引言

8251是一款经典的串行通信接口芯片，广泛应用于早期的个人电脑和嵌入式系统中。本文将详细介绍8251的工作原理、编程方法以及在实际应用中的实验技巧，帮助读者轻松上手并掌握8251串行接口的使用。

8251概述

1. 8251的功能特点

  • 支持多种串行通信协议，如同步、异步通信；
  • 可编程的数据格式，包括8位、16位、32位等；
  • 可编程的波特率发生器，提供多种波特率选项；
  • 具有接收和发送缓冲器，提高通信效率；
  • 支持多处理器通信，支持中断和直接内存访问（DMA）。

2. 8251的内部结构

8251内部主要由以下几个部分组成：

  • 波特率发生器：用于生成所需的波特率；
  • 接收器：用于接收串行数据并将其转换为并行数据；
  • 发送器：用于将并行数据转换为串行数据；
  • 控制逻辑：用于控制整个芯片的工作流程；
  • 状态寄存器：用于反映芯片的工作状态；
  • 数据寄存器：用于存放待发送或接收的数据。

8251编程方法

1. 初始化8251

在进行通信之前，需要对8251进行初始化，包括设置工作模式、数据格式、波特率等。以下是一个简单的初始化示例代码：

void init8251(void)
{
    // 设置8251的控制字
    outb(0x83, 0x3f); // 设置模式、数据格式、波特率等
    // ... 其他初始化设置
}

2. 发送数据

发送数据时，需要将数据写入8251的数据寄存器，并等待发送完成。以下是一个简单的发送数据示例代码：

void sendChar(unsigned char ch)
{
    while (!(inb(0x3f) & 0x20)); // 等待发送缓冲器为空
    outb(ch, 0x3f); // 发送数据
}

3. 接收数据

接收数据时，需要从8251的数据寄存器读取数据，并判断接收是否完成。以下是一个简单的接收数据示例代码：

unsigned char recvChar(void)
{
    while (!(inb(0x3f) & 0x01)); // 等待接收缓冲器非空
    return inb(0x3f); // 读取数据
}

8251应用实验技巧

1. 通信测试

为了验证8251通信是否正常，可以进行简单的通信测试。可以使用一个串口通信软件，将一个8251连接到计算机的串口，然后使用另一个8251与它进行通信。

2. 波特率配置

波特率是串行通信的关键参数之一。在实验过程中，可以根据实际需求调整波特率，以适应不同的通信距离和速度。

3. 中断控制

8251支持中断控制，可以根据实际需求选择使用中断或轮询方式进行通信。

4. DMA传输

DMA传输可以提高通信效率，减少CPU的负担。在实验过程中，可以尝试使用DMA传输功能，观察其对通信性能的影响。

总结

本文详细介绍了8251串行接口的工作原理、编程方法以及实际应用中的实验技巧。通过学习本文，读者可以轻松上手8251串行接口，并在实际项目中发挥其优势。