《微机原理与接口技术》PPT电子课件教案- 第七章 通信接口技术（并行接口） .ppt

1,2,第一节 并行接口的基本概念 一、并行通信和串行通信 二、并行接口概述,3,一、并行通信和串行通信,通信指计算机与外设、计算机与计算机间的信息交换 通信的基本方法: 并行通信和串行通信,4,数据的各位同时由源到达目的地 快 多根数据线 距离短、远程费用高,并行通信 将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。,并行通信适于短距离、高速通信,5,数据的各位依次由源到达目的地 慢 数据线少 远程, 费用低,串行通信 将数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输。,0 1 1 0 1 0 1 0,串行通信适于长距离、中低速通信,6,现在的台式pc机一般至少有两个rs232串行口com1和com2，通常com1使用的是9针d形连接器，而com2使用的是老式的db25针连接器。,7,串行通信的实现,1、串行通信的特点： 串行通信是逐位传送数据，所以一个多位数据需要多次传送。比如一个8位的字节型数据至少需要8次传送。,8,单工、双工、半双工连接示意图,9,2、串行通信的同步 为了可靠的串行通信，同步信号起到至关重要的作用。在理想情况下，同步信号应该在数据信号线上出现有效数据期间的中心点有效，因为这时数据线上的数据是最稳定的。,10,但在典型的串行通信系统中，是不存在同步信号线的！如何实现串行通信的中数据传送的同步呢？系统从软件和硬件两方面采取了如下三个措施：,11,（1） 设置波特率波特率是指单位时间内传送的位数，单位是比特/秒。 （2）设置数据的传送格式，一般地串行通信在传送数据时，并不是单纯地传送数据位信息。为了使数据传送可靠，还设定了其他一些辅助位。,12,（3） 设置波特率因子 在异步通信方式进行通信时，发送端需要用时钟来决定每1位对应的时间长度，接收端也需要用一个时钟来测定每1位的时间长度，前一个时钟叫发送时钟，后一个时钟叫接收时钟。这两个时钟的频率可以是波特率的数倍，一般取16倍、32倍或64倍。这个倍数就称为波特率因子。,13,串行通信的基本术语,串行通信方式 1、 异步通讯 异步通信是指以字符为单位传送数据，用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束字符，两次传送时间隔不固定。 2、 同步通信 异步通讯为了可靠地传送数据，在每次传送数据的同时，附加了一些标志位。在大量数据传送时，为了提高速度，就去掉这些标志，这就是同步通讯。采用同步传送，在数据块开始处要用同步字符来指示，并在发送端和接收端之间要用时钟来实现同步。,14,异步通信信息格式,15,同步通信信息格式,16,信号的调制和解调 由于模拟信号的传输比数字信号传输更为有效，因而可将数字信号调制成模拟信号进行传输，用解调器把接收的模拟信号再转换成数字信号。,17,18,并行接口的典型硬件结构包括： 1、一个或一个以上具有锁存或缓冲的数据端口 2、与cpu进行数据交换所必须的控制和状态信号 3、与外设进行数据交换所必须的控制和状态信号 4、端口译码电路 5、控制电路,19,第二节 可编程并行接口8255a 一、8255a的引脚、编程结构 二、 8255a三种工作方式 三、 8255a的控制字 四、8255a的应用举例,20,一、8255a引脚、编程结构,intel系列的8位并行接口芯片 通用性强，使用灵活 可用程序设置和改变芯片的工作方式 是一种典型的可编程并行接口芯片,40个引脚，双列直插式,21,22,23,24,25,26,二、8255a的工作方式,1. 三种工作方式 方式0 （基本输入输出方式） 方式1 （选通输入输出方式） 方式2 （双向传送方式）,27,工作在方式 0 的端口，为单向传送端口, 输入或输出 作为输入口相当于普通的三态门 作为输出口相当于普通的锁存器 cpu可利用工作在方式 0 的端口， 直接对端口进行读写操作， 实现cpu与外设间的数据传送。,方式0 （基本输入输出方式）,28,工作在方式 1 的端口，为单向传送端口。 在方式 1 下，c口作为a口、b口联络信号的引脚， 其动作关系在芯片设计和制造时已固定， 不由用户自己安排，也不能编程改变。,方式1（选通输入输出方式）,29,方式2 （双向传送方式）,端口工作在方式 2时，c口的某5根引脚作为端口的联络信号 8255a 只有a口可以工作在方式 2 下。,30,31,通过编程向控制口写入不同的控制字， 可灵活的改变端口a、b、c的工作状态和工作方式。,32,1. 方式控制字 设定a口、b口、c口的工作状态和工作方式。 工作状态：输入或输出 工作方式：方式 0、方式 1、方式 2,33,方 式 控 制 字 各 位 含 义,34,所以, 方式控制字为 1000 0010b, 即82h,由于对 c口无要求， 控制c口的相应位d4, d0可为任意值，假设取0,例 假设8255a 控制端口的地址为206h, 编程设置控制字，使a口方式0输出; b口方式0输入,设置控制字的程序段如下： mov dx，206h ;置dx为控制口地址 mov al，82h ;置控制字于al中 out dx, al ;将控制字写入控制口,分析：,35,2. c口按位置位/复位控制字 作用是： 1)使c口中的某一位为1（置位）或0（复位）； 2)在a口、b口工作在方式1下，采用中断方式时， 通过向c口的指定位置位，允许8255a的中断信号发出。,36,37,例 假设8255a的控制口地址为206h 通过控制口置 pc2 为 0，置 pc4 为 1,mov dx，206h ;置dx为控制口地址 mov al，0000 0100b ;置pc2为0 out dx, al mov al，0000 1001b ;置pc4为1 out dx, al,38,方式1（选通输入输出方式） a口工作在方式1时，c口的某3根引脚作为a口的联络信号。 b口工作在方式1时， c口的某3根引脚作为b口的联络信号。,39,工作在方式 1 的端口，为单向传送端口。 由方式控制字决定是输入还是输出。,40,在方式 1 下，c口作为a口、b口联络信号的引脚， 其动作关系在芯片设计和制造时已固定， 不由用户自己安排，也不能编程改变。 即c口作为联络信号的引脚： 不受方式控制字的控制。该出则出，该入则入。 不受c口按位置位/复位控制字控制， 即对这些位的置位/复位不影响这些引脚信号。,41,利用方式 1 下的联络信号， 可方便地实现查询或中断方式的硬件设计， 使cpu能够有效、可靠地与外设进行数据传送。 a口、b口在输入或输出不同的工作状态时， c口联络信号的引脚和意义也不同。,42,43,方式1下输出端口的联络信号,44,2. 如果换成一个输入/输出设备， 比如打印机，硬件和软件的工作原理相似,45,3. pc机的标准并行接口lpt1的工作原理相似:,1) 基于端口的输入/输出，包括数据端口，状态端口和控制端口， 标准并行接口的端口地址37b378h 2) 利用软件产生应答信号来完成数据传送。 3) 中断申请一般连在irq7上,注意： 不能直接用讲义上介绍的例程，控制接在标准并行接口的打印机, 为什么？,46,4. 单向并行传送, 一个采用中断方式，另一个采用查询 能否设计接收和发送均采用中断方式的软件和硬件？ 能否设计实现双向并行传送的软件和硬件? 串行通信：发送方要并/串转换 , 接收方要串/并转换 网卡通信:,47,在w2000下查看标准并行接口的资源(端口地址和中断申请)： 我的电脑/控制面板/管理工具/计算机管理/端口/lpt1/属性/资源,48,方式2 （双向传送方式）,端口工作在方式 2时