郵電社十一五規(guī)劃教材《微機原理》ppt課件

1、學習要點接口芯片的功能與分類定時/計數器芯片8253的編程構造與運用方法并行接口芯片8255A的編程構造與運用方法串行接口芯片8250的編程構造與運用方法模擬量輸入/輸出接口技術 第9章 典型接口芯片及其運用第9章 9.1 接口芯片的功能與分類 9.1.1 接口的功能 1尋址功能 2輸入/輸出功能 3數據轉換功能 4握手聯絡功能 5中斷管理功能第9章 9.1.2 接口的分類1按通用性可分為公用接口和通用接口2按照初始化特性分為可編程和不可編程接口3按數據傳送方式可分為并行接口和串行接口第9章9.2 可編程定時/計數器接口芯片8253 可編程定時/計數器在計數方法上分為加法計數和減法計數。 82

2、53是Intel公司專門為x86系列CPU配置的可編程定時/計數器接口芯片，采用軟、硬技術相結合的方法實現定時和計數控制。 有3個獨立的16位計數器，每個計數器可按二進制或十進制BCD碼減法計數，由程序設置6種任務方式，計數速度2.6MHz，一切輸入和輸出都與TTL兼容。第9章9.2.1 8253內部構造和引腳1. 8253的內部構造 8253內部構造如圖9-1所示，主要部件有：數據總線緩沖器讀/寫邏輯電路控制存放器3個獨立的計數器0、計數器1和計數器2。第9章圖9-1 8253的內部構造 2. 8253的引腳功能 8253有24個引腳，采用雙列直插DIP封裝，引腳陳列如圖9-3所示第9章圖9

3、-3 8253引腳陳列圖 9.2.2 8253任務方式 8253芯片每個計數通道都有6種任務方式，主要差別在于OUT端的輸出波形不同，計數過程的啟動方式不同，計數過程中GATE門控信號對計數操作產生的影響不同。1. 方式0計數終了產生中斷2. 方式1可反復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3. 方式2分頻器4. 方式3方波發(fā)生器5. 方式4軟件觸發(fā)的選通訊號發(fā)生器6. 方式5硬件觸發(fā)選通訊號發(fā)生器第9章 9.3 可編程并行接口芯片8255A 8255A是一種通用芯片，可為外設提供三個8位I/O端口，每個端口又可分兩組編程，能任務在3種操作方式，具有直接位控制才干，允許采用同步、異步和中斷方式傳送I/O數據。

4、第9章9.3.1 8255A內部構造及引腳特性1. 8255A的內部構造 8255A芯片的內部構造如圖9-5所示，包括數據總線緩沖器、讀寫控制邏輯、A組和B組控制電路、端口A、B、C等4部分。第9章圖9-5 8255A芯片的內部構造2. 8255A引腳特性及其與外部的銜接 8255A芯片有40條引腳，如圖9-6所示。第9章 圖9-6 8255A引腳圖9.4 可編程串行通訊接口芯片INS 82509.4.1 串行通訊根本知識1. 串行通訊的概念 串行通訊是指將數據一位一位地分時傳送，只占用一條傳輸線，適于遠間隔傳送數據時，但一個數據要經過假設干次處置才干傳送終了，速度比較饅。 串行通訊是以字節(jié)為

5、單位進展，傳輸的二進制位中包含數據流和控制流，必需在通訊雙方商定串行通訊的數據格式，需求進展邏輯關系和邏輯電平的轉換，銜接線路簡單。第9章2. 串行通訊的方式1異步通訊 通訊中兩個字符之間的時間間隔不固定，在一個字符內時間間隔固定。2同步通訊 同步通訊是在商定數據通訊速率下，發(fā)送方和接納方的時鐘頻率和相位一直堅持同步，通訊雙方在發(fā)送和接納數據時具有完全一致的定時關系。第9章3. 半雙工和全雙工通訊 串行通訊經過一條信號線進展傳輸，發(fā)送和接納信息不能同時進展，只能采用分時運用線路的方法，假設A發(fā)送信息，B只能接納；當B發(fā)送信息時，A只能接納。該任務方式稱為半雙工通訊，如圖9-15a所示。 假設兩

6、個通訊站之間有兩條通路，發(fā)送和接納信息可同時進展。如A發(fā)送信息，B接納，B同時也能用另一條通路發(fā)送信息，由A接納。該方式稱為全雙工通訊，如圖9-15b所示。第9章第9章圖9-15 通訊方式表示圖 9.4.2 可編程串行接口INS 82501. INS 8250的功能和內部構造 INS8250是專門支持異步通訊的串行接口芯片，能把計算機輸出的并行數據轉換成異步通訊所需的串行碼輸出，并將收到的串行輸入碼轉換成計算機所需的并行數據。 INS8250的傳輸速率在509600bps范圍，傳輸數據格式有3種選擇，可實現Modem控制，具有中斷控制和優(yōu)先權判決才干，數據實行兩級緩存，可以支持半雙工或全雙工任

7、務。第9章主要包括以下幾個部分：1I/O數據緩沖器。2讀寫控制邏輯。3MODEM控制邏輯。4接納控制邏輯。5發(fā)送控制邏輯。第9章2. INS 8250內部存放器1通訊控制存放器LCR2通訊形狀存放器LSR3發(fā)送數據存放器THR4接納數據存放器RBR5除數鎖存器6Modem控制存放器MCR7Modem形狀存放器MSR8中斷允許存放器IER9中斷標志存放器IIR第9章 9.5 模擬量輸入/輸出接口技術 工業(yè)控制中，被控制對象大都是隨時間延續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、速度、濕度等，為了能采用計算機對模擬量進展加工處置，需求把傳感器檢測到的模擬量轉換成便于計算機存儲和加工的數字量，此過程稱為模

8、/數A/D轉換；經計算機處置后的數字量也要轉換成模擬量，此過程稱為數/模D/A轉換。 將實現A/D與D/A轉換的相關器件集成在一塊接口電路板上，稱為模擬量輸入/輸出通道，主要由傳感器、A/D轉換器、信號處置部件、多路開關、采樣/堅持器、D/A轉換器等部件組成。 第9章9.5.1 典型D/A轉換器芯片 典型D/A轉換器有8位DAC0832、12位DAC1208、電壓輸出型AD558和多路輸出型AD7528等。 DAC0832是8位分辨率D/A轉換芯片，與微機銜接簡單、轉換控制方便、價錢低廉，在微機系統(tǒng)中得到廣泛運用。D/A轉換器輸出普通都要接運算放大器，信號經放大后驅動執(zhí)行機構部件。 DAC08

9、32的主要技術目的：分辨率8位，轉換速度1s，非線性誤差0.20%FSR；溫度系數210-6/，任務方式為雙緩沖、單緩沖和直通方式，邏輯輸入與TTL電平兼容，功耗20mW，單電源供電。第9章 9.5.2 典型A/D轉換器芯片 A/D轉換器用于將模擬量轉換為數字量，對延續(xù)變化的模擬量要運用采樣堅持器按一定規(guī)律和周期進展采樣，為使輸出量充分反映輸入量變化情況，采樣周期要根據輸入量變化的快慢來決議，一次A/D轉換所需時間須小于采樣周期。第9章1. A/D轉換器任務原理和主要參數1A/D轉換器的分類及任務原理 按照模擬量極性A/D轉換器可分為單極型和雙極型；按輸出數字量方式可分為并行、串行及串/并行方

10、式；按轉換原理可分為積分型、逐次逼近型和并行轉換型。第9章2. ADC0809轉換器及其運用 ADC0809有8路模擬開關，單極性，量程05V，片內有三態(tài)輸出緩沖器可直接與微機總線銜接。適用于對精度和采樣速度要求不高的場所或普通的工業(yè)控制領域。 ADC0809采用十5V電源供電，外接任務時鐘500kHz時轉換時間約為128ms，任務時鐘640kHz時轉換時間約為100ms。第9章3. ADC0809與微機的銜接 當A/D芯片輸出端帶三態(tài)鎖存緩沖器時，可將ADC0809與主機直接相連，如ADC0809、AD574等；不帶三態(tài)鎖存緩沖器時，可經過并行接口芯片如Intel 8255與主機相連。1ADC0809與CPU直接銜接2主機經過8255A與ADC0809銜接第9章本章小結 定時/計數器接口芯片8253有定時和計數功能，有6種任務方式；可編程