2机通信接口与通信课程设计.docx
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2机通信接口与通信课程设计
一.原理介绍
1．设计目的：
设计一套系统，要求能在两台计算机之间以中断方式和查询方式实现串行通信，数据可以采用ASCII字符方式和二进制方式传送。
2、串行口的有关硬件资料和实现方法：
（1）．线路控制寄存器（口地址3FBH/2FBH）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
字长选择位0
字长选择位1
停止位个数位
奇偶校验允许位
偶校验选择位
跟随校验
断线检测
分频门闩位（DLAB）
其中：
D4D3奇偶校验D2停止位D1D0字长
X0无校验01005
01奇11.5（字长为5位时）016
11偶12（字长6，7，8位时）107
118
（2）．线路状态寄存器（3FDH/2FDH）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
接收数据准备好（RDA
超时错
奇偶校验错
贞错
线路中断
发送保持寄存器空（TBE）
发送移位寄存器空
≡0
（3）．中断允许寄存器（3F9H/2F9H，且DLAB＝0）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
允许接收寄存器好中断
允许发送保持寄存中断
允许线路故障中断
允许Modem中断
＝0
＝0
＝0
＝0
（4）．MODEM控制寄存器（3FCH/2FCH）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
数据终端准备好（DTR）
请求发送（RTS）
OUT1
OUT2
返环
＝0
＝0
＝0
（5）．MODEM状态寄存器（3FEH/2FEH）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
CTS位发生改变
DSR位发生改变
收到震铃指示后沿
线路信号测试
清除发送
数据装置准备好
震铃指示
接收线路载波检测
二.连接说明
1、9芯RS-232C接口标准：
1.引脚1：
CD，载体检测；
2.引脚2：
RXD，接收数据；
3.引脚3：
TXD，发送数据；
4.引脚4：
DTR，终端准备好；
5.引脚5：
信号地；
6.引脚6：
DSR，DODEM准备好；
7.引脚7：
RTS：
请求发送；
8.引脚8：
CTS：
清除发送；
9.引脚9：
RI：
响玲指示；
2、当通信距离较近时，可不需要Modem，通信双方可以直接连接，这种情况下，只需使用少数几根信号线。
最简单的情况，在通信中根本不需要RS-232C的控制联络信号，只需三根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信。
下面是零MODEM的最简单接法。
单接法（3线接法）
图中的2号线与3号线交叉连接是因为在直连方式时，把通信双方都当作数据终端设备看待，双方都可发也可收。
在这种方式下，通信双方的任何一方，只要请求发送RTS有效和数据终端准备好DTR有效就能开始发送和接收。
3、设计所需的设备有IBM-PC机，RS-232C插座与连线。
此设计是利用接口RS-232C来实现两机通讯。
通过8250芯片来控制COM1和COM2端口来传输和接收数据。
（在IBM-PC中，COM1与COM2都是RS-232C接口）。
三.程序流程图
程序说明和源码
主程序
voidmain（）
{
charc;
intkey=1;
while（key）
{
clrscr（）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t1.Sendstrings\n\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t2.Receivestrings\n\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t3.Sendfile\n\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t4.Receivefile\n\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t5.Exit\n\n"）;
printf（"\n\n\t\t\Pleasechoose:
"）;
scanf（"%c",&c）;
switch（c）
{
case'1':
clrscr（）;
P8250（）;
sendChar（）;
break;
case'2':
clrscr（）;
P8250（）;
receiveChar（）;
break;
case'3':
clrscr（）;
P8250（）;
sendFile（）;
break;
case'4':
clrscr（）;
P8250（）;
receiveFile（）;
break;
case'5':
key=0;
}
}
}
程序运行界面：
由截图中可看到有4个功能选项
1、发送字符串
2、接收字符串
3、发送文件
4、接收文件
5、退出程序
初始化8250的程序段
voidP8250（）
{
outportb（0x2FB,0x80）;
outportb（0x2F8,0x01）;
outportb（0x2F9,0x00）;
outportb（0x2FB,0x0B）;
outportb（0x2F9,0x00）;
outportb（0x2FC,0x03）;
}
发送字符，接收字符：
voidsendChar（）/*发送字符*/
{
intkey=1;
charch;
printf（"Input:
"）;
while（key）
{
Lsend（）;
ch=getch（）;
printf（"%c",ch）;
if（ch!
=13）
{
outportb（0x2F8,ch）;
}
else
{
printf（"\n\n\t\tSendcompleted!
\n"）;
Lsend（）;
outportb（0x2F8,'\n'）;
key=0;
getch（）;
}
}
}
voidreceiveChar（）/*接收字符*/
{
charch;
printf（"\t\t\nreceivestring:
"）;
Lreceive（）;
ch=inportb（0x2F8）;
while（ch!
='\n'）
{
printf（"%c",ch）;
Lreceive（）;
ch=inportb（0x2F8）;
}
printf（"\n\t\tReceivecomplete!
\n"）;
getch（）;
}
发送之前查询发送寄存器是否为空,输入字符不是回车符继续发送,发送字符到发送寄存器
发送之前查询发送寄存器是否为空,输入字符不是回车符继续发送,发送字符到发送寄存器
发送文件和接收文件
voidsendFile（）/*发送文件*/
{
FILE*fp;
charbuf[SIZE];
charch;
longlength[4];
charfilename[20];
longfilesize;
longsize;
intt,i=0;
printf（"\nFilename:
"）;
scanf（"%s",filename）;
for（t=0;t<20;t++）
{
Lsend（）;
outport（0x2f8,filename[t]）;
}
if（（fp=fopen（filename,"rb+"））==NULL）
printf（"\t\tCann'topenthefile!
\n"）;
filesize=getFilesize（fp）;
size=filesize;
Lsend（）;
printf（"\t\tfilesize=%3.2fkb\n",filesize*1.0/1024）;
outportb（0x2F8,'S'）;
length[0]=filesize>>24;
length[1]=filesize<<8;
length[1]=length[1]>>24;
length[2]=filesize<<16;
length[2]=length[2]>>24;
length[3]=filesize<<24;
length[3]=length[3]>>24;
Lsend（）;
for（i=0;i<4;i++）
{
Lsend（）;
outportb（0x2F8,length[i]）;
}
Lreceive（）;
Msign=inportb（0x2F8）;
while（Msign!
='y'）
{
Lreceive（）;
Msign=inportb（0x2F8）;
}
printf（"\t\tsendingfile....\n"）;
while（size>SIZE）
{
fread（buf,SIZE,1,fp）;
for（i=0;i{
Lsend（）;
outportb（0x2F8,buf[i]）;
}
size-=SIZE;
Lsend（）;
outportb（0x2F8,'?
'）;
Lreceive（）;
ch=inportb（0x2F8）;
if（ch!
='!
'）
{
fseek（fp,SIZE,SEEK_CUR）;
size+=SIZE;
}
}
if（size>0）
{
fread（buf,size,1,fp）;
for（i=0;i{
Lsend（）;
outportb（0x2F8,buf[i]）;
}
}fclose（fp）;
printf（"\n\t\tSendcompleted!
"）;
getch（）;
}
以二进制方式打开文件,获得文件大小,发送等待,发送开始字符，发送文件开始的握手信号,首先发送文件长度,通过移位把32位的数据截成4个8位数据，发送文件长度大小给接收方,发送等待,发送文件的大小,发送文件长度结束,接收等待,如果接方创建文件失败，则返回一个信息给发送方,接收等待,开始发送文件,每发16k字节发一个字母当校验用,把文件的16k字节读到缓存,发送文件,文件大小减少16k,发送一个标志'?
'用于检查接收方是否已经接收完16k字节,接收等待,如果对方发送回来提示效检字节错,则重发16k字节,文件指针前移16k字节把剩余的不到16k的字节发送完,关闭文件.
voidreceiveFile（）/*接收文件*/
{
intt,j=0;
FILE*fp;
charbuf[SIZE];
charch,w;
charfilepath[20];
charfilename[20];
longsize;
longlength[4];
printf（"\n\t\tDoyouwanttoreceivefile:
"）;
for（t=0;t<20;t++）
{
Lreceive（）;
ch=inportb（0x2f8）;
filename[t]=ch;
if（（ch>='0'&&ch<='9'）||（ch>='A'&&ch<='z'）||（ch=='.'））printf（"%c",ch）;
}
printf（"\n\t\tYesorNo（y/n）?
"）;
ch=getch（）;
if（ch!
='Y'&&ch!
='y'）
{
printf（"\n\t\tRefusethefiletranslation"）;
getch（）;
return;
}
Lreceive（）;
Msign=inportb（0x2F8）;
while（Msign!
='S'）
{
Lreceive（）;
Msign=inportb（0x2F8）;
}
printf（"\n\t\tGetthesizeofthefile!
\n"）;
for（j=0;j<4;j++）
{
Lreceive（）;
length[j]=inportb（0x2F8）;
}
length[0]=length[0]<<24;
length[1]=length[1]<<16;
length[2]=length[2]<<8;
size=length[0]|length[1]|length[2]|length[3];
printf（"\t\tThereceivingfile'ssizeis:
%3.2fkb\n",size*1.0/1024）;
printf（"\n\t\tDoyouwanttorenamefile?
（y/n）\n"）;
w=getch（）;
if（w=='Y'&&ch=='y'）
{
printf（"\n\n\tInputfile:
"）;
scanf（"%s",filepath）;
if（（fp=fopen（filepath,"wb"））==NULL）
printf（"\n\t\tCann'topenthefile%s!
",filepath）;
}
else{if（（fp=fopen（filename,"wb"））==NULL）
printf（"\n\t\tCann'topenthefile%s!
",filepath）;
}
Lsend（）;
outportb（0x2F8,'y'）;
printf（"\n\t\tStartreceive\n"）;
printf（"Receiving................"）;
while（size>SIZE）
{
printf（"Receiving................"）;
for（j=0;j{
Lreceive（）;
buf[j]=inportb（0x2F8）;
}
Lreceive（）;
if（inportb（0x2F8）=='?
'）
{
fwrite（buf,j,1,fp）;
size-=SIZE;
Lsend（）;
outportb（0x2F8,'!
'）;
}
else
{
Lsend（）;
outportb（0x2F8,0x00）;
}
}
if（size>0）
{
for（j=0;j{
Lreceive（）;
buf[j]=inportb（0x2F8）;
}
fwrite（buf,j,1,fp）;
}
clrscr（）;
printf（"\n\n\t\tReceivecompleted!
"）;
getch（）;
fclose（fp）;
}
首先是是否接受文件选项，计算文件的大小，是否重命名，如果创建文件成功就发送一个字符'y'给发送方，循环接收16k字节，接收文件数据，当接收到一个标志'?
'时，表示已经接收完16k字节，把接收的数据写到文件中，发送等待，发送一个标志'!
'用于答复发送方已经把16k数据写入了文件中，当没有接收到一个标志'?
'时，表示需要重发刚才的16k字节，接收完剩下的不到16k的字节，写到文件中，接收完成
六、心得体会
通过此次串口通信实验，使我掌握了用RS-232C的零MODEM连接法实现两机通讯的基本原理，熟悉了Intel8250的初始化方式和传送信息的方法。
刚开始做的时候不知道从哪方面着手，将各个功能模块拼凑起来之后，问题相当的严重，之后很多问题都是自己查书和慢慢调试一点一滴解决，通过这次实验，使我对接口通信方面的开发和调试获益良多。
通过了这次的课程设计，使我对计算机的串行接口和收发信息有了比较深入的了解，增加了我对借口通讯的浓烈兴趣。
尤其是通过编程对各芯片有了深刻的理解，逐步摸清各个寄存器的工作原理，再对其编程。
调试时，发现各个功能都不够好，无论发送字符还是发送文件都时常出现错误，但通过不断的考虑修改最终搞好了。
发掘了其中的乐趣，但其中还是有许多的不足，不尽人意的地方。
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