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PC16550 C语言版本（适用于8088单板机小型C编译器）

news 2026/7/22 5:57:26

1.程序

/*----------------------------------------------------------- PC16550 UART 接收程序 for 8088 SBC (Small C Compiler) 使用直接端口访问 -----------------------------------------------------------*/ #define BASE_ADDR 0x3F8 /* COM1基地址 */ /* UART寄存器偏移 */ #define UART_RBR 0 /* 接收缓冲寄存器 */ #define UART_THR 0 /* 发送保持寄存器 */ #define UART_DLL 0 /* 除数锁存器低字节 */ #define UART_DLM 1 /* 除数锁存器高字节 */ #define UART_IER 1 /* 中断使能寄存器 */ #define UART_IIR 2 /* 中断识别寄存器 */ #define UART_FCR 2 /* FIFO控制寄存器 */ #define UART_LCR 3 /* 线路控制寄存器 */ #define UART_MCR 4 /* 调制解调器控制寄存器 */ #define UART_LSR 5 /* 线路状态寄存器 */ #define UART_MSR 6 /* 调制解调器状态寄存器 */ /* 线路状态寄存器标志 */ #define LSR_DR 0x01 /* 数据就绪 */ #define LSR_OE 0x02 /* 溢出错 */ #define LSR_PE 0x04 /* 奇偶错 */ #define LSR_FE 0x08 /* 帧错误 */ #define LSR_THRE 0x20 /* 发送保持寄存器空 */ #define LSR_TEMT 0x40 /* 发送移位寄存器空 */ /* 线路控制寄存器标志 */ #define LCR_WL8 0x03 /* 8位数据 */ #define LCR_STOP 0x04 /* 2位停止位 */ #define LCR_DLAB 0x80 /* 除数锁存器访问使能 */ /* 函数声明 */ void outportb(unsigned short port, unsigned char value); unsigned char inportb(unsigned short port); void init_uart(void); unsigned char receive_byte(void); int receive_data(unsigned char *buffer, int max_bytes); void display_string(char *str); void display_char(unsigned char ch); void display_hex(unsigned char value); void delay(unsigned int count); unsigned char check_rx_ready(void); unsigned char get_line_status(void); /*----------------------------------------------------------- 端口输出函数（内联汇编） -----------------------------------------------------------*/ void outportb(unsigned short port, unsigned char value) { __asm { mov dx, port mov al, value out dx, al } } /*----------------------------------------------------------- 端口输入函数（内联汇编） -----------------------------------------------------------*/ unsigned char inportb(unsigned short port) { unsigned char value; __asm { mov dx, port in al, dx mov value, al } return value; } /*----------------------------------------------------------- 初始化UART 设置：9600波特率, 8位数据, 1位停止位, 无校验 -----------------------------------------------------------*/ void init_uart(void) { /* 设置DLAB=1，访问除数锁存器 */ outportb(BASE_ADDR + UART_LCR, LCR_DLAB); delay(100); /* 设置波特率9600 (1843200/16/9600=12) */ outportb(BASE_ADDR + UART_DLL, 12); /* 低字节 */ outportb(BASE_ADDR + UART_DLM, 0); /* 高字节 */ /* 设置数据格式：8位数据，1停止位，无校验 */ outportb(BASE_ADDR + UART_LCR, LCR_WL8); delay(100); /* 使能FIFO，设置触发点为14字节 */ outportb(BASE_ADDR + UART_FCR, 0xC7); /* 使能FIFO，清除FIFO，触发点14 */ /* 使能DTR和RTS */ outportb(BASE_ADDR + UART_MCR, 0x03); /* 禁用中断（使用查询方式） */ outportb(BASE_ADDR + UART_IER, 0); /* 清除接收FIFO */ outportb(BASE_ADDR + UART_FCR, 0x02); display_string("UART initialized at 9600,8,N,1\r\n"); } /*----------------------------------------------------------- 检查是否有数据可接收 返回：1=有数据，0=无数据 -----------------------------------------------------------*/ unsigned char check_rx_ready(void) { unsigned char lsr; lsr = inportb(BASE_ADDR + UART_LSR); return (lsr & LSR_DR) ? 1 : 0; } /*----------------------------------------------------------- 获取线路状态 -----------------------------------------------------------*/ unsigned char get_line_status(void) { return inportb(BASE_ADDR + UART_LSR); } /*----------------------------------------------------------- 接收一个字节（等待） -----------------------------------------------------------*/ unsigned char receive_byte(void) { /* 等待数据就绪 */ while (!check_rx_ready()) { delay(100); } /* 检查错误 */ if (get_line_status() & (LSR_OE | LSR_PE | LSR_FE)) { display_string("Error detected!\r\n"); } /* 读取数据 */ return inportb(BASE_ADDR + UART_RBR); } /*----------------------------------------------------------- 带超时的数据接收 参数：buffer - 接收缓冲区 max_bytes - 最大接收字节数 timeout - 超时时间（毫秒） 返回：实际接收字节数 -----------------------------------------------------------*/ int receive_data_timeout(unsigned char *buffer, int max_bytes, int timeout) { int count = 0; unsigned long start_time; unsigned long current_time; /* 获取开始时间（需要实现timer函数）*/ start_time = get_timer(); while (count < max_bytes) { /* 检查超时 */ current_time = get_timer(); if ((current_time - start_time) > timeout) { break; } if (check_rx_ready()) { buffer[count++] = receive_byte(); start_time = get_timer(); /* 重置超时 */ } delay(100); /* 延时10ms */ } return count; } /*----------------------------------------------------------- 清空接收FIFO -----------------------------------------------------------*/ void clear_rx_fifo(void) { outportb(BASE_ADDR + UART_FCR, 0x02); /* 清除接收FIFO */ outportb(BASE_ADDR + UART_FCR, 0x07); /* 重新使能FIFO */ } /*----------------------------------------------------------- 显示字符串（使用BIOS中断） -----------------------------------------------------------*/ void display_string(char *str) { while (*str) { display_char(*str++); } } /*----------------------------------------------------------- 显示字符（使用BIOS中断） -----------------------------------------------------------*/ void display_char(unsigned char ch) { __asm { mov ah, 0x0e /* BIOS teletype输出 */ mov al, ch mov bh, 0 mov bl, 7 int 0x10 } } /*----------------------------------------------------------- 显示十六进制数 -----------------------------------------------------------*/ void display_hex(unsigned char value) { unsigned char nibble; nibble = (value >> 4) & 0x0F; if (nibble < 10) display_char(nibble + '0'); else display_char(nibble - 10 + 'A'); nibble = value & 0x0F; if (nibble < 10) display_char(nibble + '0'); else display_char(nibble - 10 + 'A'); } /*----------------------------------------------------------- 显示换行 -----------------------------------------------------------*/ void display_newline(void) { display_char(0x0D); display_char(0x0A); } /*----------------------------------------------------------- 简单延时函数（基于循环） -----------------------------------------------------------*/ void delay(unsigned int count) { unsigned int i, j; for (i = 0; i < count; i++) { for (j = 0; j < 100; j++) { /* 空循环 */ } } } /*----------------------------------------------------------- 主程序 -----------------------------------------------------------*/ void main(void) { unsigned char rx_buffer[256]; int rx_count; int i; display_string("\r\nPC16550 UART Receiver for 8088 SBC\r\n"); display_string("==================================\r\n\r\n"); /* 初始化UART */ init_uart(); display_string("Waiting for data...\r\n"); display_string("Press 'Q' to quit\r\n\r\n"); while (1) { /* 检查键盘输入（用于退出）*/ __asm { mov ah, 0x01 /* 检查键盘状态 */ int 0x16 jz no_key mov ah, 0x00 /* 读取按键 */ int 0x16 cmp al, 'q' je exit_program cmp al, 'Q' je exit_program no_key: } /* 检查并接收数据 */ if (check_rx_ready()) { rx_count = receive_data_timeout(rx_buffer, 256, 1000); if (rx_count > 0) { display_string("\r\nReceived "); display_char(rx_count + '0'); display_string(" bytes: "); /* 显示接收的数据 */ for (i = 0; i < rx_count && i < 50; i++) { if (rx_buffer[i] >= 0x20 && rx_buffer[i] <= 0x7E) { display_char(rx_buffer[i]); } else { display_char('.'); } } if (rx_count > 50) { display_string("..."); } display_newline(); /* 以十六进制显示 */ display_string("Hex: "); for (i = 0; i < rx_count && i < 16; i++) { display_hex(rx_buffer[i]); display_char(' '); } display_newline(); } } delay(1000); /* 延时10ms */ } exit_program: display_string("\r\nProgram terminated\r\n"); /* 返回DOS */ __asm { mov ah, 0x4c int 0x21 } }