微机原理及应用课件第7章

第7章

常用数字接口2主要内容：了解串行通信与并行通信的概念掌握两种可编程并行接口芯片的应用掌握可编程串行接口及其应用一、串行通信与并行通信41.

并行通信（1）两个设备之间有多个数据位同时传输以字节或字校验┇接收方发送方5并行通信（2）并行方式主要用于近距离通信。如计算机内的总线结构特点：传输速度快，处理简单；适合近距离传送；所传送信息无固定格式要求。62.串行通信（1）数据一位一位通过同一通信线进行传输。先由发送设备将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式，再逐位传输到接收设备，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式。┇接收方发送方7651021765430┇7串行通信（2）——几个概念数据传送方式双工：发送和接收同时进行半双工：发送和接收分时进行单工：只能单向传输通信方式同步通信通信时，发送方和接收方的时钟频率和相位保持一致。每两个字符间的时间间隔固定。异步通信每两个字符间的时间间隔不固定。数据校验二、可编程定时器82539掌握:引线功能及计数启动方法6种工作方式及其输出波形应用:芯片与系统的连接芯片的初始化编程计数与定时工作基准：时钟脉冲计数：加法计数减法计数定时计数脉冲为周期恒定时10118253芯片特点可编程的逻辑器件；非通道型的接口，具有特定功能；可实现计数和定时；工作方式：减法计数计数值减为0时输出相应控制信号输出控制信号的形式可通过软件设置121.外部引线及内部结构连接系统端的主要引线：D0----D7#CS#RD#WRA0，A1

连接外设端的主要引线：CLK-----------时钟脉冲输入GATE----------门控信号输入OUT------------定时输出

内部有3个完全一样的定时/计数器内部结构特点具有三个完全相同的、独立的计数/定时器1316位计数寄存器16位初值寄存器存放计数初值4个端口地址外部引线及内部结构三个可独立工作的16位定时/计数器，一个控制寄存器。共占用4个端口地址，4个端口的地址编码：A1A000CNT001CNT110CNT211控制寄存器152.

计数启动方式软件启动硬件启动GATE端为高电平GATE端有一个上升沿由GATE端信号的形式决定3.工作方式方式0软件启动，不自动重复计数；计数结束输出高电平。方式1硬件启动，不自动重复计数；计数开始输出低电平，结束后又变高。8253可工作于6种工作方式下，不同的工作方式具有不同的计数启动方式和输出波形。17工作方式方式2软、硬件启动，自动重复计数。计数到最后一个脉冲时输出低电平方式3软、硬件启动，自动重复计数。输出对称方波工作方式方式4软件启动，不自动重复计数。计数结束输出一个CLK宽度的低电平方式5硬件启动，不自动重复计数波形与方式4相同19工作方式小结需要两个写脉冲第1个写脉冲写入控制字第2个写脉冲写入计数初值不同的工作方式，有不同的计数启动方法。可根据对输出波形的要求，选择不同的工作方式。能输出连续波形的只有方式2和方式3。两条OUT指令向可编程芯片内写入控制字和计数初值的工作称为对可编程芯片的初始化204.控制字用于确定各计数器的工作方式215.

8253的应用与系统的连接初始化程序设计写入控制字置计数初值22与系统的连接示意CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器高位地址外设8253外部时钟门控信号23应用中的注意点每一次启动计数，需有两次写操作，且必须按如下顺序：写控制字写计数器初值如果初值为8位字长，则一次写入；若初值为16位字长，则需两次写入每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器各计数器的计数初值须写入到该计数器中24初始化程序流程写控制字写计数值低8位写计数值高8位*非必须25初始化程序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CNT0初始化CNT1初始化CNT2写CNT0控制字写CNT0计数初值26初始化程序流程写入全部计数器控制字写CNT0计数初值写CNT1计数初值写CNT2计数初值原则：先写入控制字后写入计数初值8253在微机中的应用CPU内部控制时序产生电路：主要用于内部指令执行过程；I/O接口芯片的定时产生电路：日历时钟；DRAM定时刷新；音频信号产生（驱动扬声器）27288253应用例一采用8253作定时/计数器，其接口地址为0120H~0123H。输入8253的时钟频率为2MH。要求：CNT0每10ms输出一个CLK周期宽的负脉冲CNT1输出10KHz的连续方波信号CNT2在定时5ms后产生输出高电平画线路连接图，并编写初始化程序.工作的计数器工作方式计数初值启动方式计数脉冲频率298253应用例计算计数初值：CNT0：10ms/0.5us=20000CNT1：2MHz/10KHz=200CNT2：5ms/0.5us=10000确定控制字：

CNT0：方式2，16位计数值CNT1：方式3，低8位计数值CNT2：方式0，16位计数值001101000101011010110000308253应用例CLK0GATE0OUT1D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2能否并联，取决于3个计数器的启动方式是否相同能否直接连接到CLK，取决于计数器的计数初值是否超过65536318253应用例____初始化程序CNT0：MOVDX，0123HMOVAL，34HOUTDX，ALMOVDX，0120HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，ALCNT1：

……CNT2：……328253应用例二安全检测和报警控制系统软硬件设计。要求：系统通过三态门（端口地址：3E4H）循环读取检测器状态，有异常出现时，检测器输出高电平。当检查出异常时，通过D触发器（端口地址：3E5H）的Q端输出高电平，启动8253计数器的通道0输出100Hz的连续方波信号，使报警灯闪烁，直到有任意键按下时则停止报警。初始状态下，不报警。CLK0的输入脉冲为2MHz。8253计数器的地址范围：3E0H-3E3H33系统硬件接口设计：34连接8253的译码电路设计8253地址范围：001111100000～001111100011译码电路：G1G2AG2BCBA&&≥1IOWIORA9A5:A11A10A4A3A2Y035系统软件设计8253计数初值：2MHz/100Hz=200008253工作方式：方式38253初始化程序：MOVDX，3E3HMOVAL，00110110OUTDX，ALMOVDX，3E0HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，AL控制程序设计初始化GATE=0，不报警循环检测（读三态门）有异常否？使GATE=1，启动计数器停止计数，复位。有任意键按下否？YNYN37控制程序XORAL，ALMOVDX，3E5HOUTDX，ALMOVDX，3E4HNEXT：INAL，DXANDAL，01HJZNEXTMOVDX，3E5HMOVAL，2OUTDX，ALGOON：MOVAH，1INT16HJZGOONXORAL，ALOUTDX，ALMOVAH，4CINT21H使GATE端为低电平二、可编程并行接口8255391.并行接口8255的特点通道型接口主要用于数据的输入或输出含3个独立的8位并行输入/输出端口2个为8位端口（PA，PB）；1个可拆分为两个4位端口（PC口）各端口均具有数据的控制和锁存能力既可作为输入端口，也可以作输出端口。可通过写入控制字，设置各端口的工作状态下2.结构针对A、B组的控制字存放在控制寄存器中PC口共占用4个端口地址413.引线连接系统端的主要引线：D0----D7#CS#RD#WRA0，A1

REAST连接外设的引线:PA7—PA0PB7—PB0PC7—PC04个内部端口地址分配：A1A000A端口01B端口10C端口11控制寄存器428255与系统的连接示意图D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器8255A口B口C口D0~D7外设3个端口可以分别控制3个外设，也可以协同控制，也可以部分不使用。434.工作方式基本输入/输出方式（方式0）选通工作方式（方式1）双向传送方式（方式2）44方式0：相当于三个独立的8位简单接口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C端口可以是一个8位的简单接口，也可以分为两个独立的4位端口常用于连接简单外设，适于无条件或查询方式45方式0的应用：习惯上：A端口和B端口作为8位数据的输入或输出口C口的某些位作为状态输入注：若使C端口低4位中某一位作为输入口，则低4位中其他位都应作为输入口。同时可设高4位作为输出。8255468255工作于方式0的连接示意图DB译码器D0~D7WRRDA1A0CSPA0|PA7B口PC0IOWIORA1A0D0~D7数据状态外设1数据外设247方式1：利用一组选通控制信号控制A端口和B端口的数据输入输出仅A口、B口作数据输入或输出口，C口的部分位用作选通控制信号A口、B口在作为输入和输出时的选通信号不同输入输出48方式1的应用：方式1主要用于中断控制方式下的输入输出仅A端口和B端口可工作与方式1C口的8位除用作选通信号外，其余位可工作于方式0下，作为输入或输出口。49方式2：双向输入输出方式在时序信号控制下，既可作为输入口，又作为输出口。只有A端口可工作在方式2下外设写信号50方式2的应用：可使A端口作为双向端口使用用于中断控制方式当A口工作于方式2时：B口可工作于方式1此时C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出B口也可工作于方式0此时C口的剩余位也可工作于方式08255三种工作方式小结A、B、C三个端口都可以工作于方式0，以查询或无条件传送方式实现数据的输入/输出；A、B端口可以工作于方式1，以中断控制方式实现数据的输入/输出；A端口可以工作于方式2，以中断控制方式，并通过时序控制数据的输入/输出。51524.

方式控制字及位控制字方式控制字：用于确定3个端口的工作方式及数据传送方向；位控制字仅用于C端口可设置C口某位的初始状态（为高电平或低电平）当其工作于方式0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）5.8255芯片的应用芯片与系统的连接芯片的初始化相应的控制程序例：完成如下功能的软硬件设计某打印机工作时序如下图，利用8255作为打印机接口，使PA端口工作于方式0，向打印机输出字符串。字符串长度放在数据段的COUNT单元中，要打印的字符存放在从DATA开始的数据区