第10章并行接口.ppt

1、接口与通讯技术 武汉科技大学 计算机科学与技术学院,第10章并行接口,本章内容 10.1 并行接口的特点 10.2 组成并行接口电路的元器件 10.3 可编程并行接口芯片82C55A 10.4 82C55A在微机系统中的应用 10.5 82C55A的0方式及其应用举例 10.6 82C55A的1方式及其应用举例 10.7 82C55A的2方式及其应用举例,10.1 并行接口的特点,多根数据线上同时传送多位信息；字节、字或双字宽度 “并行”的含义接口电路与I/O设备间的数据线 接口与外设间设置联络信号(至少2根) 数据的格式、传输速率和工作时序，由I/O设备的操作决定，而并行接口本身没有固定的规

2、定 一般不作差错检验和传输速率控制 适用于近距离传输 并行的I/O设备较多，并行接口应用更广泛,10.2 组成并行接口电路的元器件,1.一般的IC电路 三态缓冲器和锁存器组成并行接口对简单I/O进行控制 2.可编程并行接口芯片 功能强、可靠性高、通用性好，灵活方便 3.CPLD/FPGA器件 大规模/超大规模可编程逻辑阵列芯片；利用EDA技术设计并行接口；需使用硬件描述语言和专门的开发工具,10.3 可编程并行接口芯片82C55A,10.3.1 82C55A的外部特性和内部寄存器 1. 82C55A外部特性 40脚，双列直插，单+5V电源 面向系统总线的信号线(14) D07、CS、RD、WR

3、 RESET :复位,高有效,清除控制寄存器,数据口置为输入,复位输出寄存器和状态寄存器,屏蔽中断,24根I/O线高阻 A1、A0:端口选择；输入 面向I/O设备的信号线(24) PA07:端口A的输入/输出线 PB07:端口B的输入/输出线 PC07:端口C的输入/输出线,C端口的特殊性,作数据端口：是2个独立的4位口 作状态端口：作为方式1、方式2的状态口 作专用(固定)联络信号线：方式1、2时，大部分引脚作固定的应答信号线 作按位控制用：可由控制字进行按位控制,10.3.1 82C55A的外部特性和内部寄存器,2. 82C55A内部寄存器 数据总线缓冲器 读/写控制逻辑 数据端口PA、P

4、B、PC： 输入三态缓冲，输出锁存 C口分为两个4位口、状态口 A组和B组控制电路： A组：A口和C口上半部 B组：B口和C口下半部,10.3.1 82C55A的外部特性和内部寄存器,3. 82C55A的端口地址,10.3.2 82C55A的工作方式,1. 0方式基本输入/输出方式 单向传输、无固定联络信号、无固定时序和状态字 采用无条件方式或查询方式与CPU交换数据 A、B端口作8位数据口；C口作2个独立的4位口或按位控制 2. 1方式选通输入/输出方式 单向传输、有固定联络信号、有固定时序和状态字 采用查询方式或中断方式与CPU交换数据 A、B端口作8位数据口；C口作固定联络信号线；未分配

5、作固定联络线的引脚可作数据线；作A、B口的状态口；作位控 3. 2方式双向选通输入/输出方式 A端口双向传输；有两对固定联络线、有固定时序和状态字 采用查询方式和中断方式与CPU交换数据 A作为双向数据口；B作数据口；C的功能与方式1类似,10.3.3 82C55A的编程模型,1.方式命令,方式命令(D7=1) C端口按位置位/复位命令(D7=0),例：A口方式0,入;B口方式1, 出;C上输出,C下输入 方式字为10010101=95H MOV DX,303H MOV AL,95H OUT DX,AL,10.3.3 82C55A的编程模型,2.按位置位/复位命令,MOV DX,303H MO

6、V AL,0BH OUT DX,AL,PC5=1,MOV DX,303H MOV AL,0AH OUT DX,AL,NOP NOP MOV DX,303H MOV AL,0BH OUT DX,AL,10.4 82C55A在微机系统中的应用,微机系统配置的82C55A 键盘、扬声器、定时器；用户不能更改 用户扩展的82C55A 由用户支配,10.5 82C55A的0方式及其应用举例,例10.1 设计一个声-光报警器，按下SW按钮开关开始报警，喇叭发声，LED灯同时闪光。拨通8位DIP的0位开关时结束报警 硬件设计：外设扬声器、8个LED灯、8位DIP开关、SW按钮,声-光报警器的程序流程图,声-

7、光报警器的主程序清单,STACKSEGMENT DW 200 DUP(?) STACKENDS DATASEGMENT T DW 0;初始化延时变量 DATAENDS CODESEGMENT ASSUME SS:STACK,CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV DX, 303H MOV AL, 83H;方式字 OUT DX, AL MOV DX, 300H MOV AL, 00H;熄灭LED灯 OUT DX, AL MOV DX, 303H MOV AL, 0CH;PC6=0,关SPK OUT DX, AL WAIT1:MOV DX

8、, 302H IN AL, DX AND AL, 04H;SW是否按下 JNZ WAIT1,BEGIN:CALL LED_FLASH;点亮LED MOV BX, 200;发200个方波 MOV T, 0FFFH SPEAK_H:CALL OUTSPK;发高频声音 DEC BX JNZ SPEAK_H MOV DX, 300H MOV AL, 00H;LED全灭 OUT DX, AL MOV BX, 200;发200个方波 MOV T, 9FFFH SPEAK_L:CALL OUTSPK;发低频声音 DEC BX JNZ SPEAK_L CALL DELAY2 MOV DX, 301H IN A

9、L, DX AND AL, 01H;DIP0接通否 JNZ BEGIN MOV DX, 300H MOV AL, 00H;熄灭LED OUT DX, AL MOV DX, 303H MOV AL, 0CH;关闭SPK OUT DX, AL MOV AH, 4CH INT 21H;返回DOS,声-光报警器的子程序清单,DELAY1PROC;延时时间由T决定 PUSH BX MOV BX, T DL1:DEC BX JNZ DL1 POP BX RET DELAY1ENDP DELAY2PROC;延时时间固定 PUSH CX PUSH BX MOV CX, 4FFFH DL4:MOV BX, 0F

10、FFFH DL3:DEC BX JNZ DL3 DEC CX JNZ DL4 POP BX POP CX RET DELAY2ENDP,OUTSPKPROC MOV DX, 303H MOV AL, 0DH;PC6=1 OUT DX, AL CALL DELAY1;T决定方波周期 MOV AL, 0CH; PC6=0 OUT DX, AL CALL DELAY1;T决定方波周期 RET OUTSPKENDP LED_FLASHPROC MOV DX, 300H MOV AL, 0FFH;LED全部点亮 OUT DX, AL RET LED_FLASHENDP CODEENDS END STAR

11、T,例10.2 （略）,例10.2 设计步进电机接口，按四相双八拍运行，按下SW2开始运行；按下SW1停止运行 1. 四相步进电机的运行方式与方向控制,采用循环查表法实现对各绕组的轮流通电 双八拍相序表 2. 运行速度控制 硬件(如82C54A)改变输入脉冲频率；调用软件延时子程序,四相双八拍相序表,8255A的0方式作步进电机接口电路,3. 步进电机的驱动 常用达林顿复合管(如TIP122)作功率驱动级 加电代码为1时，TIP122基极为高，达林顿管导通 加电代码为0时，绕组断电,4. 步进电机的启/停控制 硬开关控制SW状态；软开关系统键盘的某个键,步进电机接口硬件设计,82C55A方式字

12、:10000001B,步进电机接口软件设计,DATASEGMENT PSTA DB 05H,15H,14H,54H,50H,51H,41H,45H;相序表 MESSAGE DB HIT SW2 TO START, HIT SW1 TO QIUT. DB 0DH,0AH,$ DATAENDS CODESEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,09H MOV DX,OFFSET MESSAGE INT 21H MOV DX,303H MOV AL,81H;方式字 OUT DX,AL MOV AL,09H OU

13、T DX,AL;关闭74LS373(PC4=1),保护电机 L:MOV DX,302H IN AL,DX AND AL,01H;SW2是否按下(PC0=0?) JNZ L MOV DX,303H MOV AL,08H OUT DX,AL;打开74LS373(PC4=0),启动控制,步进电机接口软件设计(续),RELOAD:MOV SI,OFFSET PSTA MOV CX,8 LOP:MOV DX,300H MOV AL,SI;送相序代码 OUT DX,AL MOV BX,0FFFFH;延时,进行速度控制 DELAY1:DEC BX JNZ DELAY1 MOV DX,302H IN AL,D

14、X AND AL,02H;检测SW1是否按下(PC1=0?) JZ OVER INC SI DEC CX JNZ LOP JMP RELOAD OVER:MOV DX,303H MOV AL,09H ;关闭74LS373(PC4=1),保护电机 OUT DX,AL MOV AH,4CH INT 21H CODEENDS END START,10.6 82C55A的1方式及其应用举例,MOV DX,303H MOV AL,86H OUT DX,AL,MOV AL,09H OUT DX,AL,MOV AL,04H OUT DX,AL,PC4=1,INTEB=0,10.6.1 1方式下输入的联络信号

15、线设置及工作时序 1.输入的联络信号线设置,10.6.1 1方式下输入的联络信号线设置及工作时序,2. 输入的工作时序 分析工作时序的意义编写程序的依据,输入过程：,各信号变化过程：,10.6.2 1方式下输出的联络信号线设置及工作时序,1.输出的联络信号线设置,10.6.2 1方式输出的联络信号线设置及工作时序,2.输出的工作时序,输出过程：,各信号变化过程：,10.6.3 1方式的状态字,3.使用注意事项 由C口读出,但与C口引脚不完全相同 输入查询IBF或INTR; 输出查询OBF或INTR INTE是由用户设置的,1.状态字的作用查询、中断(查询式中断) 2.状态字格式,10.6.4

16、1方式的并行接口设计,例10.3 甲机向乙机传送1KB，甲方式1；乙方式0，查询方式，设M首址分别为BUFS、BUFD 硬件设计：甲有固定联络线；乙没有，由用户设置,甲机:PA口方式1,输出,方式字=0A0H 乙机:PB口方式0,输入,PC上输出,PC下输入,方式字=83H 说明：传送过程由甲机启动 甲机发送条件：INTR=1(INTE=1) 乙机接收条件：对方(甲机)的OBF=0,1方式并行接口的软件编程,10.7 82C55A的2方式及其应用举例,2.工作时序也是方式1输入和输出的组合,10.7.1 2方式下联络信号的设置及时序 1.联络信号的设置,10.7.2 2方式的状态字,10.7.3 2方式的双向并行接口设计中断方式,例10.4 主从机双向传送256个字节，主机方式2，中断； 从机方式0，查询；设两机源和目标首址分别为SRC、DST,分析：使用82C59A的IR2；中断服务程序中要判断