微型計算機(jī)原理及應(yīng)用

微型計算機(jī)原理及應(yīng)用第七章常用數(shù)字接口電路主要內(nèi)容掌握二種可編程接口芯片的應(yīng)用了解串行通信的一般概念第7章常用數(shù)字接口電路7.1接口電路概述CPU與外設(shè)之間信息交換的通道信息緩沖、信息變換、電平轉(zhuǎn)換、聯(lián)絡(luò)控制分類8086系統(tǒng)中最常用的數(shù)字接口電路芯片8253、8255、8250功能傳送方式傳送的信息類型輸入接口并行接口數(shù)字量的輸入/輸出接口輸出接口串行接口模擬量的輸入/輸出接口7.2可編程定時計數(shù)器8253通道0通道1通道28位雙向數(shù)據(jù)線讀控制信號寫控制信號地址信號線片選信號可編程定時器8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)CLK計數(shù)器00GATE0OUT0計數(shù)器1CLK1GATE1OUT1計數(shù)器2CLK2GATE2OUT2數(shù)據(jù)總線緩沖器控制寄存器數(shù)據(jù)總線*RD*WRA0A1*CS讀寫邏輯電路定時計數(shù)器8253基本原理8253的編程結(jié)構(gòu)7.2.28253的工作方式軟件啟動、不自動重復(fù)計數(shù)。在整個及時過程中，GATE端應(yīng)始終保持為高電平。若GATE端變低，則暫停計數(shù)，直到GATE端變高后再接著計數(shù)。方式0下，每寫入一次計數(shù)初值值計數(shù)一個周期。計數(shù)過程中可隨時修改計數(shù)初值，即使原來的計數(shù)沒有結(jié)束，計數(shù)企也用新的計數(shù)初值重新計數(shù)。方式0－－計數(shù)結(jié)束中斷可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。硬件啟動、不自動重復(fù)的工作方式。方式1－－可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器方式2－－頻率發(fā)生器即可用軟件啟動，也可以用硬件啟動。方式3－－方波發(fā)生器7.2.3

8253的控制字7.2.4

8253的應(yīng)用≥10Y&8088系統(tǒng)BUSA7IOWA11A9A8A10A13A12A4A2A3A6A5A15A14D7D0~IORIORA1A0IOWD7D0~GATE08253WRRDA1A0CSGATE2GATE1OUT0OUT2OUT1CLK0CLK2CLK1&BG2AG2ABC74LS138G8253與系統(tǒng)的連接8253應(yīng)用舉例寫入通道控制字，規(guī)定通道的工作方式；寫入計數(shù)值；若規(guī)定只寫低8位，則寫入的為計數(shù)值的低8位，高8位自動置0；若規(guī)定只寫高8位，則寫入的為計數(shù)值的高8位，低8位自動置0；若是16位計數(shù)值，則分兩次寫入，先寫入低8位，在寫入高8位。初始化編程的步驟：例題1.若要用通道0，工作在方式1，按二十進(jìn)制，即數(shù)值為

5080，編寫初始化程序。（設(shè)端口地址為F8H--FBH）MOV AL，33HOUT 0FBH，ALMOV AL，80HOUT 0F8H，ALMOV AL，50HOUT 0F8H，AL11001100例題2.若要用計數(shù)器2，工作在方式2，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)值為

02F0H，編寫初始化程序。（設(shè)端口地址為04H--07H）MOV AL，084HOUT 07H，ALMOV AL，0F0HOUT 06H，ALMOV AL，02HOUT 06H，AL00100001

8253任一通道的計數(shù)值，CPU可用輸入指令讀取，CPU讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計數(shù)器的現(xiàn)行值。但8253計數(shù)器是16位的，所以要分兩次讀至CPU，因此，若不設(shè)法鎖存的話，則在輸入過程中，計數(shù)值可能已經(jīng)變化了。鎖存現(xiàn)行計數(shù)值的兩種辦法：利用GATE信號使計數(shù)過程暫停；向8253輸送一個通道控制字，令8253通道中的計數(shù)值鎖存。若要讀取通道1的16位計數(shù)值，程序?yàn)椋篗OVAL，40

；計數(shù)器1的鎖存命令OUT0FBH，AL ；寫入至控制字寄存器INAL，0F9H ；讀取低8位MOVCL，ALINAL，0F9H ；讀取高8位MOVCH，AL［例7－2］寫出圖7－11中8253的初始化程序。其中，3個CLK頻率均為2MHZ，計數(shù)器0在定時100μs后產(chǎn)生中斷請求；計數(shù)器1用于產(chǎn)生周期為10μs的對稱方波；計數(shù)器2每1ms產(chǎn)生一個負(fù)脈沖。編寫8253的初始化程序。分析：計數(shù)器0應(yīng)工作于方式0，計數(shù)初值=100μs/0.5μs=200(CLK的周期為0.5μs)。計數(shù)器1應(yīng)工作于方式3，計數(shù)初值＝10μs/0.5μs＝20。計數(shù)器2應(yīng)工作于方式2，計數(shù)初值＝1/0.5μs＝2000。START:MOV DX，0FF07H MOV AL，10H ；計數(shù)器0的工作方式字 OUT DX，AL MOV AL，56H ；計數(shù)器1的工作方式字 OUT DX，AL MOV AL，0B4H ；計數(shù)器2的工作方式字 OUT DX，AL MOV DX，0FF04H MOV AL，200 ；計數(shù)器0的計數(shù)初值 OUT DX，AL MOV DX，0FF05H MOV AL，20 ；計數(shù)器1的計數(shù)初值 OUT DX，AL MOV DX，0FF06H MOV AX，2000 ；計數(shù)器2的計數(shù)初值 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL7.3

可編程并行接口82557.3.1

8255的引線及結(jié)構(gòu)2.

內(nèi)部結(jié)構(gòu)7.3.2

8255的工作方式PA0~PA7PC7~PC4PC3~PC0PB7~PB0地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線*RD*WRBCAD7~D08255AA0A1*CS方式0PB7~PB0方式2PA0~PA7IO控制雙向BACIOIOPB7~PB0方式1PA0~PA7控制或控制或BAC方式1下C口提供的信號功能輸入時主要的控制信號如下：*STB(Strobe)---------選通信號輸入端，低電平有效。IBF(InputBufferFull)--------輸入緩沖器滿信號，高電平有效。INTR(InterruptRequest)-------中斷請求信號，由8255送往CPU，高電平有效。當(dāng)*STB、IBF均為高時被置為高電平。INTE(InterruptEnable)--------中斷允許信號，控制允許或中斷屏蔽的信號。該信號沒有外部引出端，它由軟件通過對C端口置1或置0指令來實(shí)現(xiàn)對中斷控制。具體講，對PC4置1，則使A端口處于中斷允許狀態(tài)，否則處于屏蔽狀態(tài)；與此類似，對PC2置1，則使B端口處于中斷允許狀態(tài)，否則處于屏蔽狀態(tài)。輸出時有：*OBF(OnputBufferFull)--------輸出緩沖器滿信號，高電平有效。由8255送給外設(shè)，當(dāng)*OBF有效時，表示CPU已經(jīng)向指定的端口輸出了數(shù)據(jù)。*ACK（Acknowledge）------外設(shè)應(yīng)答信號，由外設(shè)送給8255A，低電平有效。當(dāng)*ACK有效時，表明CPU通過8255A輸出的數(shù)據(jù)已送到外設(shè)。INTE(InterruptEnable)--------中斷允許信號，控制允許或中斷屏蔽的信號。該信號沒有外部引出端，它由軟件通過對C端口置1或置0指令來實(shí)現(xiàn)對中斷控制。具體講，對PC6置1，則使A端口處于中斷允許狀態(tài)，否則處于屏蔽狀態(tài)；與此類似，對PC2置1，則使B端口處于中斷允許狀態(tài)，否則處于屏蔽狀態(tài)。INTR（InterruptRequest）：中斷請求信號，高電平有效。當(dāng)＊ACK變?yōu)楦唠娖?，并且＊OBF也變?yōu)楦唠娖綍r，INTR便成為高電平即有效電平方式1下A、B口為輸出的選通信號定義方式1下的數(shù)據(jù)輸出時序方式1下A、B口均為輸入時的信號定義方式1下的數(shù)據(jù)輸入時序7.3.3

方式控制字及狀態(tài)字D0D1D2D3D4D5D6D7未使用位選擇000PC0001PC1010PC2011PC3100PC4101PC5110PC6111PC7置位/復(fù)位0＝復(fù)位，1＝置位標(biāo)志位0＝有效7.3.4

8255的應(yīng)用BG2AG2ABC74LS138&≥10YD7D0~PA0RESET8255PA7PB7PB0PC0PC7~~~WRRDA1A0CS&8088系統(tǒng)BUSA7IOWA11A9A8A10A13A12A4A2A3A6A5A15A14D7D0~IORRESETIORA1A0IOW8255與系統(tǒng)的連接［例7－3］利用8255作為打印機(jī)的連接接口，并通過該打印機(jī)接口字符串，字符串長度放在DS段的COUNT單元中，要打印的字符存放在從DATA單元開始的數(shù)據(jù)區(qū)中。初始化程序INIT: MOVDX，0FBC3H MOVAL，10000001B ；A組方式0：A口輸出，C口高4位輸出

；B組方式0：B口輸出，C口低4位輸入 OUTDX，AL ；寫入至控制字寄存器 MOVAL，00001101B ；讀取低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 ；從C口讀入打印機(jī)BUSY信號 AND AL，02H JNZ GOON MOV AL，［SI］ ；取一個字符 MOV DX，0FBC0H OUT DX，AL ；輸出一個字符到A口 MOV DX，0FBC2H ；準(zhǔn)備在PC6上形成一個負(fù)脈沖 MOV AL，0 OUT DX，AL ；使PC6變低 MOV AL，40H OUT DX，AL ；再使PC6變高 INC SI ；指向下一個字符 LOOP GOON HLT7.4.1串行通信基本概念1.半雙工和全雙工2.調(diào)制與解調(diào)3.同步通信和異步通信4串行通信的數(shù)據(jù)校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)用于對一個字符的傳送過程進(jìn)行校驗(yàn)。事先規(guī)定好校驗(yàn)的性質(zhì)，是奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)。發(fā)送時，在每個字符編碼的后邊增加一個奇偶校驗(yàn)位，使整個編碼（字符編碼加上奇偶校驗(yàn)位）中“1”的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。接收時，檢查所接收到的整個字符編碼，看“1”的個數(shù)是否符合事先的規(guī)定，如果出錯，則置錯誤標(biāo)志。奇偶校驗(yàn)只能檢查出所傳輸字符的一位錯誤，對兩位以上同時出錯就檢查不出來。循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC這種校驗(yàn)方法是以數(shù)據(jù)塊為對象進(jìn)行校驗(yàn)的。一個n位二進(jìn)制數(shù)可以表示為一個（n-1）階多項(xiàng)式K(x)

。CRC將整個數(shù)據(jù)快當(dāng)做一個二進(jìn)制數(shù)，或看做一個多項(xiàng)式K(x)

。發(fā)送時，用這個多項(xiàng)式K(x)除以另一個多項(xiàng)式G(x)

。這個作為除數(shù)的多項(xiàng)式G(x)稱為CRC的生成多項(xiàng)式。相除得到的余數(shù)R(x)作為CRC碼，附在整個數(shù)據(jù)塊的后面，形成一組傳送碼T(x)發(fā)送出去。即（r為G(x)的冪次數(shù)）接收時，將接收到的整個傳送碼再用同一個生成多項(xiàng)式G(x)去除，若傳送過程中無差錯，就應(yīng)該除盡，即余數(shù)為零；若余數(shù)不為零，則說明傳送過程中有差錯要，應(yīng)要求重新發(fā)送。7.4.2串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)引腳號信號名稱說明1AA保護(hù)地線PD2BA發(fā)送數(shù)據(jù)TXD3BB接收數(shù)據(jù)RXD4CA請求發(fā)送RTS5CB清除發(fā)送CTS6CC數(shù)據(jù)裝置