第8章-接口技術(shù)

《微機(jī)原理及應(yīng)用》主講教師郭莉莉2023/2/41第8章接口技術(shù)一、可編程并行輸入/輸出接口芯片8255A

習(xí)題二、可編程定時(shí)器/記數(shù)器8253

習(xí)題2023/2/42微機(jī)原理及應(yīng)用一、可編程并行輸入/輸出接口芯片8255AIntel8255A是可編程接口芯片，可以用程序設(shè)定或改變其工作方式，CPU通過(guò)它與外設(shè)連接。1、8255A的結(jié)構(gòu)與工作方式2、8255A的使用及初始化程序

例題

作業(yè)2023/2/43微機(jī)原理及應(yīng)用1、8255A的結(jié)構(gòu)與工作方式(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳(2)8255A工作方式2023/2/44微機(jī)原理及應(yīng)用8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖1、并行輸入/輸出端口8255A有3個(gè)獨(dú)立的輸入/輸出端口A、B、C，每個(gè)端口8位，分別與不同的外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在與外設(shè)數(shù)據(jù)傳送中需要聯(lián)絡(luò)控制線時(shí)，C端口作控制信號(hào)輸出和狀態(tài)信號(hào)輸入，與A、B口配合。2023/2/45微機(jī)原理及應(yīng)用

8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2、A組和B組控制電路A組：A口、C口高4位；B組：B口、C口低4位；各有控制電路，負(fù)責(zé)接受來(lái)自讀/寫(xiě)控制邏輯的各種命令，以及來(lái)自數(shù)據(jù)總線的控制字，從而決定A組和B組的工作方式；根據(jù)CPU的命令對(duì)C端口的每一位實(shí)現(xiàn)“復(fù)位”或“置位”。2023/2/46微機(jī)原理及應(yīng)用3、讀/寫(xiě)控制部件8255A內(nèi)部完成讀/寫(xiě)控制功能的部件。與6條輸入控制線連接，負(fù)責(zé)接受CPU輸入的控制信號(hào)。4、數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個(gè)8位雙向三態(tài)緩沖器，是8255A與CPU交換各類數(shù)據(jù)的接口。8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2023/2/47微機(jī)原理及應(yīng)用8255A的引腳8255A是雙列直插式40引腳芯片。1、與外設(shè)連接的引腳A口、B口和C口共24條；2、與CPU連接的引腳

(1)數(shù)據(jù)線D0—D7；(2)輸入控制線：*RESET——復(fù)位信號(hào)RESET有效時(shí)，清除8255A內(nèi)部寄存器，包括控制寄存器，A口、B口和C口設(shè)置為輸入方式。*RD——讀信號(hào)當(dāng)RD低電平時(shí)，表示CPU讀出8255A的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。2023/2/48微機(jī)原理及應(yīng)用8255A的引腳*WR——寫(xiě)信號(hào)表示CPU將數(shù)據(jù)或命令寫(xiě)入8255A。*CS——片選信號(hào)。*A1A0——端口尋址線，直接與CPU地址線連接（8088的A1A0），確定CPU要訪問(wèn)的端口地址。8255A內(nèi)部有3個(gè)輸入/輸出端口和一個(gè)控制寄存器，由A1A0組合對(duì)應(yīng)：A1A000端口AA1A001端口BA1A010端口CA1A011控制寄存器返回2023/2/49微機(jī)原理及應(yīng)用(2)8255A工作方式①工作方式0—基本輸入輸出工作方式A、B、C端口都可以作為輸入或輸出數(shù)據(jù)端口，以無(wú)條件傳送方式進(jìn)行輸入輸出操作。②工作方式1—應(yīng)答式單向輸入輸出工作方式A、B端口作為輸入或輸出數(shù)據(jù)端口，C口分為兩組分別作為A口和B口的應(yīng)答聯(lián)絡(luò)線。③工作方式2—應(yīng)答式雙向輸入輸出工作方式只有A口可以工作于方式2，可以雙向操作，即可以輸入也可以輸出數(shù)據(jù)，C口作為應(yīng)答信號(hào)。④位操作工作方式只有C口可以進(jìn)行位操作。2023/2/410微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式0—基本輸入輸出工作方式1）方式0下8255A有兩個(gè)8位端口：端口A和端口B，兩個(gè)4位端口：端口C的高4位和端口C的低4位；2）任何一個(gè)端口可以作輸出或輸入，由用戶程序設(shè)定；3）輸出鎖存，輸入不鎖存；4）方式0適用于無(wú)條件傳送方式。2023/2/411微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式1—應(yīng)答式單向輸入輸出工作方式1）方式1下8255A可作為一個(gè)或兩個(gè)選通端口，每個(gè)選通端口包含有：8位數(shù)據(jù)端口、3位控制線（由端口C規(guī)定的位提供）、中斷邏輯；2）任何一個(gè)選通端口都可以作輸出或輸入，輸出、輸入均鎖存；3）若只有一個(gè)端口工作于方式1時(shí)，余下的13位可工作于方式0；若兩個(gè)端口都工作于方式1時(shí)，端口C余下的2位可設(shè)定為輸入或輸出，且也具有置位/復(fù)位功能。在方式1下，端口C的某些位規(guī)定作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)，但這種規(guī)定在輸入和輸出時(shí)不相同。

2023/2/412微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式1—輸入A、B端口工作于方式1輸入時(shí)，方式選擇控制字及端口C對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)見(jiàn)圖示；每端口有3個(gè)控制信號(hào)：STB——選通信號(hào)，低電平有效，由外設(shè)產(chǎn)生的輸入信號(hào)；IBF——輸入緩沖器滿，是8255A的輸出信號(hào)，可供CPU查詢或用于外設(shè)聯(lián)絡(luò)。IBF有效時(shí)，表明在輸入鎖存器中已存放了一個(gè)數(shù)據(jù)；2023/2/413微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式1—輸入INTR——中斷請(qǐng)求信號(hào)，是8255A的輸出信號(hào)，供CPU查詢或向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；INTE——中斷允許標(biāo)志；*A口中斷允許，PC4置位；*B口中斷允許，PC2置位；方式1中斷輸入過(guò)程首先必須對(duì)端口進(jìn)行初始化：設(shè)置方式選擇控制字，設(shè)置端口C置位/復(fù)位控制字，將端口設(shè)置為中斷允許。方式1程序查詢傳送方式，查詢IBF的狀態(tài)。2023/2/414微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式1—輸出A、B端口工作于方式1輸出時(shí)，方式選擇控制字及端口C對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)見(jiàn)圖示；每端口有3個(gè)控制信號(hào)：OBF——輸出緩沖器滿，8255A給外設(shè)的控制信號(hào)；ACK——外設(shè)響應(yīng)信號(hào)，外設(shè)給8255A的輸入信號(hào)，表明輸出數(shù)據(jù)已經(jīng)接受了；INTR——中斷請(qǐng)求信號(hào)，若INTE＝1，8255A向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；INTE——中斷允許標(biāo)志。2023/2/415微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式1—輸出方式1輸出與輸入相同，首先必須對(duì)端口進(jìn)行初始化：設(shè)置方式選擇控制字，設(shè)置端口C置位/復(fù)位控制字，將端口設(shè)置為中斷允許。同樣，方式1輸出可用于程序查詢傳送方式，CPU可通過(guò)查詢輸出緩沖器滿信號(hào)OBF的狀態(tài)，確定是否可以送出數(shù)據(jù)。端口A或B可分別設(shè)為輸入和輸出，不受另一端口影響。2023/2/416微機(jī)原理及應(yīng)用工作方式2—雙向傳送方式1）方式2只用于端口A；2）端口A工作于方式2下，端口C的PC7－PC3作其聯(lián)絡(luò)控制；3）輸入、輸出均鎖存；4）方式2的輸入/輸出過(guò)程相當(dāng)于方式1的輸入過(guò)程和輸出過(guò)程的組合。2023/2/417微機(jī)原理及應(yīng)用2、8255A的使用及初始化程序8255A各端口的工作方式由CPU通過(guò)I/O指令寫(xiě)入控制寄存器的控制字來(lái)決定。8255A有兩個(gè)控制字： (1)方式選擇控制字 (2)端口C置位/復(fù)位控制字

初始化編程2023/2/418微機(jī)原理及應(yīng)用(1)方式選擇控制字方式選擇控制字用于設(shè)置各端口的工作方式和數(shù)據(jù)輸入/輸出的傳送方向。

例題2023/2/419微機(jī)原理及應(yīng)用例題（方式選擇控制字）設(shè)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位輸出，端口B和端口C低4位輸入，設(shè)置該8255A的方式選擇控制字。解：方式選擇控制字=100000112023/2/420微機(jī)原理及應(yīng)用(2)端口C置位/復(fù)位控制字端口C置位/復(fù)位控制字只對(duì)端口C的某一個(gè)位進(jìn)行操作，其他位不受影響。注意：必須寫(xiě)入控制端口。例題2023/2/421微機(jī)原理及應(yīng)用例題（位操作控制字）已知8255A的端口地址為02E0H－02E3H，請(qǐng)實(shí)現(xiàn)對(duì)端口C的PC2置位和PC4復(fù)位。解： MOV DX，02E3H ；大于8位的端口地址送DX MOV AL，05H ；位操作控制字＝00000101 OUT DX，AL ；置位PC2 MOV AL，08H ；位操作控制字＝00001000 OUT DX，AL ；復(fù)位PC4

2023/2/422微機(jī)原理及應(yīng)用例題（位操作控制字）（2）請(qǐng)?jiān)?255A的C端口的PC7位輸出一個(gè)正脈沖（設(shè)原來(lái)PC7=0）。解：程序段如下MOVAL,0FH ；置位PC7，操作控制字＝00001111OUTCTRL_PORT,AL ；寫(xiě)入控制端口MOVAL,0EH ；復(fù)位PC7，操作控制字＝00001110OUTCTRL_PORT,AL ；寫(xiě)入控制端口2023/2/423微機(jī)原理及應(yīng)用初始化編程初始化就是CPU通過(guò)程序來(lái)設(shè)定8255A的工作方式。設(shè)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位輸出，端口B和端口C低4位輸入，設(shè)置該8255A的方式選擇控制字。解：方式選擇控制字=10000011初始化編程：MOVAL,83HOUTCNTL_PORT,AL；將方式選擇控制字由控制端口寫(xiě)入2023/2/424微機(jī)原理及應(yīng)用例題1、已知A,B,C端口均作為輸入或輸出端口,有12個(gè)開(kāi)關(guān)和12個(gè)發(fā)光二極管,每一個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)每一個(gè)發(fā)光二極管,當(dāng)某一開(kāi)關(guān)接通時(shí),對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就亮,否則就暗。試編寫(xiě)程序段實(shí)現(xiàn)此功能。(8255A的端口地址是0218H~021BH)2023/2/425微機(jī)原理及應(yīng)用例題(續(xù)上頁(yè))解:程序段流程圖2023/2/426微機(jī)原理及應(yīng)用例題(續(xù)上頁(yè))解:程序段清單

MOVAL,83H ;B口和C口低4位輸入,A口和C高4位輸出 MOVDX,021BH ;控制端口地址送DX OUTDX,AL ;從控制端口寫(xiě)入方式控制字LL:MOVDX,0219H ;讀B口

INAL,DX DECDX ;A口 OUTDX,AL ;將B口讀入的開(kāi)關(guān)狀態(tài)從A口輸出

MOVDX,021AH ;C口

INAL,DX ;C口讀入數(shù)據(jù)

MOVCL,4 SHLAL,CL ;將低4位左移到高4位

OUTDX,AL ;將低4位讀入的從高4位輸出

JMPLL HLT2023/2/427微機(jī)原理及應(yīng)用例題2.一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)中采用8255A作為I/O接口，初始化時(shí)CPU訪問(wèn)其8BH端口，將它設(shè)置為方式0，A、B口輸入，C口輸出，請(qǐng)問(wèn)A口的端口地址是多少?解：A口為88H2023/2/428微機(jī)原理及應(yīng)用作業(yè)P2682、4、62023/2/429微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題8255A哪種工作方式具有中斷請(qǐng)求的功能？該中斷請(qǐng)求能否屏蔽？如何設(shè)置？解：8255A的方式1、方式2具有中斷請(qǐng)求功能，均可屏蔽。

A口：方式1輸入時(shí)，PC4置位允許中斷、PC4復(fù)位禁止中斷；方式1輸出時(shí)，PC6置位允許中斷、PC6復(fù)位禁止中斷； 方式2時(shí)，即為方式1輸入、輸出的組合。B口：工作于方式1時(shí)，PC2置位允許中斷、PC2復(fù)位禁止中斷。2023/2/430微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（2）設(shè)8255A的端口地址為0260H～0263H，試編寫(xiě)下列各種情況的初始化程序：(1)A口、B口設(shè)置為方式0，端口A和C作為輸入口，允許中斷。解：初始化程序段： MOVAL,99H ；方式選擇控制字＝10011001 MOVDX,0263H ；端口地址大于8位送DX OUTDX,AL2023/2/431微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（3）(2)A口設(shè)置為方式2，禁止中斷，B口設(shè)置為方式1輸出，允許中斷。解：初始化程序段： MOVAL,0C4H；方式選擇控制字＝11xx

x10x MOVDX,0263H OUTDX,AL ；初始化完成

MOVAL,0CH；位操作控制字＝00001100，PC6復(fù)位，輸出中斷禁止

OUTDX,AL MOVAL,08H；位操作控制字＝00001000，PC4復(fù)位，輸入中斷禁止

OUTDX,AL ；A口方式2，禁止中斷

MOVAL,05H；位操作控制字＝00000101，PC2置位，B口中斷允許 OUTDX,AL2023/2/432微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（4）(3)A口設(shè)置為方式1輸入，PC7和PC6作為輸出，B口方式1輸入，A口和B口允許中斷。解：初始化程序段：

MOVAL,0B6H ；方式選擇控制字＝1011

011x MOVDX,0263H OUTDX,AL ；初始化完成 MOVAL,09H ；位操作控制字＝00001001，PC4置位 OUTDX,AL ；A口允許中斷

MOVAL,05H ；位操作控制字＝00000101，PC2置位 OUTDX,AL ；B口允許中斷2023/2/433微機(jī)原理及應(yīng)用二、可編程定時(shí)器/記數(shù)器8253在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常常需要定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，用來(lái)產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)，如定時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器刷新，控制系統(tǒng)的定時(shí)檢測(cè)等等。同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也常常需要計(jì)數(shù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)。1、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳2、8253的控制字3、8253的的工作方式

作業(yè)2023/2/434微機(jī)原理及應(yīng)用1、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)3個(gè)計(jì)數(shù)器——計(jì)數(shù)器0、1、2，每個(gè)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)相同，而且操作是互相獨(dú)立的。(2)控制字寄存器——是一個(gè)8位寄存器，每個(gè)計(jì)數(shù)器有一個(gè)，只能寫(xiě)入，不能讀出，用來(lái)保存計(jì)數(shù)器的工作方式、計(jì)數(shù)進(jìn)位制方式以及讀/寫(xiě)計(jì)數(shù)器方式。(3)數(shù)據(jù)總線緩沖器——與CPU數(shù)據(jù)總線直接相連。(4)讀寫(xiě)控制電路——8253的控制電路，接受來(lái)自CPU的地址信號(hào)和控制信號(hào)，完成對(duì)8253內(nèi)部各功能的控制和操作。2023/2/435微機(jī)原理及應(yīng)用1、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳A1A000端口AA1A001端口BA1A010端口CA1A011控制寄存器2023/2/436微機(jī)原理及應(yīng)用1、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳（2）8253是24引腳的雙列直插式芯片。（1）與CPU連接的引腳數(shù)據(jù)線D0－D7——這是與CPU數(shù)據(jù)線連接的引腳，用于與CPU傳遞信息?？刂凭€RD、WR、CS、A1和A0——與8255A比較，除沒(méi)有復(fù)位信號(hào)RESET外，其余都相同。（2）與外部連接的引腳三個(gè)計(jì)數(shù)器的三組線——CLK、GATE和OUT。2023/2/437微機(jī)原理及應(yīng)用計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)8253的每個(gè)計(jì)數(shù)器包括：（1）16位的計(jì)數(shù)初值寄存器CR——存放由CPU編程設(shè)定的計(jì)數(shù)初值；（2）16位計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE——是一個(gè)減1計(jì)數(shù)器，初值是CR的內(nèi)容。CE只對(duì)CLK脈沖計(jì)數(shù)，一旦計(jì)數(shù)器被啟動(dòng)后，每出現(xiàn)一個(gè)CLK脈沖，CE減1。當(dāng)減為0時(shí)，通過(guò)OUT輸出指示信號(hào)，表明CE為0；*當(dāng)CLK是一個(gè)非周期性信號(hào)時(shí)，起計(jì)數(shù)功能；*當(dāng)CLK是周期性時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，起定時(shí)功能。作定時(shí)器用時(shí)，定時(shí)系數(shù)＝要求的定時(shí)時(shí)間/輸入的時(shí)鐘脈沖周期，作為計(jì)數(shù)初值預(yù)置入CR，2023/2/438微機(jī)原理及應(yīng)用計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)（3）16位輸出鎖存器OL——跟隨CE的內(nèi)容變化，當(dāng)接受到CPU發(fā)來(lái)的鎖存命令時(shí)，就鎖定當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，而不跟隨CE變化，直到CPU從中讀取鎖存值后，才恢復(fù)跟隨CE。（4）GATE——門(mén)控脈沖輸入。*高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)器工作；*低電平時(shí)，禁止計(jì)數(shù)器工作。2023/2/439微機(jī)原理及應(yīng)用2、8253的控制字（1）控制字——在8253的初始化編程中，第一個(gè)寫(xiě)入的一定是方式控制字，規(guī)定8253的工作方式。2023/2/440微機(jī)原理及應(yīng)用2、8253的控制字（2）（2）8253的讀/寫(xiě)操作*寫(xiě)入操作——設(shè)置控制字，設(shè)置計(jì)數(shù)初值和設(shè)置鎖存命令；使用前，首先初始化：先寫(xiě)入方式控制字，隨后寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值（注意格式）?？刂谱謱?xiě)入控制寄存器端口，計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器端口。鎖存命令——D7D6指定要鎖存的計(jì)數(shù)器，D5D4＝00。*讀出操作——CPU讀取計(jì)數(shù)器當(dāng)前的計(jì)數(shù)值。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，輸出鎖存器OL跟隨計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE變化，在接到CPU發(fā)來(lái)的鎖存命令時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖存于OL中，OL不再變化，保持至CPU用輸入指令讀取該計(jì)數(shù)器端口的OL值后，輸出鎖存器自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，再次跟隨CE2023/2/441微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式8253提供6種工作方式，遵循以下基本原則：（1）控制字寫(xiě)入計(jì)數(shù)器，所有的控制邏輯電路復(fù)位，輸出端進(jìn)入初始狀態(tài)；（2）初始計(jì)數(shù)值寫(xiě)入后，經(jīng)過(guò)一個(gè)CLK脈沖后，才由計(jì)數(shù)初值寄存器CR送入計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE開(kāi)始計(jì)數(shù)。在輸入脈沖的CLK的下降沿，計(jì)數(shù)器作減1計(jì)數(shù)；（3）通常，在輸入脈沖CLK的上升沿，門(mén)控信號(hào)GATE被采樣。不同的工作方式，GATE信號(hào)的觸發(fā)方式有不同的規(guī)定，電平觸發(fā)、邊沿觸發(fā)或兩者都允許；（4）8253內(nèi)部沒(méi)有中斷控制電路，也沒(méi)有專用的中斷請(qǐng)求線，若需中斷，可將OUT端作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，通過(guò)外部電路實(shí)現(xiàn)對(duì)該中斷管理（比如接到8259A的IRi）。2023/2/442微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(2)（1）方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式方式0是典型的事件計(jì)數(shù)用法，CLK作為事件計(jì)數(shù)輸入信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE為0時(shí)，OUT端變?yōu)楦唠娖?，可以作為中斷?qǐng)求信號(hào)。工作原理：當(dāng)寫(xiě)入控制字后，OUT變?yōu)榈碗娖剑珻PU將計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值寄存器CR后，利用下一個(gè)CLK脈沖的下降沿將CR的內(nèi)容裝入CE中；再?gòu)南乱粋€(gè)CLK脈沖的下降沿開(kāi)始，CE執(zhí)行減1計(jì)數(shù)，減到0時(shí)，OUT變?yōu)楦唠娖?，并保持。除非重新裝入計(jì)數(shù)初值或復(fù)位。

GATE是門(mén)控信號(hào)，高電平開(kāi)放計(jì)數(shù)，低電平禁止計(jì)數(shù)。2023/2/443微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(3)方式0的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）計(jì)數(shù)過(guò)程由軟件啟動(dòng)，每寫(xiě)入一次計(jì)數(shù)初值，就啟動(dòng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程，即可以利用寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值的時(shí)刻來(lái)控制啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的時(shí)刻；（2）GATE的作用是開(kāi)放和禁止計(jì)數(shù)；（3）OUT由低變高表示計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束，若計(jì)數(shù)初值為N，表示已經(jīng)出現(xiàn)了N＋1個(gè)CLK脈沖信號(hào)，或者說(shuō)已經(jīng)發(fā)生了N＋1次事件；（4）方式0主要用于事件計(jì)數(shù)，OUT信號(hào)可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。2023/2/444微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(4)例：設(shè)8253的端口地址是70H－73H，若計(jì)數(shù)器1工作在方式0，計(jì)數(shù)次數(shù)為130次，試編寫(xiě)初始化程序。解：初始化程序段

MOVAL,71H ;0111

0001,計(jì)數(shù)器1，BCD計(jì)數(shù)

OUT73H,AL ;控制字寫(xiě)入控制寄存器

MOVAL,30H ;先送低8位

OUT71H,AL ;低8位送計(jì)數(shù)器1 MOVAL,01H ;先送低8位

OUT71H,AL ;高8位送計(jì)數(shù)器1

2023/2/445微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(5)方式1——硬件觸發(fā)啟動(dòng)定時(shí)或計(jì)數(shù)方式1下，CPU寫(xiě)入控制字后，輸出OUT變高，然后寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值到CR；當(dāng)GATE端產(chǎn)生一個(gè)由低變高的觸發(fā)信號(hào)之后的下一個(gè)CLK時(shí)鐘脈沖的下降沿，才將CR裝入CE，同時(shí)OUT變?yōu)榈碗娖剑蝗缓笥?jì)數(shù)部件CE根據(jù)CLK脈沖做減1計(jì)數(shù)，減到0時(shí)，OUT變?yōu)楦唠娖?。OUT端輸出的負(fù)脈沖寬度就是計(jì)數(shù)初值個(gè)CLK脈沖周期之和。方式1可重觸發(fā)，只要將GATE端再產(chǎn)生一次由低變高的觸發(fā)信號(hào)，則又將計(jì)數(shù)初值寄存器的CR的內(nèi)容裝入CE，又開(kāi)始計(jì)數(shù)。2023/2/446微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(6)方式1特點(diǎn)和應(yīng)用（1）計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)只能由門(mén)控脈沖的上升沿產(chǎn)生，即只能用硬件啟動(dòng)，不能用軟件啟動(dòng)計(jì)數(shù)器；（2）OUT輸出是一個(gè)負(fù)脈沖，其脈寬為計(jì)數(shù)初值個(gè)CLK時(shí)鐘脈沖的周期之和；（3）在形成負(fù)脈沖過(guò)程中，可再重觸發(fā)，使OUT輸出的負(fù)脈沖加寬。（4）由于計(jì)數(shù)初值是由程序?qū)懭氲?，所以可以通過(guò)改變計(jì)數(shù)初值輸出不同寬度的OUT的負(fù)脈沖信號(hào)。2023/2/447微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(7)例：設(shè)8253的端口地址是70H－73H，若計(jì)數(shù)器1工作在方式1，計(jì)數(shù)次數(shù)為20次，試編寫(xiě)初始化程序。解：初始化程序段

MOVAL，52H ;0101

0010,計(jì)數(shù)器1，二進(jìn)制計(jì)數(shù)

OUT73H，AL ;控制字寫(xiě)入控制寄存器

MOVAL，14H ;

OUT71H，AL ;計(jì)數(shù)次數(shù)送計(jì)數(shù)器12023/2/448微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(8)方式2——脈沖發(fā)生器方式2下，CPU寫(xiě)入控制字后，輸出OUT為高電平。若GATE＝1，寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后下一個(gè)脈沖開(kāi)始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)過(guò)程O(píng)UT保持高電平，當(dāng)減至1時(shí)，OUT變低，一個(gè)CLK時(shí)鐘周期之后，計(jì)數(shù)值至0，輸出OUT恢復(fù)高電平，且自動(dòng)恢復(fù)計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，連續(xù)不斷。所以，只要CLK是周期性脈沖序列，則OUT端將輸出一個(gè)CLK脈沖周期的寬度。若計(jì)數(shù)初值為N，OUT的頻率＝CLK的頻率/N。2023/2/449微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(9)方式2的特點(diǎn)與應(yīng)用（1）在方式2的工作過(guò)程中，計(jì)數(shù)初值CR能自動(dòng)地、重復(fù)地裝入到計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE中。只要CLK是周期性的脈沖序列，在OUT端上就能連續(xù)地輸出周期性分頻信號(hào)，正脈沖寬度為（計(jì)數(shù)初值－1）個(gè)CLK寬度，負(fù)脈沖寬度即為CLK的寬度；（2）方式2的計(jì)數(shù)器既可軟件啟動(dòng)（計(jì)數(shù)器恢復(fù)初值，重新計(jì)數(shù)）；又可硬件啟動(dòng)（GATE＝1，計(jì)數(shù)器恢復(fù)初值，GATE＝0現(xiàn)行計(jì)數(shù)暫停）（3）在計(jì)數(shù)過(guò)程中，可再次寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值，下次有效。2023/2/450微機(jī)原理及應(yīng)用3、8253的的工作方式(10)例：8253的計(jì)數(shù)器2用作分頻器，將頻率為1.19MHz的輸入脈沖轉(zhuǎn)變成頻率為500Hz的脈沖信號(hào)。8253的端口地址為70H－73H。試編寫(xiě)初始化程序段。解:N＝1.19×106/500=2380＝094CH則其初始化程序段為： MOVAL，0B4H；10110100，計(jì)數(shù)器2方式2二進(jìn)制計(jì)數(shù) OUT73H，AL ；控制字送入控制寄存器 MOVAL，4CH OUT72H，AL ；計(jì)數(shù)值低8位送入計(jì)數(shù)器2 MOVAL，09H OUT72H，AL；計(jì)數(shù)值高8位送入計(jì)數(shù)器2注：N也稱為分頻系數(shù)2023/2/451微機(jī)原理及應(yīng)用作業(yè)P26812、13、14、152023/2/452微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題8253有幾個(gè)計(jì)數(shù)器?是多少位的？可采用幾種工作方式？簡(jiǎn)述各工作方式的特點(diǎn)。

解：8253上有3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，可提供6種工作方式供選擇。方式0（計(jì)數(shù)結(jié)束中斷）：計(jì)數(shù)器由軟件啟動(dòng)（當(dāng)控制字CW寫(xiě)入控制字寄存器），在寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值N后，若門(mén)控信號(hào)GATE為高電平，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)N+1個(gè)CLK脈沖輸出OUT變高。計(jì)數(shù)初值一次有效，GATE為0禁止計(jì)數(shù)。方式l（可編程單拍脈沖）：計(jì)數(shù)器由外部硬件信號(hào)啟動(dòng)（GATE的上升沿），若計(jì)數(shù)值為N，啟動(dòng)后輸出OUT變低，計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT變高，即單拍脈沖的寬度為N個(gè)CLK脈沖。計(jì)數(shù)初值N可重裝，但必須由外部信號(hào)啟動(dòng)后再計(jì)數(shù)。

2023/2/453微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（2）8253有幾個(gè)計(jì)數(shù)器?是多少位的？可采用幾種工作方式？簡(jiǎn)述各工作方式的特點(diǎn)。解：方式2（脈沖發(fā)生器）：計(jì)數(shù)器可由軟件啟動(dòng)或硬件啟動(dòng)，每N個(gè)CLK脈沖，輸出寬度為一個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖。計(jì)數(shù)初值N可自動(dòng)重裝，GATE為0禁止計(jì)數(shù)。方式3（方波發(fā)生器）：方式3與方式2相似，計(jì)數(shù)器能連續(xù)計(jì)數(shù)，輸出周期性波形。但方式3中，輸出波形在計(jì)數(shù)過(guò)程中一半為高電平，一半為低電平。若計(jì)數(shù)值為N，則輸出周期為N×TCLK的方波（或近似方波）。方式3常用作波特率發(fā)生器。寫(xiě)入N后，若N為偶數(shù)，則方波的前半周期和后半周期均為（N/2)TCLK

；若N為奇數(shù)，則方波的前半周期為((N+1)/2)TCLK，后半周期為((N－1)/2)TCLK

。GATE為0禁止計(jì)數(shù)。2023/2/454微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（3）解：方式4（軟件觸發(fā)選通）：與方式0一樣，是由軟件啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值N后，經(jīng)過(guò)N個(gè)CLK脈沖，輸出寬度為一個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖。計(jì)數(shù)初值一次有效，GATE為0禁止計(jì)數(shù)。方式4與方式0主要在輸出波形上不同。啟動(dòng)計(jì)數(shù)后，輸出OUT變高電平（方式0為低電平），至計(jì)數(shù)為0，輸出寬度為一個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖（方式0為變高電平）。方式5（硬件觸發(fā)選通）：與方式1一樣，是由外部硬件信號(hào)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器（GATE的上升沿），計(jì)數(shù)初值N可重裝，但必須由外部信號(hào)啟動(dòng)后再計(jì)數(shù)。方式5與方式1不同的是，門(mén)控觸發(fā)后，輸出OUT為高電平，經(jīng)過(guò)N+1個(gè)CLK，輸出寬度為1個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖。8253有幾個(gè)計(jì)數(shù)器?是多少位的？可采用幾種工作方式？簡(jiǎn)述各工作方式的特點(diǎn)。2023/2/455微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（4）某系統(tǒng)中8253的端口地址為F280H～F283H，請(qǐng)按如下要求編制初始化程序：1）計(jì)數(shù)器0工作于方式3，CLK0＝2.5MHz，要求OUT0輸出速率為1kHz的方波。解：計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值N＝CLK的頻率/OUT的頻率

＝2.5MHz/1kHz ＝2500初始化程序段：MOVAL，37H;控制字＝00110111,計(jì)數(shù)器0方式3,先低字節(jié)后高字節(jié)，BCD計(jì)數(shù)MOVDX，0F283H ；控制寄存器端口大于地址8位，送DXOUTDX，AL ；控制字寫(xiě)入控制端口，完成初始化MOVDX，0F280H ；計(jì)數(shù)器0的地址送DX MOVAL，00H ；計(jì)數(shù)初值低字節(jié)送計(jì)數(shù)器0 OUTDX，AL ；MOVAL，25H ；計(jì)數(shù)初值高字節(jié)送計(jì)數(shù)器 OUTDX，AL ；完成送計(jì)數(shù)初值 2023/2/456微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（5）2）計(jì)數(shù)器1工作于方式2，CLK1＝2MHz，要求OUT1輸出1kHz頻率的脈沖波。解：計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)初值N＝CLK的頻率/OUT的頻率

＝2MHz/1kHz ＝2000初始化程序段：MOVAL，65H ；控制字＝01100101，計(jì)數(shù)器1方式2， ；先低字節(jié)后高字節(jié)，BCD計(jì)數(shù)MOV DX，0F283H ；大于8位的控制器端口地址送DXOUT DX，AL ；控制字寫(xiě)入控制器端口MOVDX，0F281H ；計(jì)數(shù)器1端口地址送DX MOV AL，00H ；低字節(jié)送計(jì)數(shù)器1OUT DX，AL ； MOV AL，20H ；高字節(jié)送計(jì)數(shù)器1OUT DX，AL ；完成送計(jì)數(shù)初值2023/2/457微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（6）3）計(jì)數(shù)器2工作于方式4，用OUT1輸出作計(jì)數(shù)脈沖CLK2，計(jì)數(shù)值為1000，計(jì)數(shù)器計(jì)到0，給出一個(gè)控制脈沖沿。解：計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)初值N＝1000=03E8H初始化程序段：MOVAL，0B8H ；控制字＝10111000，計(jì)數(shù)器2方式4， ；先低字節(jié)后高字節(jié)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)

MOVDX，0F283H ；大于8位的控制器端口送DXOUT DX，AL ；控制字送控制器端口，完成初始化MOVDX，0F282H ；計(jì)數(shù)器2的端口地址送DXMOVAL，0E8H ；低字節(jié)送計(jì)數(shù)器2 OUT DX，AL MOVAL，03H ；高字節(jié)送計(jì)數(shù)器2OUT DX，AL ；完成送計(jì)數(shù)初值2023/2/458微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（7）已知某8253的輸入時(shí)鐘為1.193MHz。請(qǐng)用該芯片產(chǎn)生1Hz頻率的脈沖波。設(shè)芯片的端口地址為40H～43H。解：輸入脈沖頻率為1.193MHz，要求輸出1Hz頻率的脈沖波。計(jì)數(shù)初值N＝CLK脈沖頻率/OUT頻率＝1.193MHz/1Hz ＝1193000＞216顯然無(wú)法用一個(gè)計(jì)數(shù)器單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，必須用兩個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)連才能實(shí)現(xiàn)。選用計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1工作于方式2，將OUT0連至CLK1。（1）計(jì)數(shù)器0，對(duì)1.193MHz的時(shí)鐘計(jì)數(shù)，產(chǎn)生頻率為1kHz的周期信號(hào)，計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值為1193；（2）計(jì)數(shù)器1，對(duì)OUT0產(chǎn)生的1kHz周期信號(hào)計(jì)數(shù)，從而產(chǎn)生頻率為1Hz的周期信號(hào)，計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)初值為1000。2023/2/459微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（8）程序段：MOVAL，35H ；控制字＝00110101，計(jì)數(shù)器0方式2， ；先低字節(jié)后高字節(jié)，BCD計(jì)數(shù)OUT 43H，AL ；控制字寫(xiě)入控制器端口，完成初始化MOVAL，93H ；計(jì)數(shù)初值低字節(jié)送AL OUT 40H，AL ；寫(xiě)入計(jì)數(shù)器0MOVAL，11H ；計(jì)數(shù)初值高字節(jié)送AL OUT 40H，AL ；寫(xiě)入計(jì)數(shù)器0，完成送計(jì)數(shù)初值至計(jì)數(shù)器0MOVAL，75H ；控制字＝01110101，計(jì)數(shù)器1方式2， ；先低字節(jié)后高字節(jié)，BCD計(jì)數(shù)OUT 43H，AL ；控制字寫(xiě)入控制器端口 MOVAL，00H ；計(jì)數(shù)初值低字節(jié)送ALOUT 41H，AL ；寫(xiě)入計(jì)數(shù)器1MOVAL，10H ；計(jì)數(shù)初值高字節(jié)送ALOUT 41H，AL ；寫(xiě)入計(jì)數(shù)器1，完成送計(jì)數(shù)初值至計(jì)數(shù)器12023/2/460微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（9）思考：一片8253，最大分頻系數(shù)是多少？解：一個(gè)計(jì)數(shù)器最大分頻系數(shù)N＝216(二進(jìn)制計(jì)數(shù)） 或＝10000（BCD碼計(jì)數(shù)） 一片8253三個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，分頻系數(shù)NMAX

=216×216×2162023/2/461微機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題（10）利用8253作為定時(shí)器，8255A的一個(gè)輸出端口控制8個(gè)指示燈，編一個(gè)程序，使8個(gè)指示燈依次閃