微型計算機原理及應(yīng)用第11章常用可編程接口

1、1微型計算機原理及應(yīng)用22 2可編程并行接口可編程并行接口8255A8255A可編程計數(shù)器可編程計數(shù)器/ /定時器定時器825382531 13 8255 8255是為是為80808080，80858085和和80888088微型機系微型機系統(tǒng)設(shè)計的統(tǒng)設(shè)計的并行并行I/OI/O接口接口芯片。芯片。482558255的內(nèi)部組成如下圖所示的內(nèi)部組成如下圖所示1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號5 l端口端口A(Port A)A(Port A)、端口、端口B(Port B)B(Port B)和端口和端口C(Port C)C(Port C)都是都是8 8位的端口，都可以選擇

2、作為輸入或輸出。位的端口，都可以選擇作為輸入或輸出。l可以將端口可以將端口C C的高的高4 4位和低位和低4 4位分開使用，分別作為位分開使用，分別作為輸入和輸出。輸入和輸出。l端口端口A A和端口和端口B B作為選通輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口時，作為選通輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口時，端口端口C C的指定位與端口的指定位與端口A A和端口和端口B B配合使用，用作控配合使用，用作控制信號或狀態(tài)信號。制信號或狀態(tài)信號。1. 1. 端口端口A A、端口、端口B B和端口和端口C C1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號6l根據(jù)根據(jù)CPUCPU的方式命令字控制的方式命令字控制82558

3、255的工作方式。的工作方式。l根據(jù)根據(jù)CPUCPU的命令對端口的命令對端口C C的每一位實現(xiàn)按位復位或置的每一位實現(xiàn)按位復位或置位。位。 lA A組控制電路控制端口組控制電路控制端口A A和端口和端口C C的上半部的上半部(PC7(PC7PC4)PC4)。lB B組控制電路控制端口組控制電路控制端口B B和端口和端口C C的下半部的下半部(PC3(PC3PC0)PC0)。2.A2.A組和組和B B組控制電路組控制電路1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號7 這是一個三態(tài)雙向的這是一個三態(tài)雙向的8 8位緩沖器，它是位緩沖器，它是82558255與與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。

4、輸入輸出的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。輸入輸出的數(shù)據(jù)以及CPUCPU發(fā)發(fā)出的命令控制字和外設(shè)的狀態(tài)信息，都是通過這出的命令控制字和外設(shè)的狀態(tài)信息，都是通過這個緩沖器傳送的。個緩沖器傳送的。3. 3. 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號8l控制把控制把CPUCPU的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的端口的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的端口, , l控制把外設(shè)的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的端口控制把外設(shè)的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的端口送至送至CPUCPU。4.4.讀讀/ /寫控制邏輯寫控制邏輯1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成

5、與接口信號9 (1)A1 (1)A1、A0 A0 端口選擇：用來選擇端口選擇：用來選擇A A、B B、C 3C 3個端個端口和控制字寄存器。通常，它們與口和控制字寄存器。通常，它們與PCPC微機的地址線微機的地址線A1A1和和A0A0相連。相連。 (2)CS (2)CS選片信號：低電平有效，由它啟動選片信號：低電平有效，由它啟動CPUCPU與與82558255之間的通信。通常，它與之間的通信。通常，它與PCPC微機地址線的譯碼微機地址線的譯碼電路的輸出線相連，并由該譯碼電路的輸出線來確電路的輸出線相連，并由該譯碼電路的輸出線來確定定82558255的端口地址。的端口地址。4.4.讀讀/ /寫控

6、制邏輯寫控制邏輯1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號10 (3)RD (3)RD讀信號：低電平有效，它控制讀信號：低電平有效，它控制82558255送出數(shù)送出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。通常，它與據(jù)或狀態(tài)信息至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。通常，它與PCPC微機微機的的IORIOR相連。相連。 (4)WR(4)WR寫信號：低電平有效，它控制把寫信號：低電平有效，它控制把CPUCPU輸出輸出到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)或命令寫到到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)或命令寫到82558255。通常，。通常，它與它與PCPC微機的微機的IOWIOW相連。相連。4.4.讀讀/ /寫控制邏輯寫控制邏輯1.1

7、82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號11 (5)RESET (5)RESET 復位信號：高電平有效，它清除控制寄復位信號：高電平有效，它清除控制寄存器，并置存器，并置A A、B B、C 3C 3個端口為輸入方式。個端口為輸入方式。 82558255與與CPUCPU的連接及復位信號產(chǎn)生電路如下圖所示。的連接及復位信號產(chǎn)生電路如下圖所示。4.4.讀讀/ /寫控制邏輯寫控制邏輯1.1 82551.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號12 A A1 1，A A0 0和和CSCS，RDRD，WRWR及組合所實現(xiàn)的各種功能及組合所實現(xiàn)的各種功能如下：如下：1.1 82551.1

8、 8255的組成與接口信號的組成與接口信號A1 A1 A0 A0 操操 作作 0 01 10 00 00 0寫端口寫端口 0 01 10 00 01 1寫端口寫端口 0 01 10 01 10 0寫端口寫端口 0 01 10 01 11 1寫控制字寄存器寫控制字寄存器 0 00 01 10 00 0讀端口讀端口 0 00 01 10 01 1讀端口讀端口 0 00 01 11 10 0讀端口讀端口 0 00 01 11 11 1無操作無操作 13 82558255有有3 3種工作方式，由方式選擇控制字來選用：種工作方式，由方式選擇控制字來選用： (1) (1)方式方式0 (Mode 0)-0

9、(Mode 0)-基本輸入輸出?；据斎胼敵?。 (2) (2)方式方式1 (Mode 1)-1 (Mode 1)-選通輸入輸出。選通輸入輸出。 (3) (3)方式方式2 (Mode 2)-2 (Mode 2)-雙向傳送。雙向傳送。1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字141.1.方式選擇控制字方式選擇控制字1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字152.2.按位置位按位置位/ /復位控制字復位控制字 1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字16 如：端口如：端口C C的的bit3bit3（PCPC3 3）的置

10、位控制字為）的置位控制字為00000111B(07H)00000111B(07H)，復位控制字為，復位控制字為00000110B(06H)00000110B(06H)。 注意：注意： C C端口的按位置位端口的按位置位/ /復位控制字須跟在方式選擇控制字復位控制字須跟在方式選擇控制字之后寫入控制字寄存器。即使僅使用該功能，也應(yīng)先之后寫入控制字寄存器。即使僅使用該功能，也應(yīng)先選送一方式控制字。選送一方式控制字。1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字17 例例1 1 將將8255 C8255 C端口的端口的8 8根根I/OI/O線接線接8 8只發(fā)光二極管的正只發(fā)光二極

11、管的正極極( (八個負極均接地八個負極均接地) )，用按位置位，用按位置位/ /復位控制字編寫復位控制字編寫使這使這8 8只發(fā)光二極管依次亮、滅的程序。設(shè)只發(fā)光二極管依次亮、滅的程序。設(shè)82558255的端的端口地址為口地址為380H380H383H383H。 本程序要使用本程序要使用82558255的的2 2個控制字個控制字-方式選擇字和方式選擇字和按位置位按位置位/ /復位字。這復位字。這2 2個控制字都寫入個控制字都寫入82558255的控制的控制字寄存器，由它們的字寄存器，由它們的D D7 7位為位為1 1或或0 0來區(qū)別寫入的字是來區(qū)別寫入的字是方式選擇字還是置位方式選擇字還是置位/

12、 /復位字。復位字。82558255的控制字寄存器的控制字寄存器的端口地址為的端口地址為383H383H。方式選擇字只寫入一次，其后。方式選擇字只寫入一次，其后寫入的都是置位寫入的都是置位/ /復位字。復位字。1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字1882558255與與PCPC微機的連接及微機的連接及8255 C8255 C端口與端口與8 8只發(fā)光二極管只發(fā)光二極管的連接如圖。的連接如圖。1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字19程序框圖程序框圖1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字20stacksta

13、ck segment stack segment stack stackstack dw 32 dup (0) dw 32 dup (0)stackstack ends endscode code segment segmentbeginbegin proc far proc far assume ss: stack, cs: code assume ss: stack, cs: code push ds push ds sub ax, ax sub ax, ax push ax push ax1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字21 MOV DXMOV DX，

14、383H 383H ；383H383H為控制字寄存器的端口地址為控制字寄存器的端口地址 MOV AL,80H MOV AL,80H ；方式選擇字；方式選擇字 OUT DX OUT DX，ALAL MOV AL,1 MOV AL,1 ；PC0PC0的置位控制字的置位控制字AGAIN: OUT DX,AL AGAIN: OUT DX,AL ；點亮一只發(fā)光二極管；點亮一只發(fā)光二極管 LOOP $ LOOP $ ；延時；延時 LOOP $LOOP $ AND AL,0FEH AND AL,0FEH ；置位字改為復位字；置位字改為復位字 OUT DX,AL OUT DX,AL ；熄滅點亮的發(fā)光二極管；熄

15、滅點亮的發(fā)光二極管 ADD AL,3 ADD AL,3 ；PCiPCi+1PCiPCi+1，復位字改為下一位的置位字，復位字改為下一位的置位字 AND AL,0FHAND AL,0FH ；保持；保持D7D7為為0 0 1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字22 PUSH AXPUSH AX MOV AH,11 MOV AH,11 ；檢查鍵盤有無輸入；檢查鍵盤有無輸入 INT 21H INT 21H ；無；無0 0送送ALAL，有，有-1-1送送ALAL INC AL INC AL POP AX POP AX JNZ AGAIN JNZ AGAIN ret retb

16、egin endpbegin endpcodecode ends ends end begin end begin1.2 82551.2 8255的工作方式與的工作方式與控制控制字字23 這是一種基本的這是一種基本的I/OI/O方式。在這種工作方式下，方式。在這種工作方式下，3 3個端口都可由程序選定作輸入或輸出。它們的輸出個端口都可由程序選定作輸入或輸出。它們的輸出是鎖存的，輸入是不鎖存的。是鎖存的，輸入是不鎖存的。 在這種工作方式下，可以由在這種工作方式下，可以由CPUCPU用簡單的輸入或用簡單的輸入或輸出指令來進行讀或?qū)?。因而當方式輸出指令來進行讀或?qū)?。因而當方? 0用于無條件傳用于無

17、條件傳送方式的接口電路時是十分簡單的，這時不需要狀送方式的接口電路時是十分簡單的，這時不需要狀態(tài)端口，態(tài)端口，3 3個端口都可作為數(shù)據(jù)端口。個端口都可作為數(shù)據(jù)端口。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能1. 1. 方式方式0 024若將例若將例1 1改為改為C C端口方式端口方式0 0輸出，則控制程序為：輸出，則控制程序為：stackstack segment stack segment stack stackstack dw 32 dup (0) dw 32 dup (0)stackstack ends endscode code segment segmentbeginbeg

18、in proc far proc far assume ss: stack, cs: code assume ss: stack, cs: code push ds push ds sub ax, ax sub ax, ax push ax push ax MOV DX,383H MOV DX,383H MOV AL,80H MOV AL,80H OUT DX,AL OUT DX,AL1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能25 MOV DX,382H MOV DX,382H ；C C端口的端口地址送端口的端口地址送DXDX MOV AL,1 MOV AL,1 ；C C端口的輸出值

19、端口的輸出值A(chǔ)GAIN: OUT DX,ALAGAIN: OUT DX,AL LOOP $ LOOP $ ；延時；延時 LOOP $LOOP $ PUSH AX PUSH AX MOV AH,11 MOV AH,11 ；1111號功能調(diào)用：檢查鍵盤有無輸入號功能調(diào)用：檢查鍵盤有無輸入 INT 21H INT 21H ；無；無0 0送送ALAL，有，有-1-1送送ALAL INC AL INC AL ；有鍵入，；有鍵入，AL=-1AL=-1，ALAL增增1 1，AL=0AL=0 POP AX POP AX JZ BACK JZ BACK ROL AL,1 ROL AL,1 ；改變；改變C C端口

20、的輸出值端口的輸出值 JMP AGAIN JMP AGAINBACK: retBACK: ret1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能26beginbegin endp endpcodecode ends ends end begin end begin 方式方式0 0也可作為查詢式輸入或輸出的接口電也可作為查詢式輸入或輸出的接口電路，此時端口路，此時端口A A和和B B分別可作為一個數(shù)據(jù)端口，而分別可作為一個數(shù)據(jù)端口，而取端口取端口C C的某些位作為這兩個數(shù)據(jù)端口的控制和狀的某些位作為這兩個數(shù)據(jù)端口的控制和狀態(tài)信息。態(tài)信息。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能2

21、7 這是一種選通的這是一種選通的I/OI/O方式。它將方式。它將3 3個端口分為個端口分為A A、B B兩組，端口兩組，端口A A和端口和端口C C中的中的PCPC3 3PCPC5 5或或PCPC3 3、PCPC6 6、PCPC7 7 3 3位為位為A A組；端口組；端口B B和端口和端口C C的的PCPC2 2PCPC0 0 3 3位為位為B B組。端口組。端口C C中余下的兩位，仍可作為輸入或輸出用，由方式控中余下的兩位，仍可作為輸入或輸出用，由方式控制字中的制字中的D D3 3來設(shè)定。端口來設(shè)定。端口A A和和B B都可以由程序設(shè)定為輸都可以由程序設(shè)定為輸入或輸出。此時端口入或輸出。此時

22、端口C C的某些位為控制狀態(tài)信號，用的某些位為控制狀態(tài)信號，用于聯(lián)絡(luò)和中斷，其各位的功能是固定的，不能用程于聯(lián)絡(luò)和中斷，其各位的功能是固定的，不能用程序改變。序改變。2. 2. 方式方式1 11.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能28l 方式方式1 1輸入輸入的狀態(tài)控制信號及其時序關(guān)系如圖。的狀態(tài)控制信號及其時序關(guān)系如圖。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能29 (1) STB(1) STB(strobe) (strobe) 選通信號，低電平有效。這是選通信號，低電平有效。這是由外設(shè)發(fā)出的輸入信號，信號的前沿由外設(shè)發(fā)出的輸入信號，信號的前沿( (下降沿下降沿) )

23、，把，把輸入裝置送來的數(shù)據(jù)送入輸入緩沖器；信號的后沿輸入裝置送來的數(shù)據(jù)送入輸入緩沖器；信號的后沿( (上升沿上升沿) )使使INTRINTR有效有效( (置置1)1)。 (2)IBF(2)IBF(input buffer full) (input buffer full) 輸入緩沖器滿信號輸入緩沖器滿信號，高電平有效。這是，高電平有效。這是82558255輸出給外設(shè)的聯(lián)絡(luò)信號。輸出給外設(shè)的聯(lián)絡(luò)信號。外設(shè)將數(shù)據(jù)送至輸入緩沖器后，該信號有效；外設(shè)將數(shù)據(jù)送至輸入緩沖器后，該信號有效；RDRD信信號的上升沿將數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)線后，該信號無效。號的上升沿將數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)線后，該信號無效。1.3 1.3 三種工

24、作方式的功能三種工作方式的功能30 (3)INTR(3)INTR(interrupt request) (interrupt request) 中斷請求信號，高電中斷請求信號，高電平有效。這是平有效。這是82558255的一個輸出信號，可用作向的一個輸出信號，可用作向CPUCPU申申請中斷的請求信號，以要求請中斷的請求信號，以要求CPUCPU服務(wù)。當服務(wù)。當IBFIBF為高和為高和INTE(INTE(中斷允許中斷允許) )為高時，由為高時，由STBSTB的上升沿的上升沿( (后沿后沿) )使其使其置為高電平。由置為高電平。由RDRD信號的下降沿信號的下降沿(CPU(CPU讀取數(shù)據(jù)前讀取數(shù)據(jù)前)

25、 )清清除為低電平。除為低電平。 (4)INTE(4)INTE(interrupt enable) (interrupt enable) 中斷允許信號，端口中斷允許信號，端口A A中斷允許中斷允許INTEAINTEA可由用戶通過對可由用戶通過對PCPC4 4的按位置位的按位置位/ /復復位來控制。而位來控制。而INTEINTEB B 由由PCPC2 2 的置位的置位/ /復位控制。復位控制。INTEINTE置位允許中斷。置位允許中斷。INTEINTE復位禁止中斷。復位禁止中斷。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能31例例2 2 用選通輸入方式從用選通輸入方式從A A端口輸入端口

26、輸入100100個個8 8位二進制位二進制數(shù)。數(shù)。 接口及其電路如下圖所示。接口及其電路如下圖所示。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能32stacksegment stack stack dw 32 dup (0)stackendsdatasegmentBUF DB 100 DUP (?)data endscode segmentbegin proc farassume ss: stack, cs: code, ds: datapush dssub ax, axpush ax控制程序：控制程序：1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能33MOV ESMOV ES，

27、AXAXmov ax, datamov ax, datamov ds, axmov ds, axMOV DXMOV DX，38FH38FHMOV ALMOV AL，0B0H0B0HOUT DXOUT DX，ALALMOV ALMOV AL，9 9 ；PCPC4 4置置1 1，允許，允許A A端口中斷端口中斷OUT DXOUT DX，ALALMOV AXMOV AX，SEG IS8255 SEG IS8255 ；中斷程序入口地址送中斷向量表；中斷程序入口地址送中斷向量表MOV ESMOV ES：01C6H01C6H，AXAXMOV AXMOV AX，OFFSET IS8255OFFSET IS8

28、255MOV ESMOV ES：01C4H01C4H，AXAXMOV CXMOV CX，100100MOV BXMOV BX，0 0MOV DXMOV DX，38CH38CH1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能34 IN ALIN AL，0A1H 0A1H ；讀屏蔽字；讀屏蔽字 AND AL AND AL，0FDH 0FDH ；改變屏蔽字，允許；改變屏蔽字，允許IRQ9IRQ9中斷中斷 OUT 0A1H OUT 0A1H，ALALROTTROTT： JMP $JMP $ LOOP ROTT LOOP ROTT IN AL,0A1H IN AL,0A1H ；恢復屏蔽字，禁止；恢復

29、屏蔽字，禁止IRQ9IRQ9中斷中斷 OR AL,2 OR AL,2 OUT 0A1H,AL OUT 0A1H,AL ret retIS8255: IN AL,DXIS8255: IN AL,DX MOV BUFBX,AL MOV BUFBX,AL INC BX INC BX MOV AL,61H MOV AL,61H ；指定中斷結(jié)束命令；指定中斷結(jié)束命令1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能35 OUT 0A0H,AL OUT 0A0H,AL MOV AL,62H MOV AL,62H OUT 20H,AL OUT 20H,AL POP AX POP AX ；修改返址；修改返址

30、 INC AX INC AX INC AX INC AX PUSH AX PUSH AX IRET IRETbeginbegin endp endpcodecode ends ends end begin end begin1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能36l 方式方式1 1輸出輸出的狀態(tài)控制信號及其時序關(guān)系如圖。的狀態(tài)控制信號及其時序關(guān)系如圖。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能37 (1) OBF(1) OBF輸出緩沖器滿信號輸出緩沖器滿信號，低電平有效。這是，低電平有效。這是82558255輸出給外設(shè)的一個聯(lián)絡(luò)信號。輸出給外設(shè)的一個聯(lián)絡(luò)信號。CPUC

31、PU把數(shù)據(jù)寫入指定把數(shù)據(jù)寫入指定端口的輸出鎖存器后，該信號有效，表示外設(shè)可以端口的輸出鎖存器后，該信號有效，表示外設(shè)可以把數(shù)據(jù)取走。它由把數(shù)據(jù)取走。它由ACKACK的前沿的前沿( (下降沿下降沿) )即外設(shè)取走即外設(shè)取走數(shù)據(jù)后，使其恢復為高。數(shù)據(jù)后，使其恢復為高。 (2)ACK(acknowledge)(2)ACK(acknowledge) 低電平有效。這是外設(shè)發(fā)出低電平有效。這是外設(shè)發(fā)出的響應(yīng)信號，該信號的前沿取走數(shù)據(jù)并使的響應(yīng)信號，該信號的前沿取走數(shù)據(jù)并使OBFOBF無效無效后沿使后沿使INTRINTR有效。有效。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能38(3)INTR (3

32、)INTR 中斷請求信號中斷請求信號，高電平有效。當輸出裝置已，高電平有效。當輸出裝置已經(jīng)接受了經(jīng)接受了CPUCPU輸出的數(shù)據(jù)后，它用來向輸出的數(shù)據(jù)后，它用來向CPUCPU提出中斷提出中斷請求，要求請求，要求CPUCPU繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)。繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)。OBFOBF為為“1 1”( (高電平高電平) )和和INTEINTE為為“1 1”( (高電平高電平) )時，由時，由ACKACK的后沿的后沿( (上升沿上升沿) )，使其置位，使其置位( (高電平高電平) )，WRWR信號的前沿信號的前沿( (下降沿下降沿) )使其使其復位復位( (低電平低電平) )。(4)INTE(4)INTEA A由由PCP

33、C6 6的置位的置位/ /復位控制。而復位控制。而INTEINTEB B由由PCPC2 2置置位位/ /復位控制。復位控制。INTEINTE置位允許中斷。置位允許中斷。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能39例例3 3 用用8 8只發(fā)光二極管及時反映只發(fā)光二極管及時反映8 8個監(jiān)控量的狀態(tài)個監(jiān)控量的狀態(tài)，設(shè)計接口電路和控制程序。，設(shè)計接口電路和控制程序。 用用8 8個開關(guān)模擬個開關(guān)模擬8 8個監(jiān)控量的狀態(tài)。個監(jiān)控量的狀態(tài)。A A端口輸入端口輸入8 8個個監(jiān)控量的狀態(tài)，監(jiān)控量的狀態(tài)，B B端口接端口接8 8只發(fā)光二極管。只發(fā)光二極管。A A端口基端口基本輸入，本輸入，B B端口選

34、通輸出，用單穩(wěn)電路來產(chǎn)生選通端口選通輸出，用單穩(wěn)電路來產(chǎn)生選通信號信號ACKACK。當需要了解。當需要了解8 8個監(jiān)控量的狀態(tài)時發(fā)來選通個監(jiān)控量的狀態(tài)時發(fā)來選通信號信號ACKACK，該信號使控制程序進入中斷服務(wù)程序。，該信號使控制程序進入中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中，從在中斷服務(wù)程序中，從A A端口輸入端口輸入8 8個監(jiān)控量的狀態(tài)個監(jiān)控量的狀態(tài)后立即從后立即從B B端口輸出。端口輸出。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能40接口電路接口電路1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能41stackstack segment stack segment stack st

35、ackstack dw 32 dup(0) dw 32 dup(0)stack endsstack endsdatadata segment segmentDA1 DA1 DB DB WAIT INTERRUPTWAIT INTERRUPT , 0DH, 0AH, , 0DH, 0AH, $ $ data data ends endscode code segment segmentbeginbegin proc far proc far assume ss: stack, cs: code, ds: data assume ss: stack, cs: code, ds: data push

36、 ds push ds sub ax, ax sub ax, ax push ax push ax控制程序：控制程序：1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能42MOV ES,AXMOV ES,AXmov ax, datamov ax, datamov ds, axmov ds, axMOV DX,393HMOV DX,393HMOV AL,94HMOV AL,94HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,5 MOV AL,5 ；PC2PC2置置1 1，允許，允許B B端口中斷端口中斷OUT DX,ALOUT DX,ALMOV AX,SEG IO8255 MOV AX,S

37、EG IO8255 ；中斷程序入口地址送中斷向量表；中斷程序入口地址送中斷向量表MOV ES:01C6H,AXMOV ES:01C6H,AXMOV AX,OFFSET IO8255MOV AX,OFFSET IO8255MOV ES:01C4H,AXMOV ES:01C4H,AXIN AL,0A1H IN AL,0A1H ；讀屏蔽字；讀屏蔽字AND AL,0FDH AND AL,0FDH ；改變屏蔽字，允許；改變屏蔽字，允許IRQ9IRQ9中斷中斷OUT DX,ALOUT DX,AL1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能43ROTT: MOC DX,OFFSET DA1ROTT:

38、 MOC DX,OFFSET DA1 MOV AH,9 MOV AH,9 INT 21H INT 21H JMP $ JMP $ MOV AH,11 MOV AH,11 INT 21H INT 21H CMP AL,0 CMP AL,0 JE ROTT JE ROTT IN AL,0A1H IN AL,0A1H ；恢復屏蔽字，禁止；恢復屏蔽字，禁止IRQ9IRQ9中斷中斷 OR AL,2 OR AL,2 OUT 0A1H,AL OUT 0A1H,AL ret ret1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能44IO8255: MOV DX,390HIO8255: MOV DX,390

39、H IN AL,DX IN AL,DX INC DX INC DX OUT DX,AL OUT DX,AL MOV AL,61H MOV AL,61H ；指定中斷結(jié)束命令；指定中斷結(jié)束命令 OUT 0A0H,AL OUT 0A0H,AL MOV AL,62H MOV AL,62H OUT 20H,AL OUT 20H,AL POP AX POP AX ；修改返址；修改返址 INC AX INC AX INC AX INC AX PUSH AX PUSH AX IRET IRETbeginbegin endp endpcodecode ends ends end begin end begin1

40、.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能45 這種工作方式，使外設(shè)可在單一的這種工作方式，使外設(shè)可在單一的8 8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)總線上，既能發(fā)送，又能接收數(shù)據(jù)總線上，既能發(fā)送，又能接收數(shù)據(jù)( (雙向總線雙向總線I/O)I/O)。方式。方式2 2只限于只限于A A組使用，它用雙向總線端口組使用，它用雙向總線端口A A和控和控制端口制端口C C中的中的5 5位進行操作，此時，端口位進行操作，此時，端口B B可用于方可用于方式式0 0或方式或方式1 1。端口。端口C C的其他的其他3 3位作位作I/OI/O用或作端口用或作端口B B控制狀態(tài)信號線用。控制狀態(tài)信號線用。. . 方式方式1.3 1

41、.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能46方式方式2 2狀態(tài)控制信號：狀態(tài)控制信號：1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能47INTEINTE1 1是輸出的中斷允許信號，由是輸出的中斷允許信號，由PCPC6 6的置位的置位/ /復位控制復位控制INTEINTE2 2是輸入的中斷允許信號，由是輸入的中斷允許信號，由PCPC4 4的置位的置位/ /復位控制復位控制其他信號的作用及意義與方式其他信號的作用及意義與方式1 1相同。相同。1.3 1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能48可編程并行接口可編程并行接口8255A8255A可編程計數(shù)器可編程計數(shù)器/ /定時器定時器82

42、5382531 12 249可編程計數(shù)器可編程計數(shù)器/ /定時器定時器82538253 IntelIntel系列的計數(shù)器系列的計數(shù)器/ /定時器電路為可編程序間定時器電路為可編程序間隔定時器隔定時器PIT(programmable interval timer)PIT(programmable interval timer)，型，型號為號為82538253，改進型為，改進型為82548254。82538253具有具有3 3個獨立的功能個獨立的功能完全相同的完全相同的1616位計數(shù)器，每個計數(shù)器都有位計數(shù)器，每個計數(shù)器都有6 6種工作方種工作方式，這式，這6 6種工作方式都可以由其控制字設(shè)定，因

43、而能種工作方式都可以由其控制字設(shè)定，因而能以以6 6種不同的工作方式滿足不同的接口要求。種不同的工作方式滿足不同的接口要求。CPUCPU還還可以隨時更改它們的方式和計數(shù)值，并讀取它們的計可以隨時更改它們的方式和計數(shù)值，并讀取它們的計數(shù)狀態(tài)。數(shù)狀態(tài)。5082538253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號51 數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)、雙向、數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)、雙向、8 8位的緩沖器，用位的緩沖器，用作系統(tǒng)總線和作系統(tǒng)總線和82538253的接口，根據(jù)的接口，根據(jù)CPUCPU的輸入或輸出指令的輸入或輸出指令實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)總線緩沖器具有下面實現(xiàn)數(shù)據(jù)

44、傳送。數(shù)據(jù)總線緩沖器具有下面3 3個基本功能個基本功能。 (1) CPU (1) CPU向向82538253所寫的控制字經(jīng)數(shù)據(jù)總線緩沖器和所寫的控制字經(jīng)數(shù)據(jù)總線緩沖器和82538253的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線傳送給控制字寄存器寄存。的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線傳送給控制字寄存器寄存。 (2) CPU (2) CPU向某計數(shù)器所寫的計數(shù)初值經(jīng)它和內(nèi)部總線送向某計數(shù)器所寫的計數(shù)初值經(jīng)它和內(nèi)部總線送到指定的計數(shù)器。到指定的計數(shù)器。 (3) CPU (3) CPU讀取某個計數(shù)器的現(xiàn)行值時，該現(xiàn)行值經(jīng)內(nèi)部讀取某個計數(shù)器的現(xiàn)行值時，該現(xiàn)行值經(jīng)內(nèi)部總線和緩沖器傳送到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線上，被總線和緩沖器傳送到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線上，被CPUC

45、PU讀入。讀入。1. 1. 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號52 讀讀/ /寫邏輯接收系統(tǒng)總線的寫邏輯接收系統(tǒng)總線的5 5個輸入信號，根據(jù)個輸入信號，根據(jù)這這5 5個信號產(chǎn)生整個器件操作的控制信號。通過片個信號產(chǎn)生整個器件操作的控制信號。通過片選信號選信號CSCS來控制讀來控制讀/ /寫邏輯的工作，在沒有被系統(tǒng)寫邏輯的工作，在沒有被系統(tǒng)邏輯選中時，讀邏輯選中時，讀/ /寫邏輯操作功能不會發(fā)生變化。寫邏輯操作功能不會發(fā)生變化。根據(jù)根據(jù)A A1 1A A0 0的輸入選擇的輸入選擇3 3個計數(shù)器和控制字寄存器。個計數(shù)器和控制字寄存器。通過通過R

46、DRD或或WRWR完成指定的讀或?qū)懖僮?。完成指定的讀或?qū)懖僮鳌?. 2. 讀讀/ /寫邏輯寫邏輯.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號53 CSCS、RDRD、WRWR、A1A1和和A0A0組合起來所產(chǎn)生的選擇與操組合起來所產(chǎn)生的選擇與操作功能：作功能：.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號54 控制字寄存器寄存數(shù)據(jù)緩沖器傳送來的控制字?？刂谱旨拇嫫骷拇鏀?shù)據(jù)緩沖器傳送來的控制字?？刂谱旨拇嫫饔锌刂谱旨拇嫫饔? 3個個，都是，都是8 8位的寄存器，分別對應(yīng)位的寄存器，分別對應(yīng)于于3 3個計數(shù)器。個計數(shù)器。寫入的控制字由該控制字的最高寫入的控制字由該控制

47、字的最高2 2位位確定送入哪個計數(shù)器的控制字寄存器寄存。確定送入哪個計數(shù)器的控制字寄存器寄存。各自的各自的控制字寄存器決定各自計數(shù)器的工作方式和所執(zhí)行控制字寄存器決定各自計數(shù)器的工作方式和所執(zhí)行的操作?？刂谱旨拇嫫髦荒軐懭耄渲挡荒茏x出。的操作?？刂谱旨拇嫫髦荒軐懭?，其值不能讀出。3. 3. 控制字寄存器控制字寄存器.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號55計數(shù)器計數(shù)器0 0、計數(shù)器、計數(shù)器1 1和計數(shù)器和計數(shù)器2 2是是3 3個獨立的計數(shù)器，它個獨立的計數(shù)器，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。4.4.計數(shù)器計數(shù)器0 0、計數(shù)器、計數(shù)器1 1和計數(shù)器和計數(shù)器2 2.1

48、 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號56 寫入計數(shù)器的初始值保存在計數(shù)初值寄存器中，寫入計數(shù)器的初始值保存在計數(shù)初值寄存器中，由由CLKCLK脈沖的一個上升沿和一個下降沿將其裝入減脈沖的一個上升沿和一個下降沿將其裝入減1 1計數(shù)器。減計數(shù)器。減1 1計數(shù)器在計數(shù)器在CLKCLK脈沖脈沖(GATE(GATE允許允許) )作用下進作用下進行遞減計數(shù)，直至計數(shù)值為行遞減計數(shù)，直至計數(shù)值為0 0，輸出，輸出OUTOUT信號。輸出信號。輸出寄存器的值跟隨減寄存器的值跟隨減1 1計數(shù)器變化，僅當寫入鎖存控制計數(shù)器變化，僅當寫入鎖存控制字時，它鎖存減字時，它鎖存減1 1計數(shù)器的當前計數(shù)值

49、計數(shù)器的當前計數(shù)值( (減減1 1計數(shù)器可計數(shù)器可繼續(xù)計數(shù)繼續(xù)計數(shù)) )，CPUCPU讀取后，它自動解除鎖存狀態(tài)，又讀取后，它自動解除鎖存狀態(tài)，又跟隨減跟隨減1 1計數(shù)器變化。所以在計數(shù)過程中，計數(shù)器變化。所以在計數(shù)過程中，CPUCPU隨時隨時可以用指令讀取任一計數(shù)器的當前計數(shù)值，這一操可以用指令讀取任一計數(shù)器的當前計數(shù)值，這一操作對計數(shù)沒有影響。計數(shù)初值寄存器，減作對計數(shù)沒有影響。計數(shù)初值寄存器，減1 1計數(shù)器和計數(shù)器和輸出寄存器都可看作是輸出寄存器都可看作是8 8位的寄存器對。位的寄存器對。.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號57 每個計數(shù)器都是對輸入的每個計數(shù)器都

50、是對輸入的CLKCLK脈沖按二進制或十進脈沖按二進制或十進制的預置值開始遞減計數(shù)。若輸入的制的預置值開始遞減計數(shù)。若輸入的CLKCLK是頻率精是頻率精確的時鐘脈沖，則計數(shù)器可作為定時器。確的時鐘脈沖，則計數(shù)器可作為定時器。在計數(shù)過在計數(shù)過程中，計數(shù)器受門控信號程中，計數(shù)器受門控信號GATEGATE的控制。的控制。計數(shù)器的輸計數(shù)器的輸入入CLKCLK與輸出與輸出OUTOUT以及門控信號以及門控信號GATEGATE之間的關(guān)系，取之間的關(guān)系，取決于計數(shù)器的工作方式。決于計數(shù)器的工作方式。.1 .1 82538253的組成與接口信號的組成與接口信號5882538253的計數(shù)器有的計數(shù)器有6 6種工作方

51、式：種工作方式： (1) (1)方式方式0-0-計數(shù)結(jié)束中斷計數(shù)結(jié)束中斷 (2) (2)方式方式1-1-硬件觸發(fā)單拍脈沖硬件觸發(fā)單拍脈沖 (3) (3)方式方式2-2-頻率發(fā)生器頻率發(fā)生器 (4) (4)方式方式3-3-方波發(fā)生器方波發(fā)生器 (5) (5)方式方式4-4-軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通 (6) (6)方式方式5-5-硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系591.1.計數(shù)器的輸出計數(shù)器的輸出 OUTOUT6 6種工作方式的輸出信號如下圖所示。種工作方式的輸出信號如下圖所示。.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系

52、計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系60 6 6種工作方式中，只有方式種工作方式中，只有方式0 0在寫入控制字后輸出在寫入控制字后輸出為低，其他為低，其他5 5種方式，都是在寫入控制字后輸出為高。種方式，都是在寫入控制字后輸出為高。 方式方式2 2、4 4、5 5的輸出波形是相同的，都是寬度為一的輸出波形是相同的，都是寬度為一個個CLKCLK周期的負脈沖。但方式周期的負脈沖。但方式2 2是連續(xù)工作，方式是連續(xù)工作，方式4 4由軟由軟件件( (設(shè)置計數(shù)值設(shè)置計數(shù)值) )觸發(fā)啟動，而方式觸發(fā)啟動，而方式5 5由門控脈沖觸發(fā)啟由門控脈沖觸發(fā)啟動。動。 方式方式5 5與方式與方式1 1的工作方式基本相

53、同，但輸出波形的工作方式基本相同，但輸出波形不同，方式不同，方式1 1的輸出為寬度是的輸出為寬度是N N個個CLKCLK脈沖的低電平脈沖脈沖的低電平脈沖( (計數(shù)過程中輸出為低計數(shù)過程中輸出為低) )，而方式，而方式5 5的輸出為寬度是的輸出為寬度是1 1個個CLKCLK脈沖的負脈沖脈沖的負脈沖( (計數(shù)過程中輸出為高計數(shù)過程中輸出為高) )。.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系61 方式方式3 3和方式和方式2 2的輸出都是周期性的，它們的主要的輸出都是周期性的，它們的主要區(qū)別是，方式區(qū)別是，方式2 2在計數(shù)過程中輸出始終為高，在計數(shù)過程中輸出始

54、終為高， 直至計直至計數(shù)器減到數(shù)器減到1 1時，時， 輸出一個輸出一個CLKCLK負脈沖后又恢復為高；負脈沖后又恢復為高；方方式式3 3在計數(shù)過程中輸出有一半時間為高，另一半時間為在計數(shù)過程中輸出有一半時間為高，另一半時間為低。低。所以，若計數(shù)值為所以，若計數(shù)值為N N，則方式，則方式3 3的輸出為周期是的輸出為周期是N N個個CLKCLK脈沖的方波。脈沖的方波。如果計數(shù)值如果計數(shù)值N N是奇數(shù)，則輸出是奇數(shù)，則輸出(N+1)/2(N+1)/2個個CLKCLK脈沖周期為高，脈沖周期為高，(N-1)/2(N-1)/2個脈沖周期為低，即個脈沖周期為低，即OUTOUT為高，將比其為低多一個為高，將比

55、其為低多一個CLKCLK周期時間。周期時間。.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系62 方式方式0 0之所以稱之為計數(shù)結(jié)束中斷，是因為方式之所以稱之為計數(shù)結(jié)束中斷，是因為方式0 0是是專為專為82538253工作在中斷方式而設(shè)計的，它的輸出工作在中斷方式而設(shè)計的，它的輸出OUTOUT一經(jīng)一經(jīng)確定方式以后就馬上變低，直到計數(shù)到確定方式以后就馬上變低，直到計數(shù)到0 0才變高，而其才變高，而其他方式的輸出就不是這種情況。他方式的輸出就不是這種情況。82538253用于中斷方式并不用于中斷方式并不僅限于方式僅限于方式0 0，其他方式也是可以用于中斷方式的。，

56、其他方式也是可以用于中斷方式的。82538253內(nèi)部沒有中斷控制電路，也沒有專用的中斷請求引內(nèi)部沒有中斷控制電路，也沒有專用的中斷請求引線，所以若要用于中斷，則可用線，所以若要用于中斷，則可用OUTOUT信號作為外部中斷信號作為外部中斷請求信號。請求信號。.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系63 任一種方式，只有寫入計數(shù)值后才能開始計數(shù)，任一種方式，只有寫入計數(shù)值后才能開始計數(shù)，方式方式0 0、2 2、3 3和和4 4都是在寫入計數(shù)值后，計數(shù)過程就開都是在寫入計數(shù)值后，計數(shù)過程就開始了，而方式始了，而方式1 1和和5 5需要外部觸發(fā)啟動，才開始計數(shù)

57、。需要外部觸發(fā)啟動，才開始計數(shù)。 6 6種方式中，只有種方式中，只有方式方式2 2和和3 3是連續(xù)計數(shù)，其他是連續(xù)計數(shù)，其他4 4種種方式都是一次計數(shù)，要繼續(xù)工作需要重新啟動方式都是一次計數(shù)，要繼續(xù)工作需要重新啟動，方式，方式0 0、4 4由寫入計數(shù)值由寫入計數(shù)值( (軟件軟件) )啟動，方式啟動，方式1 1、5 5要由外部信要由外部信號號( (硬件硬件) )啟動。啟動。2.2.計數(shù)器的工作與啟動計數(shù)器的工作與啟動.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系64 在方式在方式0 0和方式和方式4 4中，中，GATEGATE是電平起作用。計數(shù)過是電平起作用。

58、計數(shù)過程受程受GATEGATE信號的控制，信號的控制，GATEGATE為高電平計數(shù)，低電平停為高電平計數(shù)，低電平停止計數(shù)。止計數(shù)。 在方式在方式1 1和方式和方式5 5中，中，GATEGATE是上升沿起作用。在計是上升沿起作用。在計數(shù)過程中，只要數(shù)過程中，只要GATEGATE出現(xiàn)由低到高的跳變，計數(shù)的初出現(xiàn)由低到高的跳變，計數(shù)的初值就被裝入減值就被裝入減1 1 計數(shù)器，并從初值起繼續(xù)計數(shù)。計數(shù)器，并從初值起繼續(xù)計數(shù)。 在方式在方式2 2和方式和方式3 3中，中，GATEGATE信號的上升沿和電平均信號的上升沿和電平均起作用。起作用。高電平計數(shù)，低電平停止計數(shù)。上升沿則重高電平計數(shù)，低電平停止計

59、數(shù)。上升沿則重新裝入計數(shù)初值，繼續(xù)計數(shù)新裝入計數(shù)初值，繼續(xù)計數(shù)。3.3.門控信號門控信號GATEGATE的作用的作用.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系65 8253 8253可以在計數(shù)過程中寫入計數(shù)值，但它的作可以在計數(shù)過程中寫入計數(shù)值，但它的作用在不同方式時有所不同。方式用在不同方式時有所不同。方式0 0和方式和方式4 4是立即有是立即有效效( (即新的計數(shù)值寫入減即新的計數(shù)值寫入減1 1計數(shù)器計數(shù)器) )，方式，方式1 1和方式和方式5 5是外部觸發(fā)后有效，方式是外部觸發(fā)后有效，方式2 2和方式和方式3 3是本次計數(shù)結(jié)束是本次計數(shù)結(jié)束后有效。

60、后有效。4.4.在計數(shù)過程中改變計數(shù)值在計數(shù)過程中改變計數(shù)值.2 .2計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關(guān)系6682538253的控制字如下圖所示。的控制字如下圖所示。.3 .382538253的控制字和初始化編程的控制字和初始化編程67 (1)(1)計數(shù)器選擇計數(shù)器選擇(D(D7 7、D D6 6) )。 控制字的最高兩位決定這個控制字是哪一個計控制字的最高兩位決定這個控制字是哪一個計數(shù)器的控制字。由于三個計數(shù)器的工作是完全獨立數(shù)器的控制字。由于三個計數(shù)器的工作是完全獨立的，所以每個計數(shù)器都有一個控制字。而的，所以每個計數(shù)器都有一個控制字。而三個控制三個控制