常用數(shù)字接口電路 課件

微機(jī)原理及接口技術(shù)主講人蔡文霞1微機(jī)原理及接口技術(shù)主講人蔡文霞1第1章概述石家莊學(xué)院12并行通信與串行通信3第七章常用數(shù)字接口電路并行接口芯片5255A8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器2第1章概述石家莊學(xué)院12并行通信與串行通信3第七章常并行通信并行傳輸以計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為傳輸單位（通常是8位、16位或32位），一次傳送1個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)并行傳輸微機(jī)系統(tǒng)中最基本的信息交換方法例如：系統(tǒng)板上各部件之間，接口電路板上各部件之間適合于外部設(shè)備與微機(jī)之間進(jìn)行近距離、大量和快速的信息交換例如：微機(jī)與并行接口打印機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器3并行通信并行傳輸以計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為傳輸單位（通常是8位、16位串行通信串行通信：用一根信號(hào)線將數(shù)據(jù)逐位順序傳送串行通信的優(yōu)勢(shì)：通信線路少，在遠(yuǎn)距離通信時(shí)可以極大地降低成本；適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送PC系列機(jī)上有兩個(gè)串行異步通信接口，鍵盤(pán)/鼠標(biāo)器/顯示器與主機(jī)間亦采用串行數(shù)據(jù)傳送。4串行通信串行通信：用一根信號(hào)線將數(shù)據(jù)逐位順序傳送47.28253定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)器和計(jì)數(shù)器定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中極為重要定時(shí)器由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成，通過(guò)記錄高精度晶振脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)電路如果記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號(hào)時(shí)，它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），常又稱(chēng)為計(jì)數(shù)器57.28253定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)器和計(jì)數(shù)器定時(shí)控制在微機(jī)7.28253定時(shí)/計(jì)數(shù)器7.2.18253的功能與引腳7.2.28253的控制字與工作方式7.2.38253的初始化編程67.28253定時(shí)/計(jì)數(shù)器7.2.18253的功能7.2.18253的功能與引腳一、8253的基本功能1、計(jì)數(shù)-對(duì)外部輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)

2、定時(shí)-若輸入脈沖是連續(xù)而均勻的，則利用脈沖個(gè)數(shù)×脈沖周期可以計(jì)算出時(shí)間。

77.2.18253的功能與引腳一、8253的基本功能77.2.18253的功能與引腳1、數(shù)據(jù)總線緩沖器

8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連的接口電路。

通過(guò)數(shù)據(jù)總線緩沖器，CPU用指令對(duì)8253進(jìn)行讀/寫(xiě)。二、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)87.2.18253的功能與引腳1、數(shù)據(jù)總線緩沖器通過(guò)7.2.18253的功能與引腳2.讀/寫(xiě)邏輯電路接收來(lái)自CPU的控制信號(hào)：

讀信號(hào)RD*寫(xiě)信號(hào)WR*片選信號(hào)CS*芯片內(nèi)部寄存器尋址信號(hào)A1A0二、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)97.2.18253的功能與引腳2.讀/寫(xiě)邏輯電路7.2.18253的功能與引腳3.控制寄存器8253是可編程接口芯片，可以通過(guò)軟件編程寫(xiě)入控制字的方法，控制其工作方式。二、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)控制寄存器就是用來(lái)存放控制字的107.2.18253的功能與引腳3.控制寄存器7.2.18253的功能與引腳4．計(jì)數(shù)器0~2

8253有3個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通道:0,1,2計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖每個(gè)通道包含:16位的初值寄存器、減1計(jì)數(shù)器和結(jié)果輸出鎖存器。CLK：計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖輸入端，每輸入一個(gè)脈沖，減1操作OUT：計(jì)數(shù)值減到零時(shí)，由輸出端OUT輸出結(jié)束信號(hào)GATE：門(mén)控信號(hào)，允許或停止計(jì)數(shù)每個(gè)通道有3根專(zhuān)用的信號(hào)線：二、8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)117.2.18253的功能與引腳4．計(jì)數(shù)器0~2計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖初值寄存器GATECLKOUT減1計(jì)數(shù)器輸出鎖存器初值寄存器——存放計(jì)數(shù)初值；在計(jì)數(shù)過(guò)程中，減1計(jì)數(shù)器——值不斷遞減，而初置寄存器中的預(yù)置值不變。輸出鎖存器——寫(xiě)入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值12計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖初值寄存器GATECLKOUT減1計(jì)數(shù)器輸出

7.2.18253的功能與引腳三、8253的引腳1、與CPU的接口引腳

CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器高位地址外設(shè)8253137.2.18253的功能與引腳三、8253的引腳7.2.28253的控制字與工作方式1、8253的控制字0二進(jìn)制1BCDBCD

SC1

SC2RL1

RL0

M2

M1

M0

讀/寫(xiě)格式00:數(shù)據(jù)鎖存命令01:只讀/寫(xiě)低字節(jié)10:只讀/寫(xiě)高字節(jié)11:先讀/寫(xiě)低字節(jié),后讀/寫(xiě)高字節(jié)方式選擇000:方式0001:方式1X10:方式2X11:方式3100:方式4101:方式5計(jì)數(shù)器選擇00:選擇計(jì)數(shù)器001:選擇計(jì)數(shù)器110:選擇計(jì)數(shù)器211:無(wú)效D7D6D5D4D3D2D1D0147.2.28253的控制字與工作方式1、8253的控7.2.28253的控制字與工作方式計(jì)數(shù)啟動(dòng)方式軟件啟動(dòng)硬件啟動(dòng)GATE端為高電平，CPU用輸出指令向計(jì)數(shù)器寫(xiě)入初值后就啟動(dòng)計(jì)數(shù)GATE端有一個(gè)上升沿由GATE端信號(hào)的形式?jīng)Q定2、8253的工作方式157.2.28253的控制字與工作方式計(jì)數(shù)啟動(dòng)方式軟件啟動(dòng)7.2.28253的控制字與工作方式（1）方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷（2）方式1——可編程單穩(wěn)態(tài)

（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)選通脈沖

（6）方式5——硬件觸發(fā)選通脈沖167.2.28253的控制字與工作方式（1）方式0——計(jì)數(shù)方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷此種方式計(jì)數(shù)器在減到0時(shí)使輸出端OUT變?yōu)楦唠娖?，可作為中斷申?qǐng)信號(hào)（1）寫(xiě)入控制字后，OUT變?yōu)榈碗娖?。?）寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，下一個(gè)脈沖下降沿開(kāi)始計(jì)數(shù)。（3）計(jì)數(shù)值到0時(shí)計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT變?yōu)楦唠娖?，一直保持到重新裝入初值或復(fù)位時(shí)為止。（4）GATE=1允許對(duì)CLK計(jì)數(shù)，GATE=0計(jì)數(shù)停止。17方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷此種方式計(jì)數(shù)器在減到0時(shí)使輸出端O方式1——可編程單穩(wěn)態(tài)輸出一個(gè)寬度可控的負(fù)脈沖1、寫(xiě)入控制字后，OUT變?yōu)楦唠娖健?、寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，不開(kāi)始計(jì)數(shù)。3、GATE上升沿后，在CLK下降沿開(kāi)始對(duì)CLK計(jì)數(shù)，OUT變?yōu)榈汀?、計(jì)數(shù)值到0時(shí)計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT變?yōu)楦唠娖健?、寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)值，不影響原計(jì)數(shù)過(guò)程。當(dāng)GATE出現(xiàn)新的上升沿后,才使用新的計(jì)數(shù)值重新計(jì)數(shù)。18方式1——可編程單穩(wěn)態(tài)輸出一個(gè)寬度可控的負(fù)脈沖187.2.38253的初始化編程8253使用前，必須首先對(duì)其初始化，初始化包括寫(xiě)入控制字和各計(jì)數(shù)的初值，順序?yàn)椋?/p>

寫(xiě)入控制字寫(xiě)入計(jì)數(shù)值低字節(jié)寫(xiě)入計(jì)數(shù)值高字節(jié)197.2.38253的初始化編程8253使用例：某系統(tǒng)中8253的端口地址為2F80H~2F83H,要求通道1工作在方式3，經(jīng)BCD方式計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為1000H，試寫(xiě)出初始化程序。分析：則控制字格式為：MOV AL,77HMOV DX,2F83HOUT DX,ALMOV DX,2F81HMOV AL,0OUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,AL;控制字送AL;設(shè)置控制字的端口地址;寫(xiě)入控制字;設(shè)置通道1的端口地址;送初值的低字節(jié)；送初值的高字節(jié)01110111B=77H20例：某系統(tǒng)中8253的端口地址為2F80H~2F83H,要求例7-2某系統(tǒng)中8253的端口地址為40H---43H，要利用其通道2對(duì)CLK2上的外部輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)滿(mǎn)100個(gè)后向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，試寫(xiě)出相應(yīng)初始化程序。

分析：本例中采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)，則初值100