第8章接口技术.ppt

第8章接口技术 主要内容 并行输入 输出接口芯片8255A定时 计数器8253 82543 数 模 模 数转换 学习要点 1 理解并行通信的概念及特点 掌握8255A的功能 工作方式 编程方法及其应用 2 理解定时计数器芯片8254的功能 工作方式 编程方法及其应用 3 了解D A A D转换芯片的工作特点及应用 8 1可编程并行输入 输出接口芯片8255A 8 1 18255A的结构及引脚 1 内部结构 8255A是通用的可编程并行接口芯片 具有三个独立的输入输出端口 可以用程序设定或改变其工作状态 用于微机与不同外设进行并行数据传送 8255A由三部分组成1 与外设接口部分8255A内部包括三个8位的输入输出端口 分别是端口A 端口B 端口C 端口都是8位 都可以作为输入或输出 但功能上各有特色 端口A 端口B常用作输入输出数据端口 端口C常用作控制或状态信息的端口 2 内部控制部分由A B两组控制电路组成 主要作用是根据CPU送来的控制字用以决定两组端口 A组为A口C口的高4位 B组为B口和C口的低4位 的工作方式 也可根据控制字的要求对C口按位进行置位或复位 3 与微处理器接口部分为读 写控制逻辑及数据总线缓冲等部件 这部分主要完成逻辑控制及数据传送 2 8255A的引脚 1 输入输出引脚2 与CPU相连数据线3 输入控制线4 电源 地 CPU控制线 A1A0 输入信号 用以选择8255A内部不同的端口 8255A的片选信号 由系统地址总线高位译码确定 与A1A0组成8255A的端口地址 输入信号 读 写控制信号 A1A0与CPU地址总线连接 常与8088地址总线A1A0连接 端口地址为四个连续的地址 常与8086地址总线A2A1连接 端口地址为四个连续的偶地址 设系统中的8255A与系统地址总线连接如图示 确定8255A各端口 由图中可确定 A7A6A5A4A3A2 001000 则8255A的端口A为00100000 20H 端口B为00100001 21H 端口C为00100010 22H 控制端口为00100011 23H 8 1 28255A控制字1 工作方式控制字 8255A有三种工作方式 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 双向控制方式 2 8255A置位复位控制字 8255A工作方式三种基本的工作方式 方式0 基本的输入输出方式方式1 选通输入输出方式方式2 双向传送方式 1 方式0方式0不使用联络信号 也不使用中断 A口和B口可定义为输入或输出口 C口分成两个部分 高四位和低四位 C口的两个部分也可分别定义为输入或输出 在方式0 所有口输出均有锁存 输入只有缓冲 但无锁存 C口还具有按位将其各位清0或置1的功能 2 方式1A口借用C口的一些信号线用作控制和状态线 形成A组 B口借用C口的一些信号线用作控制和状态线 组成B组 在方式1下 A口和B口的输入输出均带有锁存 方式1的输入 A口工作于方式1且用作输入口时 C口的PC4线用作选通输入信号线STBA PC5用作输入缓冲器满输出信号线IBFA PC3用作中断请求输出信号线INTRA B口工作于方式1且用作输入口时 C口的PC2线用作选通输入信号线STBB PC1用作输入缓冲器满输出信号线IBFB PC0用作中断请求输出信号线INTRB 见图8 6 方式1的输出 当A口工作于方式1且用作输出口时 C口的PC7线用作输出缓冲器满信号 PC6用作外设收到数据后的响应信号 PC3用作中断请求输出信号线INTRA 当B口工作于方式l且用作输出口时 C口的PC1线用作输出缓冲器满信号 PC2用作外设收到数据后的响应信号 PC0用作中断请求输出信号线INTRA 3 方式2方式2是A组独有的工作方式 外设既能在A口的8条引线上发送数据 又能接收数据 此方式也是借用C口的5条信号线作控制和状态线 A口的输入和输出均带有锁存 8 1 48255A编程举例 1 方式选择控制字设某片8255A的端口地址是60H 63H 工作于方式0 端口A和端口C高4位输出 端口B和端口C低4位输入 设置该8255A的方式选择控制字 解 方式选择控制字 10000011可利用下面指令设置 MOVAL 83HOUT63H AL 2 若要从PC7输出一个正脉冲 置位PC7 解 程序段如下MOVAL 00001111B 使PC7为高电平OUTCTRL PORT AL 写入控制端口MOVAL 00001110B 使PC7为低电平OUTCTRL PORT AL 写入控制端口 例题 已知8255A的A B端口作为输入或输出端口 有8个开关和8个发光二极管 每一个开关对应每一个发光二极管 当某一开关接通时 对应的发光二极管就亮 否则就暗 试编写程序段实现此功能 8255A的端口地址是0218H 021BH CODESEGMENTASSUMECS CODESTART MOVAL 82H B口方式0输入 A口方式0输出MOVDX 021BH 控制端口地址送DXOUTDX AL 从控制端口写入方式控制字LL MOVDX 0219H 读B口INAL DXDECDX A口OUTDX AL 将B口读入的开关状态从A口输出JMPLLCODEENDSENDSTART 程序段清单 例题 用8255A的A B端口均作为输入或输出端口 有1个开关和8个发光二极管 当开关接通一次时 8个发光二极管循环亮一秒种 试编写程序段实现此功能 8255A的端口地址是0218H 021BH CODESEGMENTASSUMECS CODESTART MOVAL 82H B口方式0输入 A口方式0输出MOVDX 021BH 控制端口地址送DXOUTDX AL 从控制端口写入方式控制字LP1 MOVDX 0219H 读B口INAL DXANDAL 80H PB7为0吗 JNZLP1 不为0 开关未闭合 继续读B口MOVAL 01H 准备从A口输出初态DECDX LP2 OUTDX AL 从A口输出CALLDELAY 调延时子程序SHLAL 1 AL循环左移一位JNZLP2 AL不为0 继续输出JMPLP1 AL为0 等待下一次循环输出CODEENDSENDSTART 程序段清单 8 3可编程定时器 计数器8253 8254 主要功能 1 一片8253上有3个独立的16位计数器通道 可作为定时器或计数器使用 2 每个计数器都可设定为按照二进制或二进制编码的十进制 BCD 计数 3 每个通道有6种工作方式 可由程序设置和改变 8 3 18253的内部结构及引脚 一 内部结构 1 与CPU接口部分2 内部控制部分3 三个计数器部分 1 与CPU接口部分 包括 数据总线缓冲器 8位双向三态缓冲器 它是8253与CPU数据总线的接口 读 写控制逻辑 负责接收CPU输入的地址信号和读 写 复位控制信号 完成对8253内部功能的控制和操作 2 内部控制部分 8253内部的控制字寄存器 控制字寄存器存放初始化时由CPU写入8253的控制字 该控制字定义了每个通道的工作 控制字寄存器只能写入 不能读出 3 三个计数器部分 包括 3个定时器 计数器通道 称为计数器0 计数器1和计数器2 每个计数器的操作是完全独立的 计数器结构 16位的计数初值寄存器CR 16位的计数执行部件CE 16位的输出锁存器OL 每个计数器有三个引脚与外设相连CLK 外计数脉冲输入 OUT 计数器回零 时间到信号 GATE 门控输入端 禁止 允许计数 最大计数初值 0000H 二 引脚信号 双列24引脚 8253引脚信号 1 与外部连接引脚 CLK GATE OUT2 与CPU相连的数据线 D0 D73 CPU控制线 A1 A0 由它们确定8253有四个端口地址 计数器0 计数器1 计数器2 控制端口 CPU控制线 8253的片选信号 由系统地址总线高位译码确定 与A1A0组成8253的端口地址 输入信号 读 写控制信号 A1 A0 输入信号 用以选择8253内部不同端口 A1A0计数器00计数器001计数器110计数器211控制端口 8086系统中 8253的A1A0应与系统地址总线的A2A1相连 若8253的D7 D0与系统数据线低8位相连 则系统地址线A0应为0 8088系统中 A1A0与系统地址总线的A1A0相连 8 3 28253的控制字 1 方式选择控制字 控制字设置内容 计数器 工作方式 计数数制及读 写格式 读 写格式 说明16位计数值如何写入 2 8253的编程 写入命令 3个设置控制字命令 控制端口设置初始值 计数器端口设置锁存命令 控制端口 用于配合读出命令 读出命令 1个读取计数器当前的值 例 设系统中的8253的端口地址为40H 43H 该8253各计数器处于如下工作方式 计数器0 工作在方式0 计数次数110 二进制计数 计数器1 工作在方式3 计数1000 BCD计数 计数器2 工作在方式2 计数20000 二进制计数 计数器0方式选择控制字为 00010000 10H 计数值6EH计数器1方式选择控制字为 01100111 67H 计数值10H计数器2方式选择控制字为 10110100 0B4H 计数值4E20H 初始化程序 MOVAL 10HOUT43H ALMOVAL 6EHOUT40H ALMOVAL 67HOUT43H ALMOVAL 10HOUT41H ALMOVAL 0B4HOUT43H ALMOVAX 4E20HOUT42H ALMOVAL AHOUT42H AL 计数器0初始化 计数器1初始化 计数器2初始化 8 3 38253的工作方式 6种工作方式 任何工作方式都遵循的原则 1 控制字CW写入计数器 所有的控制逻辑电路立即复位 输出端进入初始状态 2 初始计数值写入后 经过一个CLK脉冲 才由计数初值寄存器CR送入计数执行部件CE开始计数 在输入脉冲CLK的下降沿 计数器作减1计数 3 在输入脉冲CLK的上升沿 门控信号GATE被采样 不同的工作方式 GATE信号的触发方式有不同规定 电平触发 边沿触发或两种触发方式都允许 工作方式 方式0 计数结束引起中断 OUT产生高电平信号 方式1 可编程单脉冲触发器 单稳触发器 方式2 脉冲信号发生器 速率发生器 在不同的工作方式下 计数过程的启动方法 OUT端的输出波形不同 GATE的控制作用和