第7章常用数字接口电路

1、1 第7章 常用数字接口电路常用数字接口电路2主要内容：n掌握两种可编程并行接口芯片的应用掌握两种可编程并行接口芯片的应用3可编程定时器82534掌握:n引线功能及计数启动方法引线功能及计数启动方法n6种工作方式及其输出波形种工作方式及其输出波形n应用应用:n芯片与系统的连接芯片与系统的连接n芯片的初始化编程芯片的初始化编程58253芯片特点n可编程的逻辑器件；可编程的逻辑器件；n非通道型的接口，具有特定功能；非通道型的接口，具有特定功能；n可实现计数和定时；可实现计数和定时；n工作方式：工作方式：n减法计数减法计数n计数值减为计数值减为0时输出相应控制信号时输出相应控制信号n输出控制信号的形

2、式可通过软件设置输出控制信号的形式可通过软件设置61. 外部引线及内部结构n连接系统端的主要引线：连接系统端的主要引线：nD0-D7nCSnRDnWRnA0，A1 n连接外设端的主要引线：连接外设端的主要引线：nCLK - 时钟脉冲输入时钟脉冲输入nGATE - 门控信号输入门控信号输入nOUT - 定时输出定时输出 7结构特点n每个计数器含每个计数器含n控制寄存器控制寄存器1616位初值寄存器位初值寄存器1616位计数寄存器位计数寄存器存放控制命令字存放控制命令字n内部内部3个计数器均为减法计数器个计数器均为减法计数器n根据计数脉冲的频率及需要定时的时间长度确定计数初值根据计数脉冲的频率及需

3、要定时的时间长度确定计数初值相同端口地址相同端口地址存放计数初值存放计数初值计数初值计数初值8外部引线及内部结构n三个可独立工作的三个可独立工作的16位定时位定时/计数器，一个控计数器，一个控制寄存器。共占用制寄存器。共占用4个端口地址，个端口地址，4个端口的个端口的地址编码：地址编码： A1 A0 0 0 CNT0 0 1 CNT1 1 0 CNT2 1 1 控制寄存器控制寄存器引线引线92. 计数启动方式n软件启动软件启动n硬件启动硬件启动GATE端为高电平端为高电平GATE端有一个上升沿端有一个上升沿由由GATE端信号的形式决定端信号的形式决定103. 工作方式n方式方式0n软件启动，不

4、自动重复计数；软件启动，不自动重复计数；n计数结束输出高电平。计数结束输出高电平。n方式方式1 n硬件启动，不自动重复计数；硬件启动，不自动重复计数；n计数开始输出低电平，结束后又变高。计数开始输出低电平，结束后又变高。11工作方式n方式方式2n软、硬件启动，自动重复计数。软、硬件启动，自动重复计数。n计数到最后一个脉冲时输出低电平计数到最后一个脉冲时输出低电平n方式方式3n软、硬件启动，自动重复计数。软、硬件启动，自动重复计数。n输出对称方波输出对称方波12工作方式n方式方式4n软件启动，不自动重复计数。软件启动，不自动重复计数。n计数结束输出一个计数结束输出一个CLK宽度的低电平宽度的低电

5、平n方式方式5n硬件启动，不自动重复计数硬件启动，不自动重复计数n波形与方式波形与方式4相同相同13工作方式小结n需要两个写脉冲需要两个写脉冲n第第1个写脉冲写入控制字个写脉冲写入控制字n第第2个写脉冲写入计数初值个写脉冲写入计数初值n不同的工作方式，有不同的计数启动方法。不同的工作方式，有不同的计数启动方法。n可根据对输出波形的要求，选择不同的工作可根据对输出波形的要求，选择不同的工作方式。方式。n能输出连续波形的只有方式能输出连续波形的只有方式2和方式和方式3。两条两条OUT指令指令144. 控制字n用于确定各计数器的工作方式用于确定各计数器的工作方式格格 式式155. 8253的应用n与

6、系统的连接与系统的连接n初始化程序设计初始化程序设计n写入控制字写入控制字n置计数初值置计数初值16与系统的连接示意CLKGATEOUTD0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器高高位位地地址址外设外设8253外部时钟外部时钟门控信号门控信号17应用中的注意点n每一次启动计数，需有两次写操作：每一次启动计数，需有两次写操作：n写控制字写控制字n写计数器初值写计数器初值n如果初值为如果初值为8位字长，则一次写入；若初值为位字长，则一次写入；若初值为16位字长，则位字长，则 需两次写入需两次写入n每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器n各

7、计数器的计数初值送到该计数器的计数寄存器及各计数器的计数初值送到该计数器的计数寄存器及 初值寄存器；初值寄存器；18初始化程序流程写控制字写控制字写计数值低写计数值低8位位写计数值高写计数值高8位位*非必须非必须19初始化程序流程n当有两个以上计数器被应用时的初始化程序设计流程：当有两个以上计数器被应用时的初始化程序设计流程：初始化初始化CNT0初始化初始化CNT1初始化初始化CNT2写写CNT0控制字控制字写写CNT0计数初值计数初值20初始化程序流程写入全部计数器控制字写入全部计数器控制字写写CNT0计数初值计数初值写写CNT1计数初值计数初值写写CNT2计数初值计数初值原则：原则：u先写

8、入控制字先写入控制字u后写入计数初值后写入计数初值218253应用例一n采用采用8253作定时作定时/计数器，其接口地址为计数器，其接口地址为0120H0123H。n输入输入8253的时钟频率为的时钟频率为2MHz。要求：要求：nCNT0每每10ms输出一个输出一个CLK周期宽的负脉冲周期宽的负脉冲nCNT1输出输出10KHz的连续方波信号的连续方波信号nCNT2在定时在定时5ms后产生输出高电平后产生输出高电平n画线路连接图，并编写初始化程序画线路连接图，并编写初始化程序. 工作的计数器工作的计数器工作方式工作方式计数初值计数初值启动方式启动方式计数脉冲频率计数脉冲频率228253应用例n计

9、算计数初值：计算计数初值： CNT0：10ms/0.5us=20000 CNT1：2 MHz/10KHz=200 CNT2： 5ms/0.5us=10000n确定控制字：确定控制字： CNT0：方式方式2，16位计数值位计数值 CNT1：方式方式3，低，低8位计数值位计数值 CNT2：方式方式0，16位计数值位计数值001101000101011010110000238253应用例CLK0GATE0OUT1D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2248253应用例初始化程序初始化程序CNT0：MO

10、V DX，0123HMOV AL，34HOUT DX，ALMOV DX，0120HMOV AX，20000OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，ALCNT1： CNT2： 258253应用例二n安全检安全检测和报测和报警控制警控制系统。系统。268253应用例二n初始状态下，初始状态下，D触发器的触发器的Q端输出低电平；端输出低电平；n系统通过三态门循环读取检测器状态，有异常出现时，系统通过三态门循环读取检测器状态，有异常出现时，检测器输出高电平。此时在检测器输出高电平。此时在D触发器的触发器的Q端输出高电平，端输出高电平，启动启动8253计数器的通道计数器的通道0输出输出100H

11、z的连续方波信号的连续方波信号，使报警灯闪烁，直到有任意键按下时停止；使报警灯闪烁，直到有任意键按下时停止；n使计数器停止输出方波的方法是在使计数器停止输出方波的方法是在Q端输出低电平。端输出低电平。CLK0的输入脉冲为的输入脉冲为2MHz。要求：。要求：n设计设计8253的译码电路；的译码电路；n编写编写8253计数器的初始化程序及实现上述功能的控制程序。计数器的初始化程序及实现上述功能的控制程序。 27例二解n8253地址范围：地址范围：n0011 1110 00000011 1110 0011n译码电路：译码电路：G1G2AG2BCBA&11IOWIORA9A5:A11A10A4

12、A3A2Y028例二解n8253计数初值：计数初值：n2MHz/100Hz=20000n8253工作方式：工作方式：n方式方式3n8253初始化程序：初始化程序：nMOV DX，3E3HnMOV AL，00110110nOUT DX，ALnMOV DX，3E0HnMOV AX，20000nOUT DX，ALnMOV AL，AHnOUT DX，AL 29例二解控制程序控制程序 XOR AL，AL MOV DX，3E5H OUT DX，AL MOV DX，3E4HNEXT：IN AL，DX AND AL，01H JZ NEXT MOV DX，3E5H MOV AL，2 OUT DX，ALGOON：

13、MOV AH，1 INT 16H JZ GOON XOR AL，AL OUT DX，AL MOV AH，4C INT 21H 30三、可编程并行接口825531掌握:n主要引线功能及结构主要引线功能及结构n3种工作方式及其特点种工作方式及其特点n应用应用:n芯片与系统的连接芯片与系统的连接n芯片的初始化编程芯片的初始化编程n数据输入数据输入/输出控制程序设计输出控制程序设计32并行接口8255的特点：n通道型接口通道型接口n含含3个独立的个独立的8位并行输入位并行输入/输出端口，各输出端口，各 端口均具有数据的控制和锁存能力端口均具有数据的控制和锁存能力n可通过编程，设置各端口工作在某一确定可

14、通过编程，设置各端口工作在某一确定 状态下。状态下。WRD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7RDCSGNDA1A0PA4PA5PA6PA7PB5PB6PB4PB3RESETPB1PB2PB0PC3PC2PC1PC0PC4PC5PC6PC7PA2PA1PA05101535302521PA3331. 引线连接系统端的主要引线：连接系统端的主要引线：nD0-D7nCSnRDnWRnA0，A1 nREAST A1 A00 0 A端口端口0 1 B端口端口1 0 C端口端口1 1 控制寄存器控制寄存器34引线连接外设端的引脚：连接外设端的引脚：nPA0 PA7nPB0 PB7nPC0 PC7分别

15、对应分别对应A、B、C三个端口三个端口358255与系统的连接示意图D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器8255A口口B口口C口口D0D7外外 设设362. 结构A组组B组组 端口端口A端口端口C的高的高4位位端口端口B端口端口C的低的低4位位373. 工作方式基本输入基本输入/输出方式（方式输出方式（方式0）选通工作方式（方式选通工作方式（方式1）双向传送方式（方式双向传送方式（方式2）38方式0：n相当于三个独立的相当于三个独立的8位简单接口位简单接口n各端口既可设置为输入口，也可设置为输出各端口既可设置为输入口，也可设置为输出 口，但不能同时实现输入及输出口，

16、但不能同时实现输入及输出nC端口可以是一个端口可以是一个8位的简单接口，也可以分为位的简单接口，也可以分为 两个独立的两个独立的4位端口位端口n常用于连接简单外设，适于无条件或查询方式常用于连接简单外设，适于无条件或查询方式39方式0的应用：n习惯上：习惯上：nA端口和端口和B端口作为端口作为8位数据的输入或输出口位数据的输入或输出口nC口的某些位作为状态输入口的某些位作为状态输入n注：注：n若使若使C端口低端口低4位中某一位作为输入口，则低位中某一位作为输入口，则低4位中其位中其他位都应作为输入口。同时可设高他位都应作为输入口。同时可设高4位作为输出。位作为输出。408255工作于方式0的连

17、接示意图D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器8255PA0 |PA7B口口PC0D0D7数据数据状态状态数据数据外设外设1外设外设241方式1：n利用一组选通控制信号控制利用一组选通控制信号控制A端口和端口和B端口的数端口的数 据输入输出据输入输出nA口、口、B口作输入或输出口，口作输入或输出口，C口的部分位用作口的部分位用作 选通控制信号选通控制信号nA口、口、B口在作为口在作为输入输入和和输出输出时的选通信号不同时的选通信号不同输入输入输出输出42方式1的应用：n方式方式1主要用于中断控制方式下的输入输出主要用于中断控制方式下的输入输出nC口的口的8位除用作选通

18、信号外，其余位可工作位除用作选通信号外，其余位可工作 于方式于方式0下，作为输入或输出口。下，作为输入或输出口。43方式2：n双向输入输出方式双向输入输出方式n可以既作为输入口，又作为输出口。可以既作为输入口，又作为输出口。n只有只有A端口可工作在方式端口可工作在方式2下下44方式2的应用：n可使可使A端口作为双向端口所有端口作为双向端口所有n用于中断控制方式用于中断控制方式n当当A口工作于方式口工作于方式2时：时：nB口可工作于方式口可工作于方式1n此时此时C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出口的所有位都用作选通控制信号的输入输出nB口也可工作于方式口也可工作于方式0n此时此时C口的剩余位也可工作于方式口的剩余位也可工作于方式0454. 方式控制字及位控制字n方式控制字：方式控制字：n用于确定用于确定3个端口的工作方式及数据传送方向；个端口的工作方式及数据传送方向；n位控制字位控制字n仅用于仅用于C端口端口n可设置可设置C口某位的初始状态（为高电平或低电平）口某位的初始状态（为高电平或低电平）n当其工作于方式当其工作于方式0下且作为输出口时，一般需要对下且作为输出口时，一般需要对作为输出的位设置初始状态（即初始化）作为输出的位设置初始状态（即初始化）465. 8255芯片的应用n芯片与系统的连接芯片与系统的连接n芯片的初始化