微型计算机原理及应用

微型计算机原理及应用第七章常用数字接口电路主要内容掌握二种可编程接口芯片的应用了解串行通信的一般概念第7章常用数字接口电路7.1接口电路概述CPU与外设之间信息交换的通道信息缓冲、信息变换、电平转换、联络控制分类8086系统中最常用的数字接口电路芯片8253、8255、8250功能传送方式传送的信息类型输入接口并行接口数字量的输入/输出接口输出接口串行接口模拟量的输入/输出接口7.2可编程定时计数器8253通道0通道1通道28位双向数据线读控制信号写控制信号地址信号线片选信号可编程定时器8253的内部结构CLK计数器00GATE0OUT0计数器1CLK1GATE1OUT1计数器2CLK2GATE2OUT2数据总线缓冲器控制寄存器数据总线*RD*WRA0A1*CS读写逻辑电路定时计数器8253基本原理8253的编程结构7.2.28253的工作方式软件启动、不自动重复计数。在整个及时过程中，GATE端应始终保持为高电平。若GATE端变低，则暂停计数，直到GATE端变高后再接着计数。方式0下，每写入一次计数初值值计数一个周期。计数过程中可随时修改计数初值，即使原来的计数没有结束，计数企也用新的计数初值重新计数。方式0－－计数结束中断可重复触发的单稳态触发器。硬件启动、不自动重复的工作方式。方式1－－可重复触发的单稳态触发器方式2－－频率发生器即可用软件启动，也可以用硬件启动。方式3－－方波发生器7.2.3

8253的控制字7.2.4

8253的应用≥10Y&8088系统BUSA7IOWA11A9A8A10A13A12A4A2A3A6A5A15A14D7D0~IORIORA1A0IOWD7D0~GATE08253WRRDA1A0CSGATE2GATE1OUT0OUT2OUT1CLK0CLK2CLK1&BG2AG2ABC74LS138G8253与系统的连接8253应用举例写入通道控制字，规定通道的工作方式；写入计数值；若规定只写低8位，则写入的为计数值的低8位，高8位自动置0；若规定只写高8位，则写入的为计数值的高8位，低8位自动置0；若是16位计数值，则分两次写入，先写入低8位，在写入高8位。初始化编程的步骤：例题1.若要用通道0，工作在方式1，按二十进制，即数值为

5080，编写初始化程序。（设端口地址为F8H--FBH）MOV AL，33HOUT 0FBH，ALMOV AL，80HOUT 0F8H，ALMOV AL，50HOUT 0F8H，AL11001100例题2.若要用计数器2，工作在方式2，按二进制计数，计数值为

02F0H，编写初始化程序。（设端口地址为04H--07H）MOV AL，084HOUT 07H，ALMOV AL，0F0HOUT 06H，ALMOV AL，02HOUT 06H，AL00100001

8253任一通道的计数值，CPU可用输入指令读取，CPU读到的是执行输入指令瞬间计数器的现行值。但8253计数器是16位的，所以要分两次读至CPU，因此，若不设法锁存的话，则在输入过程中，计数值可能已经变化了。锁存现行计数值的两种办法：利用GATE信号使计数过程暂停；向8253输送一个通道控制字，令8253通道中的计数值锁存。若要读取通道1的16位计数值，程序为：MOVAL，40

；计数器1的锁存命令OUT0FBH，AL ；写入至控制字寄存器INAL，0F9H ；读取低8位MOVCL，ALINAL，0F9H ；读取高8位MOVCH，AL［例7－2］写出图7－11中8253的初始化程序。其中，3个CLK频率均为2MHZ，计数器0在定时100µs后产生中断请求；计数器1用于产生周期为10µs的对称方波；计数器2每1ms产生一个负脉冲。编写8253的初始化程序。分析：计数器0应工作于方式0，计数初值=100µs/0.5µs=200(CLK的周期为0.5µs)。计数器1应工作于方式3，计数初值＝10µs/0.5µs＝20。计数器2应工作于方式2，计数初值＝1/0.5µs＝2000。START:MOV DX，0FF07H MOV AL，10H ；计数器0的工作方式字 OUT DX，AL MOV AL，56H ；计数器1的工作方式字 OUT DX，AL MOV AL，0B4H ；计数器2的工作方式字 OUT DX，AL MOV DX，0FF04H MOV AL，200 ；计数器0的计数初值 OUT DX，AL MOV DX，0FF05H MOV AL，20 ；计数器1的计数初值 OUT DX，AL MOV DX，0FF06H MOV AX，2000 ；计数器2的计数初值 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL7.3

可编程并行接口82557.3.1

8255的引线及结构2.

内部结构7.3.2

8255的工作方式PA0~PA7PC7~PC4PC3~PC0PB7~PB0地址总线数据总线控制总线*RD*WRBCAD7~D08255AA0A1*CS方式0PB7~PB0方式2PA0~PA7IO控制双向BACIOIOPB7~PB0方式1PA0~PA7控制或控制或BAC方式1下C口提供的信号功能输入时主要的控制信号如下：*STB(Strobe)---------选通信号输入端，低电平有效。IBF(InputBufferFull)--------输入缓冲器满信号，高电平有效。INTR(InterruptRequest)-------中断请求信号，由8255送往CPU，高电平有效。当*STB、IBF均为高时被置为高电平。INTE(InterruptEnable)--------中断允许信号，控制允许或中断屏蔽的信号。该信号没有外部引出端，它由软件通过对C端口置1或置0指令来实现对中断控制。具体讲，对PC4置1，则使A端口处于中断允许状态，否则处于屏蔽状态；与此类似，对PC2置1，则使B端口处于中断允许状态，否则处于屏蔽状态。输出时有：*OBF(OnputBufferFull)--------输出缓冲器满信号，高电平有效。由8255送给外设，当*OBF有效时，表示CPU已经向指定的端口输出了数据。*ACK（Acknowledge）------外设应答信号，由外设送给8255A，低电平有效。当*ACK有效时，表明CPU通过8255A输出的数据已送到外设。INTE(InterruptEnable)--------中断允许信号，控制允许或中断屏蔽的信号。该信号没有外部引出端，它由软件通过对C端口置1或置0指令来实现对中断控制。具体讲，对PC6置1，则使A端口处于中断允许状态，否则处于屏蔽状态；与此类似，对PC2置1，则使B端口处于中断允许状态，否则处于屏蔽状态。INTR（InterruptRequest）：中断请求信号，高电平有效。当＊ACK变为高电平，并且＊OBF也变为高电平时，INTR便成为高电平即有效电平方式1下A、B口为输出的选通信号定义方式1下的数据输出时序方式1下A、B口均为输入时的信号定义方式1下的数据输入时序7.3.3

方式控制字及状态字D0D1D2D3D4D5D6D7未使用位选择000PC0001PC1010PC2011PC3100PC4101PC5110PC6111PC7置位/复位0＝复位，1＝置位标志位0＝有效7.3.4

8255的应用BG2AG2ABC74LS138&≥10YD7D0~PA0RESET8255PA7PB7PB0PC0PC7~~~WRRDA1A0CS&8088系统BUSA7IOWA11A9A8A10A13A12A4A2A3A6A5A15A14D7D0~IORRESETIORA1A0IOW8255与系统的连接［例7－3］利用8255作为打印机的连接接口，并通过该打印机接口字符串，字符串长度放在DS段的COUNT单元中，要打印的字符存放在从DATA单元开始的数据区中。初始化程序INIT: MOVDX，0FBC3H MOVAL，10000001B ；A组方式0：A口输出，C口高4位输出

；B组方式0：B口输出，C口低4位输入 OUTDX，AL ；写入至控制字寄存器 MOVAL，00001101B ；读取低8位 OUTDX，AL打印一批字符的程序 MOV CX，COUNT MOV SI，OFFSET

DATA GOON：MOVDX，0FBC2H IN AL，DX ；从C口读入打印机BUSY信号 AND AL，02H JNZ GOON MOV AL，［SI］ ；取一个字符 MOV DX，0FBC0H OUT DX，AL ；输出一个字符到A口 MOV DX，0FBC2H ；准备在PC6上形成一个负脉冲 MOV AL，0 OUT DX，AL ；使PC6变低 MOV AL，40H OUT DX，AL ；再使PC6变高 INC SI ；指向下一个字符 LOOP GOON HLT7.4.1串行通信基本概念1.半双工和全双工2.调制与解调3.同步通信和异步通信4串行通信的数据校验奇偶校验用于对一个字符的传送过程进行校验。事先规定好校验的性质，是奇校验还是偶校验。发送时，在每个字符编码的后边增加一个奇偶校验位，使整个编码（字符编码加上奇偶校验位）中“1”的个数为奇数或偶数。接收时，检查所接收到的整个字符编码，看“1”的个数是否符合事先的规定，如果出错，则置错误标志。奇偶校验只能检查出所传输字符的一位错误，对两位以上同时出错就检查不出来。循环冗余校验CRC这种校验方法是以数据块为对象进行校验的。一个n位二进制数可以表示为一个（n-1）阶多项式K(x)

。CRC将整个数据快当做一个二进制数，或看做一个多项式K(x)

。发送时，用这个多项式K(x)除以另一个多项式G(x)

。这个作为除数的多项式G(x)称为CRC的生成多项式。相除得到的余数R(x)作为CRC码，附在整个数据块的后面，形成一组传送码T(x)发送出去。即（r为G(x)的幂次数）接收时，将接收到的整个传送码再用同一个生成多项式G(x)去除，若传送过程中无差错，就应该除尽，即余数为零；若余数不为零，则说明传送过程中有差错要，应要求重新发送。7.4.2串行通信的接口标准引脚号信号名称说明1AA保护地线PD2BA发送数据TXD3BB接收数据RXD4CA请求发送RTS5CB清除发送CTS6CC数据装置