发布时间 : 星期五 文章基于TPC-USB实验系统的串行通信协议研究更新完毕开始阅读01af010529ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2aad
? DTR：数据终端准备好信号，通知外部设备，CPU当前已经准备就绪。 ? DSR：数据设备准备好信号，表示当前外设已经准备好。 ? RTS ：请求发送信号，表示CPU已经准备好发送。
? CTS：允许发送信号，是对 的响应，由外设送往8251A。
实际使用时，这4个信号中通常只有CTS必须为低电平，其它3个信号可以悬空。 ? 数据信号： ? TXD：发送器数据输出信号。当CPU送往8251A的并行数据被转变为串行数据后，
通过TXD送往外设。
? RXD：接收器数据输入信号。用来接收外设送来的串行数据，数据进入8251A后
被转变为并行方式。
（7)电源和地
? VCC：电源输入 ? GND：地
2. 硬件设计
2.1 基于TPC-USB实验系统总线与8251A的连接
基于TPC-USB实验系统总线和8251A实现相距较近的两台微型计算机相互通信的系统连接简化框图2.1如下：
图2.1：系统连接简化框图
（1）如图2.1所示，CPU发送指令，甲机发送数据，8251A将数据送到发送缓冲器，经过并串转换后通过TXD发送出去；乙机监视其RXD，有数据发到时，8251A将数据经过串并转换后发送到接收缓冲器，等待CPU来读取。 （2）主要信号线连接论述：
? D0~D7：TPC-USB实验系统上的D0~D7是8088上的数据线，用来传送数据；而
8251A是I/O芯片，它的数据线是用于CPU与8251间传送数据的，因此可以把8251A上的数据线直接与TPC-USB实验系统上的D0~D7相连。 ? RD与WR：8251A对于CPU来说是I/O设备，要使8251A上的RD和WR信号有
效，必须使CPU的I/O与WR、RD同时有效，而PC/XT总线上的IOR和IOW是
? ?
?
?
I/O读和I/O写，所以只要把8251A上的WR、RD分别与PC/XT总线上的IOR和IOW直接相连就可以了。当CPU执行外设写操作时，WR有效；当CPU执行外设读操作时，RD有效。
CTS：当CTS=0时，引脚信号TxD变位为高电平，CPU可以8251A发送数据，，本设计把CTS的引脚直接接地。 CLK：TPC-USB实验系统上提供了1MHZ和2MHZ的时钟，因此，只需把TPC-USB系统板上的2MHZ直接连接到8251A的CLK信号，将TPC-USB系统板上的1MHZ经过二分频后连接到8251A的TXC和RXC上，根据8251的参数规定，这是满足8251A的工作要求的。
RESET： RESET为复位信号，当该信号有效时，8251A实现复位功能，内部所有的寄存器都被置为初始状态。将8251A上的RESET信号直接连在TPC-USB实验系统上提供的RESET信号上，只要TPC-USB实验系统开启时，就对8251A进行了初始化。
C/D：C/D是控制/数据信号，分时复用。用来区分当前读/写的是数据还是控制信息或状态信息。将A0直接与C/ˉD相连，通过改变A0的值可以实现片内选。当A0＝0（偶地址），选中8251的数据口；当A0＝1（奇地址）时，选中8251的数据口。
2.2 地址译码电路：
译码电路的目的是当CPU访问某个I/O系统时，产生对应的片选信号CS。在一个I/O系统中，往往有多个端口，所以译码电路应根据需要对一个地址区间产生片选信号 。 一般把地址信号分为两部分：一部分是高位地址与CPU或总线的控制信号组合，经过译码电路产生一个片选信号 ，选择某个I/O接口芯片；另一部分是低位地址线直接连到I/O接口芯片，以实现接口芯片的片内寻址。
按照地址译码电路采用的元器件来分，可分为门电路译码，译码器译码；按照译码电路形式来分，又可分为固定式和可选式端口地址译码。 （1）方案一：
结合本设计，考虑到为系统以后扩充留有余地，因此我们选择了可选式端口地址译码，并且使用8位比较器74LS688和地址开关实现地址译码，译码电路如图2.2所示：
图2.2：地址译码电路
如图2.2：74LS688将来自系统的AEN和A2,A3,A7~A9，即P7~P0与DIP开关设定的数据Q7~Q0进行比较，输出到74LS138的控制端G2B上。根据比较器的特性，当输入端P7~P0的地址和Q7~Q0的开关状态一致时，输出低电平，使译码器进行译码。图中，当A9=1,AEN=0时译码才有效。
（2）方案二：
图2.3
如图2.3所示，TPC-USB实验台上I/O地址选用280H－2BFH 64个，分8组输出，低三位地址A0~A2不参与译码。因此,每一有效输出是一组地址，如Y0输出，当低三位地址变化时（000～111），改组地址的变化范围为280H~287H。Y0-Y7的输出地址分别为 280H－287H；288H－28FH；290H-297H；298H-29FH；2A0H-2A7H；2A8H-2AFH；2B0H-2B7H；2B8H-2BFH，8根输出线在实验台“I/O地址”处分别由自锁紧插孔引出。
结合本设计，本设计的8251A的端口分别为02B8H（0000，0010，1011，1000）和02B9H（0000，0010，1011，1001），当A9~A3＝1010111，A2=0,A1=0,A0=0, 译码电路产生片选信号 ，选中该8251A芯片，并通过片内寻址选中了8251A的数据口：02B8H; 当A9~A3＝1010111，A2=0,A1=0,A0=1时，译码电路产生片选信号 ，选中该8251A芯片，并通过片内寻址选中了8251A的控制口：2B9H。
本设计的实验采用了TPC-USB实验系统上的地址译码电路即方案二。
2.3 硬件测试
硬件测试主要有两种：静态测试和动态测试。 ? 静态测试：查看硬件的连接是否正确 ? 动态测试：测试8251A的收发功能 第三部分
软件设计