX,3F9H

MOV AL,0FH

OUT DX,AL；设置中断允许寄存器

MOV DX,3FCH

MOV AL,0BH

OUT DX,AL ;置MODEM控制器

例：A、B两机利用主串口，查询方式，进行单工通信，A机发送电文“hello”至B机。试为A机编写发送程序。要求：波特率为2400，奇校验，停止位1位，数据位7位，采用查询方式。

除数寄存器：0030H

A机：

DATA SEGMENT USE16

BUF DB 'HELLO'

LEN EQU $-BUF

DATA ENDS

CODE SEGMENT USE16

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

BEG: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

CALL I8250 ;完成8250初始化编程

;在完成8250的初始化编程后默认访问的是非除数寄存器

LEA BX,BUF

MOV CX,LENS

SCAN: MOV DX,3FDH

IN AL,DX ;忘记写

TEST AL,20H;检测D5是否为1，如果为1说明可以发送数据

JZ SCAN

MOV DX,3F8H

MOV AL,[BX];使用LOOP循环遍历字符串

OUT DX,AL

INC BX

LOOP SCAN

NEXT: MOV AH,4CH

INT 21H

I8250 PROC

MOV DX,3FBH

MOV AL,80H

OUT DX,AL ;访问除数寄存器

MOV DX,3F9H

MOV AL,0

OUT DX,AL ;除数寄存器高8位00H

MOV DX,3F8H

MOV AL,30H

OUT DX,AL ;除数寄存器低9位30H

MOV DX,3FBH

MOV AL,00001010B

OUT DX,AL ;设置一帧数据格式

MOV DX,3FCH

MOV AL, 0

OUT DX,AL

RET

I8250 ENDP

CODE ENDS

END BEG

B机：

CODE SEGMENT USE16

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

BEG: CALL I8250 ;同上（和A一样）

MOV CX,5

SCAN:MOV DX,3FDH

IN AL,DX

TEST AL ,01H ;D0位是1说明可以接受数据

JZ SCAN

IN AL,3F8H ;出错

正确写法

MOV DX,3F8H

IN AL,DX ;使用AL接受读取缓冲区的数据

LOOP SCAN

MOV AH,4CH

INT 21H