doc sever
中国DOS 联盟联盟域名：www.cn-dos.net 论坛域名：bbs.cn-dos.net DOS ，代表着自由开放与发展，我们努力起来，学习FreeDOS 和Linux 的自由开放与GN
中国DOS 联盟
联盟域名：www.cn-dos.net 论坛域名：bbs.cn-dos.net DOS ，代表着自由开放与发展，我们努力起来，学习FreeDOS 和Linux 的自由开放与GNU
精神，共同创造和发展美好的自由与GNU GPL世界吧！
» 游客: 注册 | 登录 | 命令行 | 会员 | 搜索 | 上传 | 帮助
中国DOS 联盟论坛 » DOS 开发编程 & 发展交流 （开发室） » MS-DOS下如何编程控制RS232串口详细资料及源程序
<< >> >
上一主题 | 下一主题 作者: 标题: MS-DOS下如何编程控制RS232串口详
细资料及源程序
BA_WANG_
MAO
初级用户
『楼 主』: MS-DOS下如何编程控制RS232串口详细资料及源程序 PC 机与单片机的通讯 大多数的电脑设备都具有RS-232C 接口，尽管它的性能指标并非很好。在广泛的市场支
持下依然常胜不衰。就使用而言，RS-232也确实有其优势：仅需3根线便可在两个数字设备之间全双工的传送数据。不过，RS-232C 的控制要比使用并行通讯的打印机接口更 难于控制。RS-232C 使用了远较并行口更多的寄存器。这些寄存器用来实现串行数据的传送及RS-232C 设备之间的握手与流量控制。本文将分别描述PC 机及单片机MCS-51的串行通讯的原理及具体的软件设计。
（1）RS-232C 介绍与PC 硬件
RS-232C 使用-3到-25V 表示数字“1”，使用3V 到25V 表示数字“0”，RS-232C 在空闲时处于逻辑“1”状态，在开始传送时，首先产生一起始位，起始位为一个宽度的逻辑“0”，紧随其后为所要传送的数据，所要传送的数据有最低位开始依此送出，并以一个结束位标志该字节传送结束，结束位为一个宽度的逻辑“1”状态。
PC 机一般使用8250或16550作为串行通讯的控制器，使用9针或25针的接插件将串 积分 147 发帖 13 注册 2005-3-25 状态 离线
,行口的信号送出。该插座的信号定义如下：
DB-25 DB-9 信号名称 方向 含义
2 3 TXD 输出 数据发送端
3 2 RXD 输入 数据接收端
4 7 RTS 输出 请求发送（计算机要求发送数据）
5 8 CTS 输入 清除发送（MODEM 准备接收数据） 6 6 DSR 输入 数据设备准备就绪
7 5 SG - 信号地
8 1 DCD 输入 数据载波检测
20 4 DTR 输出 数据终端准备就绪（计算机）
22 9 RI 输入 响铃指示
以上信号在通讯过程之中可能会被全部或部分使用，最简单的通讯仅需TXD 及RXD 及SG 即可完成，其他的握手信号可以做适当处理或直接悬空，至于是否可以悬空这视乎你的通讯软件。比如说，如果使用DOS 所提供的BIOS 通讯驱动程序，那么，这些握手信号则需要做如下处理，因为BIOS 的通讯驱动使用了这些信号。如果使用自己编写的串行驱动程序则可以完全不使用这些握手信号（详见下面有关章节）。
PC 机一般使用8250或16550的作为串行通讯控制器，8250及16550的管脚排列如下：
8250（16550）的寄存器如下表所示：
基地址 读/写 寄存器缩写 注释
0 Write - 发送保持寄存器（DLAB=0）
0 Read - 接收数据寄存器（DLAB=0）
0 Read/Write - 波特率低八位（DLAB=1）
1 Read/Write IER 中断允许寄存器
1 Read/Write - 波特率高八位（DLAB=1）
2 Read IIR 中断标识寄存器
2 Write FCR FIFO 控制寄存器
3 Read/Write LCR 线路控制寄存器
4 Read/Write MCR MODEM 控制寄存器
5 Read LSR 线路状态寄存器
6 Read MSR MODEM 状态寄存器
7 Read/Write - Scratch Register
PC 机支持1-4个串行口，即COM1-COM4，其基地址在BIOS 数据区0000：0400-0000：0406中描述，对应地址分别为3F8/2F8/3E8/2E8，COM1及COM3使用PC 机中断4，COM2及COM4使用中断3。
在上表中，8250共有12个寄存器，使用了8个地址，其中部分寄存器共用一个地址，由DLAB=0/1来区分，在DLAB=1用于设定通讯所需的波特率。常用的波特率参数见下表：
速率（BPS ） 波特率高八位 波特率低八位
50 09h 00h
300 01h 80h
,600 00h C0h
2400 00h 30h
4800 00h 18h
9600 00h 0Ch
19200 00h 06h
38400 00h 03h
57600 00h 02h
115200 00h 01h
以下几个表格为8250的寄存器的功能描述：
中断允许寄存器（IER ）：
位 注释
7 未使用
6 未使用
5 进入低功耗模式（16750）
4 进入睡眠模式（16750）
3 允许MODEM 状态中断
2 允许接收线路状态中断
1 允许发送保持器空中断
0 允许接收数据就绪中断
Bit0置1将允许接收到数据时产生中断，Bit1置1时允许发送保持寄存器空时产生中断，Bit2置1将在LSR 变化时产生中断，相应的Bit3置位将在MSR 变化时产生中断。 中断识别寄存器（IIR ）：
位 注释
Bit6:7=00 无FIFO
Bit6:7=01 允许FIFO ，但不可用
Bit6:7=11 允许FIFO
Bit5 允许64字节FIFO （16750）
Bit4 未使用
Bit3 16550超时中断
Bit2:1=00 MODEM 状态中断（CTS/RI/DTR/DCD）
Bit2:1=01 发送保持寄存器空中断
Bit2:1=10 接收数据就绪中断
Bit2:1=11 接收线路状态中断
Bit0=0 有中断产生
Bit0=1 无中断产生
IIR 为只读寄存器，Bit6:7用来指示FIFO 的状态，均为0时则无FIFO ，此时为8250或16450芯片，为01时有FIFO 但不可以使用，为11时FIFO 有效并可以正常工作。Bit3用来指示超时中断（16550/16750）。
Bit0用来指示是否有中断发生，Bit1:2标识具体的中断类型，这些中断具有不同的优先级别，其中LSR 中断级别最高，其次是数据就绪中断，然后是发送寄存器空中断，而MSR 中断级别最低。
FIFO 控制寄存器（FCR ）：
位 注释
,Bit7:6=00 1Byte 产生中断
Bit7:6=01 4Byte 产生中断
Bit7:6=10 8Byte 产生中断
Bit7:6=11 14Byte 产生中断
Bit5 允许64字节FIFO
Bit4 未使用
Bit3 DMA 模式选择
Bit2 清除发送FIFO
Bit1 清除接收FIFO
Bit0 允许FIFO
FCR 可写但不可以读，该寄存器用来控制16550或16750的FIFO 寄存器。Bit0置1将允许发送/接收的FIFO 工作，Bit1和Bit2置1分别用来清除接收及发送FIFO 。清除接收及发送FIFO 并不影响移位寄存器。Bit1:2可自行复位，因此无需使用软件对其清零。Bit6:7用来设定产生中断的级别，发送/接收中断将在发送/接收到对应字节数时产生。 线路控制寄存器（LCR ）：
位 注释
Bit7=1 允许访问波特率因子寄存器
Bit7=0 允许访问接收/发送及中断允许寄存器
Bit6 设置间断，0-禁止，1-设置
Bit5:3=XX0 无校验
Bit5:3=001 奇校验
Bit5:3=011 偶校验
Bit5:3=101 奇偶保持为1
Bit5:3=111 奇偶保持为0
Bit2=0 1位停止位
Bit2=1 2位停止位（数据位6-8位），1.5位停止位（5位数据位）
Bit1:0=00 5位数据位
Bit1:0=01 6位数据位
Bit1:0=10 7位数据位
Bit1:0=11 8位数据位
LCR 用来设定通讯所需的一些基本参数。Bit7为1指定波特率因子寄存器有效，为0则指定发送/接收及IER 有效。Bit6置1会将发送端置为0，这将会使接收端产生一个“间断”。Bit3-5用来设定是否使用奇偶校验以及奇偶校验的类型，Bit3=1时使用校验，Bit4为0则为奇校验，1为偶校验，而Bit5则强制校验为1或0，并由Bit4决定具体为0或
1。Bit2用来设定停止位的长度，0表示1位停止位，为1则根据数据长度的不同使用
1.5-2位停止位。Bit0:1用来设定数据长度。
MODEM 控制寄存器（MCR ）：
位 注释
Bit7 未使用
Bit6 未使用
Bit5 自动流量控制（仅16750）
Bit4 环路测试
Bit3 辅助输出2
Bit2 辅助输出1
,Bit1 设置RTS
Bit0 设置DSR
MCR 寄存器可读可写，Bit4=1进入环路测试模式。Bit3-0用来控制对应的管脚。 线路状态寄存器（LSR ）：
位 注释
Bit7 FIFO 中接收数据错误
Bit6 发送移位寄存器空
Bit5 发送保持寄存器空
Bit4 间断
Bit3 帧格式错
Bit2 奇偶错
Bit1 超越错
Bit0 接收数据就绪
LSR 为只读寄存器，当发生错误时Bit7为1，Bit6为1时标示发送保持及发送移位寄存器均空，Bit5为1时标示仅发送保持寄存器空，此时，可以由软件发送下一数据。当线路状态为0时Bit4置位为1，帧格式错时Bit3置位为1，奇偶错和超越错分别将Bit2及Bit1置位为1。Bit0置位为1表示接收数据就绪。
MODEM 状态寄存器（MSR ）：
位 注释
Bit7 载波检测
Bit6 响铃指示
Bit5 DSR 准备就绪
Bit4 CTS 有效
Bit3 DCD 已改变
Bit2 RI 已改变
Bit1 DSR 已改变
Bit0 CTS 已改变
MSR 寄存器的高4位分别对应MODEM 的状态线，低4位表示MODEM 的状态线是否发生了变化。
以上我们详细介绍了PC 机的串行通讯硬件环境，以下将分别给出使用查询及中断驱动的方法编写的串行口驱动程序。这些程序仅使用RXD/TXD，无需硬件握手信号。
（2）使用查询方法的串行通讯程序设计
CODE: [Copy to clipboard]
polling.c
#include
#include
#include
#define PortBase 0x2F8
void com_putch(unsigned char);
int com_chkch(void);
main()
,{
int c;
unsigned char ch;
outportb(PortBase 1 , 0); /* Turn off interrupts - Port1 *//* Set COM1: 9600,8,N,1*/
outportb(PortBase 3 , 0x80);
outportb(PortBase 0 , 0x0C);
outportb(PortBase 1 , 0x00);
outportb(PortBase 3 , 0x03);
clrscr();
while(1) {
c = com_chkch();
if(c!=-1) {
c &= 0xff; putch(c);
if(c=='n') putch('r');
}
if(kbhit()) {
ch = getch(); com_putch(ch);
}
}
}
void com_putch(unsigned char ch) {
unsigned char status;
while(1) {
status = inportb(PortBase 5);
if(status&0x01) inportb(PortBase 0); else break;
}
outportb(PortBase,ch);
}
int com_chkch(void) {
unsigned char status;
status = inportb(PortBase 5);
status &= 0x01;
if(status) return((int)inportb(PortBase 0)); else return(-1);
}
使用查询方式的通讯程序适合9600bps 以下的应用。
,（3）使用中断的串行通讯程序设计
该程序由两部分组成，serial.c 及sercom.c ，sercom.c 为通讯的底层驱动，使用中断的串行通讯程序可以工作到115.2Kbps.
CODE: [Copy to clipboard]
serial.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include "sercom.c"
COM *c;
main()
{
unsigned char ch;
c =
ser_init( PORT_B,BAUD_9600,_COM_CHR8,_COM_NOPARITY,4096,4096 ); while(1) {
if( serhit(c)) {
ch = getser(c);
putchar(ch);
}
if(kbhit()) {
ch = getch();
putser(ch,c);
}
}
}
llio.c
#include
#include
#include
#include
#define CR 0x0d
#define TRUE 0xff
#define FALSE 0
#define PORT_A 0 /* COM1 */
#define PORT_B 1 /* COM2 */
,#define BAUD_9600 _COM_9600
#define BAUD_4800 _COM_4800
#define BAUD_2400 _COM_2400
#define BAUD_1200 _COM_1200
#define BAUD_600 _COM_600
#define BAUD_300 _COM_300
#define BAUD_110 _COM_110
typedef struct {
char ready; /* TRUE when ready */
unsigned com_base; /* 8250 Base Address */
char irq_mask; /* IRQ Enable Mask */
char irq_eoi; /* EOI reply for this port */ char int_number; /* Interrupt # used */
void (_interrupt _far *old)( void ); /* Old Interrupt */
/* Buffers for I/O */
char *in_buf; /* Input buffer */
int in_tail; /* Input buffer TAIL ptr */ int in_head; /* Input buffer HEAD ptr */ int in_size; /* Input buffer size */
int in_crcnt; /* Input
char in_mt; /* Input buffer FLAG */
char *out_buf; /* Output buffer */
int out_tail; /* Output buffer TAIL ptr */ int out_head; /* Output buffer HEAD ptr */ int out_size; /* Output buffer size */
char out_full; /* Output buffer FLAG */
char out_mt; /* Output buffer MT */
} COM;
COM *ser_init( int port,int baud,int bit,int parity,int isize,int osize );
void ser_close( COM *c );
int getsers( COM *c,int len,char *str );
int putsers( char *str, COM *c );
char serline( COM *c );
int getser( COM *c );
,char serhit(COM *c);
char putser(char outch,COM *c);
void cntl_rts(int flag,COM *c);
void cntl_dtr(int flag,COM *c);
void clean_ser( COM *c );
#define COM1_BASE 0x03F8
#define COM1_IRQ_MASK 0xEF /*11101111B IRQ 4 For COM1 */
#define COM1_IRQ_EOI 0x64 /* IRQ 4 Spec EOI */ #define COM1_INT_NUM 0x0C /* Int # for IRQ4 */
#define COM2_BASE 0x02F8
#define COM2_IRQ_MASK 0xF7 /*11110111B IRQ 3 For COM2 */
#define COM2_IRQ_EOI 0x63 /* IRQ 3 Spec EOI */ #define COM2_INT_NUM 0x0B /* Int # for IRQ3 */
/* 8250 ACE register defs */
#define THR 0 /* Offset to Xmit hld reg (write) */ #define RBR 0 /* Receiver holding buffer (read) */ #define IER 1 /* Interrupt enable register */ #define IIR 2 /* Interrupt identification reg */ #define LCR 3 /* Line control register */
#define MCR 4 /* Modem control register */
#define LSR 5 /* Line status register */
#define MSR 6 /* Modem status register */
#define SREG(x) ((unsigned)((unsigned)x c->com_base))
/* 8259 Int controller registers */
#define INTC_MASK 0x21 /* Interrupt controller MASK reg */
#define INTC_EOI 0x20 /* Interrupt controller EOI reg */
#define MAX_PORTS 2 /* # I/O ports (DOS limit) */ static int count = 0;
static COM com_list[MAX_PORTS]; /* I/O data structure */
,static COM *com1; /* Pointers for interrupt actions */
static COM *com2;
static COM *com_xfer; /* Transfer interrupt data structure */
COM *ser_init0(int port,char *ibuf,int isize, char *obuf,int osize);
void ser_close0( COM *c );
void (_interrupt _far int_ser1)( void ); /* Int rtn for serial I/O COM 1 */
void (_interrupt _far int_ser2)( void ); /* Int rtn for serial I/O COM 2 */
void (_interrupt _far int_ser_sup)( void ); /* Support int actions */
COM *ser_init( int port,int baud,int bit,int parity,int isize,int osize )
{
unsigned status;
char ch;
COM *c;
char *in_buf,*out_buf;
status = _bios_serialcom(_COM_INIT,port,(bit | parity | _COM_STOP2| baud ));
in_buf = malloc( isize );
if( in_buf == NULL ) return( NULL );
out_buf = malloc( osize );
if( out_buf == NULL ) return( NULL );
c = ser_init0(port,in_buf,isize,out_buf,osize );
clean_ser(c);
return( c );
}