计算机组成原理实验六:输入/输出接口扩展实验

一、实验目的

  1. 了解串行接口与计算机主机之间的数据传送方。
  2. 理解串行接口芯片的内部组成的传送数据的运行方式。
  3. 了解串行接口在投入运行之前必须执行的初始化操作的作用及完成初始化操作的具体方案。

二、实验设备与器材

    ~~~~ TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。

三、实验说明和原理

  1. 串行通信是指外设和计算机间使用一根数据信号线,数据在一根数据信号线上按位进行传输,每一位数据都占据一个固定的时间长度。
  2. 这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,当然,其传输速度比并行传输慢。相比之下,由于高速率的要求,处于计算机内部的CPU与串口之间的通讯仍然采用并行的通讯方式,所以串行口的本质就是实现CPU与外围数据设备的数据格式转换(或者称为串并转换器),即当数据从外围设备输入计算机时,数据格式由位 (bit)转化为字节数据;反之,当计算机发送下行数据到外围设备时,串口又将字节数据转化为位数据。
  3. 串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。

四、实验内容

  1. 为扩展I/O口选择一个地址,即将与COM2接口相连的8251的/CS与标准有I/O/CS的一排插孔中的一个相连。
  2. 将COM2口与终端或另一台运行有PCEC16的PC机的串口相连。
  3. 用监控程序的A命令,编写一段小程序,先初始化COM2口,再身COM2口发送一些字符,也可从COM2口接收一些字符,或实现两个串口的通信。

五、实验步骤与PC端截图

甲方
计算机组成原理实验六:输入/输出接口扩展实验
计算机组成原理实验六:输入/输出接口扩展实验

乙方
计算机组成原理实验六:输入/输出接口扩展实验
计算机组成原理实验六:输入/输出接口扩展实验

六、实验心得

    ~~~~ 通过此次试验,我了解串行接口与计算机主机之间的数据传送方,理解了串行接口芯片的内部组成的传送数据的运行方式和行接口在投入运行之前必须执行的初始化操作的作用及完成初始化操作的具体方案。本次实验主要是实现两个PC机的串行通讯,其实过程有点类似于单片机与PC机的串口通讯,而学生之前尝试使用C语言实现单片机与PC机之间的串口信息传输,因此本次使用汇编语言实现两个PC机之间的串行通讯多少有点熟悉,并且通过更细致的指令编写,深入地学会串行通讯的底层实现过程。另外,实验进行时曾有一台PC机的COM口都被占用,具体解决方法由于当时课上时间较为紧迫,没有想出来,因此只能另外换机再试。