計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-楊鵬-微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)-張萍復(fù)習(xí)課程

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-楊鵬-微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)-張萍2.1 計(jì)數(shù)/定時(shí)器 8253Sec 2.1 Counter/Timer 82532.1.1 8253的結(jié)構(gòu)和工作原理 1 8253 圖 2-1 8253 的引腳圖 GATE1 GATE2 OUT2 (MSB) D0 OUT1 GND CS WR 2 3 4 OUT0 5 6 7 8 9 10 11 23 22 21 20 19 18 17 16 15 VCC D7 24 12 14 13 D6 D5 D4 D3 D2 D1 GATE0 RD A1 CLK1 CLK2 A0 CLK0 1）D0-D7：計(jì)算機(jī)總線；：計(jì)算機(jī)總線； ：計(jì)算機(jī)寫(xiě)命令：計(jì)算

2、機(jī)寫(xiě)命令OUT有效；有效； ：計(jì)算機(jī)讀命令：計(jì)算機(jī)讀命令I(lǐng)N有效；有效； ：由地址總線高位（比如：由地址總線高位（比如A2-A9）通過(guò)）通過(guò)138譯碼器和與非門(mén)等組合而成譯碼器和與非門(mén)等組合而成WR_RD_CS_CS* A1 A0I/O地址地址讀操作讀操作RD*寫(xiě)操作寫(xiě)操作WR*0 0 00 0 10 1 00 1 140H41H42H43H讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器0讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器1讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器2無(wú)操作無(wú)操作寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器0寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器1寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器2寫(xiě)控制字寫(xiě)控制字2）A0，A1：分別對(duì)應(yīng)：分別對(duì)應(yīng)3個(gè)計(jì)數(shù)器和控制字寄存器；個(gè)計(jì)數(shù)器和控制字寄存器；3）三個(gè)獨(dú)立的十六位計(jì)數(shù)器：）三個(gè)獨(dú)

3、立的十六位計(jì)數(shù)器：CPU可對(duì)其進(jìn)行工作方式設(shè)定、計(jì)數(shù)次數(shù)的可對(duì)其進(jìn)行工作方式設(shè)定、計(jì)數(shù)次數(shù)的預(yù)置。每當(dāng)對(duì)預(yù)置。每當(dāng)對(duì)CLK口的計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，口的計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，OUT口會(huì)有一個(gè)結(jié)束標(biāo)志?？跁?huì)有一個(gè)結(jié)束標(biāo)志。GATE 門(mén)門(mén)控信號(hào)，用于控制計(jì)數(shù)的進(jìn)行?？匦盘?hào)，用于控制計(jì)數(shù)的進(jìn)行。4）計(jì)數(shù)啟動(dòng)：）計(jì)數(shù)啟動(dòng)：8253計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過(guò)程，可以直接用程序來(lái)啟動(dòng)，也可以設(shè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過(guò)程，可以直接用程序來(lái)啟動(dòng)，也可以設(shè)置成接在置成接在GATE口外部電路的信號(hào)啟動(dòng)，分別稱(chēng)為軟件啟動(dòng)和硬件啟動(dòng)?？谕獠侩娐返男盘?hào)啟動(dòng)，分別稱(chēng)為軟件啟動(dòng)和硬件啟動(dòng)。預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器OUT減減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器輸出鎖存器輸出鎖存器GATECL

4、K計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器的3個(gè)引腳說(shuō)明：個(gè)引腳說(shuō)明：q CLK時(shí)鐘輸入信號(hào)時(shí)鐘輸入信號(hào)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（下降沿下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減數(shù)值減1q GATE門(mén)控輸入信號(hào)門(mén)控輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)器工作，可分成控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制電平控制和和上升沿控制上升沿控制兩種類(lèi)型兩種類(lèi)型q OUT計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為0），），OUT引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)q計(jì)數(shù)初值存于預(yù)置寄存器；計(jì)數(shù)初值存于預(yù)置寄存器；q在計(jì)數(shù)過(guò)程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞

5、減，在計(jì)數(shù)過(guò)程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，q而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。q輸出鎖存器用于寫(xiě)入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值輸出鎖存器用于寫(xiě)入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值2.1.2 8253的的編程 1. 寫(xiě)方式控制字寫(xiě)方式控制字 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀寫(xiě)格式讀寫(xiě)格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D000 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211 非法非法00 計(jì)數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫(xiě)低字節(jié)只讀寫(xiě)低字節(jié)10 只讀寫(xiě)高字節(jié)只讀寫(xiě)高字節(jié)11 先讀寫(xiě)低字節(jié)先讀寫(xiě)低字節(jié) 后讀寫(xiě)高字節(jié)后讀寫(xiě)高字節(jié)000 方式方式0001 方式方式1010

6、 方式方式2011 方式方式3100 方式方式4101 方式方式50 二進(jìn)制二進(jìn)制1 十進(jìn)制十進(jìn)制控制字寫(xiě)入控制字控制字寫(xiě)入控制字I/O地址（地址（A1A011）2.1.2 8253的工作方式的工作方式 1、方式、方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷GATEOUTCLK 031244方式方式0WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATE=1 允許計(jì)數(shù)；允許計(jì)數(shù)；GATE=0/下降沿下降沿 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)CPU 寫(xiě)計(jì)數(shù)器操作寫(xiě)計(jì)數(shù)器操作 寫(xiě)低字節(jié)后終止上次計(jì)數(shù)，寫(xiě)高字節(jié)后開(kāi)始新的計(jì)數(shù)寫(xiě)低字節(jié)后終止上次計(jì)數(shù)，寫(xiě)高字節(jié)后

7、開(kāi)始新的計(jì)數(shù)2、方式、方式1：可編程單穩(wěn)脈沖：可編程單穩(wěn)脈沖設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值硬硬件件啟啟動(dòng)動(dòng)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATEOUTCLK 031244方式方式1WR GATE=正跳變正跳變 1.啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù) 2. 下個(gè)脈沖后下個(gè)脈沖后OUT=03、方式、方式2：頻率發(fā)生器（分頻器）：頻率發(fā)生器（分頻器）03124GATEOUTCLK 4方式方式2031240312403124WRGATE=1 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù); GATE= 0/下降沿下降沿 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù), OUT=1; GATE=正跳變，正跳變， 啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)

8、4、方式、方式3：方波發(fā)生器：方波發(fā)生器03124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WRGATE=1 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù); GATE= 0/下降沿下降沿 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù), OUT=1; GATE=正跳變，正跳變， 啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)5、方式、方式4：軟件觸發(fā)選通信號(hào)：軟件觸發(fā)選通信號(hào)GATEOUTCLK031244方式方式4223331 0WRGATE=1 允許計(jì)數(shù)；允許計(jì)數(shù)；GATE=0 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)6、方式、方式5：硬件觸發(fā)選通信號(hào)：硬件觸發(fā)選通信號(hào)GATEOUTCLK031244方式方式52233311 0WR GATE=正跳變正跳變 啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)各種

9、工作方式的輸出波形各種工作方式的輸出波形方式方式 0方式方式 1方式方式 2方式方式 3方式方式 4方式方式 50N0N0N0/N110NN/2 N/2 0/N0N0 1N0 1N0 12. 寫(xiě)計(jì)數(shù)初值寫(xiě)計(jì)數(shù)初值 8253計(jì)數(shù)初值的計(jì)數(shù)初值的1到到FFFFH+1或者或者1到到9999+1。當(dāng)初值為。當(dāng)初值為零時(shí)，要重新減到零才算結(jié)束，因此零用來(lái)表示最大的計(jì)數(shù)零時(shí)，要重新減到零才算結(jié)束，因此零用來(lái)表示最大的計(jì)數(shù)初值。初值。3. 讀計(jì)數(shù)初值讀計(jì)數(shù)初值（1）以普通對(duì)計(jì)數(shù)器端口讀的方法取得當(dāng)前計(jì)數(shù)值）以普通對(duì)計(jì)數(shù)器端口讀的方法取得當(dāng)前計(jì)數(shù)值 可以用可以用GATE無(wú)效或者阻斷時(shí)鐘輸入等方法，使計(jì)數(shù)器無(wú)效

10、或者阻斷時(shí)鐘輸入等方法，使計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù)，保證暫停計(jì)數(shù)，保證CPU讀到穩(wěn)定的數(shù)值。讀到穩(wěn)定的數(shù)值。（2）鎖存計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值）鎖存計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 用一個(gè)方式控制字，其用一個(gè)方式控制字，其D5D4=00，這個(gè)命令一寫(xiě)入后，這個(gè)命令一寫(xiě)入后，把當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖定寄存器，計(jì)數(shù)器可以繼續(xù)工作，把當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖定寄存器，計(jì)數(shù)器可以繼續(xù)工作，CPU可以可以讀出計(jì)數(shù)值。讀出計(jì)數(shù)值。表2-2 8253計(jì)數(shù)器工作方式一覽表 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 中止計(jì)數(shù) 自動(dòng)重復(fù) 更新初值 OUT波形 方式0 軟件 GATE=0 無(wú) 立即有效 方式1 硬件 / 無(wú) 下一輪有效 方式2 軟/硬件 GATE=0 有 下一輪有效 方式3 軟/

11、硬件 GATE=0 有 下半輪有效 方式4 軟件 GATE=0 無(wú) 下一輪有效 方式5 硬件 / 無(wú) 下一輪有效 N 0 N 0 N 2 1 N N/2 N/2 N 1 0 N 1 0 通常，對(duì)于控制專(zhuān)業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，用于計(jì)數(shù)時(shí)，常用方式通常，對(duì)于控制專(zhuān)業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，用于計(jì)數(shù)時(shí)，常用方式0；用于定時(shí)則常用方式用于定時(shí)則常用方式2或或3。START: MOV AL, 0B7H; CNT2的控制字的控制字 OUT 43H, AL ; 043H對(duì)應(yīng)控制字寄存器地址對(duì)應(yīng)控制字寄存器地址 MOV AX, 1983; 計(jì)數(shù)初值（十進(jìn)制）計(jì)數(shù)初值（十進(jìn)制） OUT 42H, AL ; 042H對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器

12、2的地址的地址 IN AL, 61H ; 取取8255的的PB口口 MOV AH, AL ; 保護(hù)保護(hù) OR AL, 03 ; 設(shè)設(shè)PB1=PB0=1 OUT 61H, AL ; 使揚(yáng)聲器發(fā)聲使揚(yáng)聲器發(fā)聲 SUB CX, CX ; 使循環(huán)計(jì)數(shù)值最大使循環(huán)計(jì)數(shù)值最大 L: LOOP L ; 延時(shí)循環(huán)延時(shí)循環(huán) MOV AL, AH ; 恢復(fù)恢復(fù)8255的的PB口口 OUT 61H, AL ; 2.2 可編程并行I/O接口芯片8255Sec 2.2 Programmable Parallel I/O Interface Chip 8255 2.2.1 8255A的組成及功能1、8255A的引腳及結(jié)構(gòu)

13、的引腳及結(jié)構(gòu) 1 圖2 -1 2 8 2 5 5 A 的 引 腳 G N D W R 2 3 4 A0 5 6 7 8 9 1 0 1 1 3 9 3 8 3 7 3 6 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 VC C PA3 4 0 1 2 3 0 2 9 PA2 R E S E T A1 8 2 5 5 A C S 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 PA1 PA0 R D P C7 P C6 P C5 P C4 P C0 P C1 P C2 P C3 P B1 P B2 P B0 PA4 PA5

14、 PA6 PA7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P B7 P B6 P B5 P B4 P B3 A1 A0端口選擇線，共占用端口選擇線，共占用4個(gè)端個(gè)端口地址，分別是口地址，分別是A、B、C三個(gè)數(shù)三個(gè)數(shù)據(jù)端口以及一個(gè)控制寄存器端據(jù)端口以及一個(gè)控制寄存器端口，這四個(gè)口用口，這四個(gè)口用A1A0的狀態(tài)組合的狀態(tài)組合來(lái)進(jìn)行選擇。來(lái)進(jìn)行選擇。 表 2-3 8255A 端口的讀寫(xiě)信號(hào) CS A1 A0 RD WR 寄存器讀寫(xiě) 0 0 0 0 1 讀 A 口 0 0 1 0 1 讀 B 口 0 1 0 0 1 讀 C 口 0 0 0 1 0 寫(xiě) A 口 0 0 1 1 0 寫(xiě) B 口 0

15、 1 0 1 0 寫(xiě) C 口 0 1 1 1 0 寫(xiě)控制寄存器 CS_ ：片選信號(hào)，低電平有效；：片選信號(hào)，低電平有效； ：從：從CPU 寫(xiě)到寫(xiě)到8255A ；OUT有效有效 ：從：從8255A讀到讀到CPU；IN有效有效RESET ：復(fù)位信號(hào)，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器被清除；：復(fù)位信號(hào)，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器被清除；A、B、 C口置成輸入方式且鎖存器全清零口置成輸入方式且鎖存器全清零0_WR0_RD例如：例如：8255A的的CS片選為片選為200203H，PA口地址為口地址為200H； PB口地址為口地址為201H； PC口地址為口地址為202H；控制寄存器端口地址為；控制寄存

16、器端口地址為203H。 ：計(jì)算機(jī)寫(xiě)命令計(jì)算機(jī)寫(xiě)命令OUT有效；有效； 例如：例如：OUT 203H，AL；寫(xiě)控制字；寫(xiě)控制字 ：計(jì)算機(jī)讀命令：計(jì)算機(jī)讀命令I(lǐng)N有效；有效； 例如：例如：IN AL，201H；讀；讀PB口口并行并行I/O接口三端口接口三端口: PA7PA0，PB7PB0 及及PC7PC0 A口口-I/O鎖存器和緩沖器；鎖存器和緩沖器； B口口-I/O鎖存器和緩沖器；鎖存器和緩沖器；輸入輸入時(shí)可以不鎖存；時(shí)可以不鎖存； C口口-輸入輸入時(shí)只有緩沖無(wú)鎖存；時(shí)只有緩沖無(wú)鎖存；輸出輸出時(shí)鎖存和緩沖；時(shí)鎖存和緩沖；WR_RD_A、B、C口輸出口輸出-輸出鎖存器內(nèi)容由輸出鎖存器內(nèi)容由CPU用

17、輸入指令讀出；用輸入指令讀出；用法用法：1） A、B、C口口-三個(gè)獨(dú)立的三個(gè)獨(dú)立的8位數(shù)據(jù)端口；位數(shù)據(jù)端口；2） A、B口口- 8位數(shù)據(jù)端口；位數(shù)據(jù)端口； C口口- A、B口與外設(shè)聯(lián)絡(luò)用的狀態(tài)、控制信號(hào)；口與外設(shè)聯(lián)絡(luò)用的狀態(tài)、控制信號(hào)；3） A口、口、C口高四位口高四位-共同組成共同組成12位位A組數(shù)據(jù)端口；組數(shù)據(jù)端口； B口、口、C口低四位口低四位-共同組成共同組成12位位B組數(shù)據(jù)端口；組數(shù)據(jù)端口；2、8255A的工作方式和控制字的工作方式和控制字 方式方式0-基本輸入或輸出方式基本輸入或輸出方式，既無(wú)須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的，既無(wú)須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的I/O。在此方式下，在此方式下，A口、口

18、、B口、口、C口的高、低口的高、低4位都可分別設(shè)置為輸入或輸出。位都可分別設(shè)置為輸入或輸出。 方式方式1-選通選通I/O。此時(shí)接口和外設(shè)之間須聯(lián)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)。此時(shí)接口和外設(shè)之間須聯(lián)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)。只有只有A、B口可工作在方式口可工作在方式1；C口某些線規(guī)定為口某些線規(guī)定為A或或B口與外設(shè)間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)線，余下線只能工作方式口與外設(shè)間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)線，余下線只能工作方式0 方式方式2-雙向雙向I/O方式方式。同一端口既可輸入也可輸出。同一端口既可輸入也可輸出。只有只有A可工作在方式可工作在方式2；C口的口的5條條I/O線線-A口與外設(shè)間的雙向傳送聯(lián)絡(luò)線，口與外設(shè)間的雙向傳送聯(lián)絡(luò)線， 3條條I/O線線

19、-作為作為B口方式口方式1的聯(lián)絡(luò)線；的聯(lián)絡(luò)線； 也可和也可和B口一起成為口一起成為B口方式口方式0的的I/O線。線。在一般的控制應(yīng)用中，常用方式在一般的控制應(yīng)用中，常用方式0 0 0 方 式0 0 1 方 式1 1 方 式2 圖2 -1 4 8 2 5 5 A 的 方 式 控 制 字 C7 4I/O 1 D7 A口I/O D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特 征 位 0 輸 出 1 輸 入 B口I/O C3 0I/O A 組 工 作 方 式 B 組 工 作 方 式 0 輸 出 1 輸 入 0 輸 出 1 輸 入 0 輸 出 1 輸 入 0 方 式0 1 方 式1 最高位最高位D7-控制

20、字的特征位，必須為控制字的特征位，必須為“1”；D6D3-控制控制A口及口及C口高四位（口高四位（A組）；組）；D2D0-控制控制B口及口及C口低四位（口低四位（B組）；組）； 0 D7 x D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特 征 位 0 寫(xiě) 入 0 1 寫(xiě) 入 1 x x 寫(xiě)入位編碼 寫(xiě)入 內(nèi)容 PC0000PC1001PC2010PC3011PC4100PC5101PC6110PC7111圖圖215 C口位控字口位控字（1）方式）方式0-A、B、C三口作數(shù)據(jù)通道；三口作數(shù)據(jù)通道； 輸入時(shí)：無(wú)鎖存只有緩沖；輸入時(shí)：無(wú)鎖存只有緩沖； 輸出時(shí)：都有鎖存；輸出時(shí)：都有鎖存；例：例：P14

21、圖圖216控制字：控制字：8AH1 0 0 0 1 0 1 0D7-1，特征位；，特征位； D6D5-00，方式，方式0； D4-0，A口輸出；口輸出；D3-1，C口高四位輸入；口高四位輸入； D2-0，B口工作方式口工作方式0；D1-1，B口輸入；口輸入； D0-0，C口低四位輸出；口低四位輸出；給輸出設(shè)備送數(shù)前給輸出設(shè)備送數(shù)前-通過(guò)通過(guò)PC7查詢(xún)?cè)O(shè)備狀態(tài)；若查詢(xún)?cè)O(shè)備狀態(tài)；若ready從從A口送出數(shù)據(jù)；口送出數(shù)據(jù)； 再?gòu)脑購(gòu)腜C1發(fā)選通信號(hào)使輸出設(shè)備接受數(shù)據(jù)。發(fā)選通信號(hào)使輸出設(shè)備接受數(shù)據(jù)。給輸入設(shè)備送數(shù)前給輸入設(shè)備送數(shù)前-通過(guò)通過(guò)PC6查詢(xún)?cè)O(shè)備狀態(tài)；若查詢(xún)?cè)O(shè)備狀態(tài)；若ready從從B口送入數(shù)

22、據(jù)；口送入數(shù)據(jù)； 再?gòu)脑購(gòu)腜C0發(fā)清除信號(hào)，以便輸入后續(xù)字節(jié)。發(fā)清除信號(hào)，以便輸入后續(xù)字節(jié)。3、8255A的各種工作方式的功能的各種工作方式的功能 （2）方式）方式1-A、B工作于方式工作于方式1，C口的某些線作狀態(tài)口的某些線作狀態(tài)/控制用（已定義）控制用（已定義）v方式方式1輸入輸入A口工作于方式口工作于方式1輸入，輸入，PC5PC3控制線；控制線；B口工作于方式口工作于方式1輸入，輸入，PC2PC0控制線；控制線； -選通信號(hào)，輸入，低電平有效；選通信號(hào)，輸入，低電平有效； PC4， PC2；IBF -輸入緩沖器滿(mǎn)信號(hào)，輸出，高電平有效。輸入緩沖器滿(mǎn)信號(hào)，輸出，高電平有效。 IBFA PC

23、5；IBFB PC1INTR-中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效；中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效； 在在INTE1且且IBF1條件下，由選通信號(hào)后沿產(chǎn)生；條件下，由選通信號(hào)后沿產(chǎn)生； PC3 INTRA； PC0 INTRBINTE-中斷允許位；中斷允許位； INTE=1 允許中斷；允許中斷；INTE0 禁止中斷；禁止中斷；STB_STBB_STBA_ 0 1 方式 1 1/0 1 D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位 0 1 端口 A 輸入 PC7，6 I/O 控制 0 輸出 1 輸入 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 方式 1 端口 B 輸入 方

24、式方式1輸入輸入1）A組方式控制字組方式控制字2）B組方式控制字組方式控制字3）讀入）讀入C口狀態(tài)，各位表現(xiàn)的狀態(tài)口狀態(tài)，各位表現(xiàn)的狀態(tài)D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB&PC4PC5PC3INTEAPA70PC6,7RDI/O2INTRAIBFASTBA81方式輸入（端口方式輸入（端口A）&PC2PC1CP0INTEBPB70RD2INTRBIBFBSTBB81方式輸入（端口方式輸入（端口B）tpstSTtSTBtSITtRITtRIBtPHSTBRDIBFINTR來(lái)自外設(shè)的輸入數(shù)據(jù) 1方式輸入時(shí)工作時(shí)序圖方式

25、輸入時(shí)工作時(shí)序圖v方式方式1輸出輸出A口工作于方式口工作于方式1輸出，輸出，PC7、PC6、PC3控制線；控制線；B口工作于方式口工作于方式1輸出，輸出，PC2PC0控制線；控制線； -輸出緩沖器滿(mǎn)，輸入，低電平有效；輸出緩沖器滿(mǎn)，輸入，低電平有效； PC7， PC1 -應(yīng)答信號(hào)，輸出，低電平有效。應(yīng)答信號(hào)，輸出，低電平有效。 PC6； PC2INTR-中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效；中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效； 在在INTE1且且 1條件下，由應(yīng)答信號(hào)后沿產(chǎn)生；條件下，由應(yīng)答信號(hào)后沿產(chǎn)生； PC3 INTRA； PC0 INTRBINTE-中斷允許位；中斷允許位； INTE=1 允許中斷

26、；允許中斷；INTE0 禁止中斷；禁止中斷；OBF_ACK_OBFA_OBFA_ACKA_ACKB_OBF_ 0 1 方式 1 1/0 1 D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位 0 1 端口 A 輸出 PC4，5 I/O 控制 0 輸出 1 輸入 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 方式 1 端口 B 輸出 方式方式1輸出輸出1）A組方式控制字組方式控制字2）B組方式控制字組方式控制字3）讀入）讀入C口狀態(tài)，各位表現(xiàn)的狀態(tài)口狀態(tài)，各位表現(xiàn)的狀態(tài)D7D6D5D4D3D2D1D0OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRBWR&

27、amp;PC7PC6PC3INTEAPA70PC4,5I/O2INTRAACKAOBFA8&PC1PC2PC0INTEAPA70WRINTRBACKBOBFB81方式輸出（端口方式輸出（端口A）1方式輸出（端口方式輸出（端口B）1方式輸出時(shí)聯(lián)絡(luò)信號(hào)線定義方式輸出時(shí)聯(lián)絡(luò)信號(hào)線定義tWOBtWITtAOBtAKtAITtWBWRINTROBFACK輸出1方式輸出時(shí)工作時(shí)序方式輸出時(shí)工作時(shí)序（3）方式）方式2-只有只有A口工作于雙向的口工作于雙向的I/O方式；方式；vA口以方式口以方式2輸出數(shù)據(jù)時(shí)輸出數(shù)據(jù)時(shí)僅在應(yīng)答信號(hào)有效時(shí)出現(xiàn)在僅在應(yīng)答信號(hào)有效時(shí)出現(xiàn)在PA7PA0，否則為高阻狀態(tài)；，否則為

28、高阻狀態(tài)；應(yīng)答信號(hào)的應(yīng)答信號(hào)的前沿前沿使使8255A輸出數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)，后沿后沿使數(shù)據(jù)鎖存在外設(shè)中。使數(shù)據(jù)鎖存在外設(shè)中。vA口方式口方式2的的I/O共用一個(gè)中斷請(qǐng)求共用一個(gè)中斷請(qǐng)求INTR信號(hào)；信號(hào)；vA口方式口方式2時(shí)，時(shí)，B組選擇方式組選擇方式0， PC2PC0可獨(dú)立選擇可獨(dú)立選擇I/O； B組選擇方式組選擇方式1， PC2PC0成為成為B口的聯(lián)絡(luò)線；口的聯(lián)絡(luò)線； 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1/0 1/0 1 1/0 A 口雙向 PC20 I/O 控制 0 輸出 1 輸入 B 口方式 0 方式 0 1 方式 1 方式方式21）控制字）控制字2）讀入）讀入C口狀態(tài)，

29、各位表現(xiàn)的狀態(tài)口狀態(tài)，各位表現(xiàn)的狀態(tài)D7D6D5D4D3D2D1D0OBFAINTE1IBFAINTE2INTRAPC3PC7PA70PC6PC4PC5PC201&INTE1INTE2&WRRDINTRA8OBFAACKASTBAIBFAI/O32 2方式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線定義方式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線定義外設(shè)數(shù)據(jù)線tWOBtAOBtSTtSIBtPStADtKDtPHtRIBINTRIBFWROBFACKSTBRD2方式時(shí)序關(guān)系方式時(shí)序關(guān)系數(shù)據(jù)從外設(shè)到8255A數(shù)據(jù)從8255A到外設(shè)數(shù)據(jù)從8255A到CPU數(shù)據(jù)從CPU到8255A例：例：8255A的應(yīng)用的應(yīng)用打印機(jī)接口電路打印機(jī)接口電路CP

30、U PA07PC7PC2地 地BUSYSTBDATA07111298255A打印機(jī)插座結(jié) 束8255A 初始化BUSY=0?送 數(shù)送 STB內(nèi)存+1字節(jié)數(shù)-1送完？開(kāi)始YNYNSTART: MOV AL, 81H ; 輸入控制字輸入控制字81H=1000 0001 OUT 203H, AL ; MOV AL, 0DH ; 寫(xiě)入寫(xiě)入C口的位控字口的位控字0DH=0000 1101 OUT 203H, AL ; L: IN AL, 202H ; 讀取讀取C口的狀態(tài)值口的狀態(tài)值 TEST AL, 04H ; 若若BUSY1則回去繼續(xù)讀取則回去繼續(xù)讀取C口狀態(tài)口狀態(tài) JNZ L ; 若若BUSY0則將

31、則將CL中的字符送中的字符送AL MOV DX, 200H ; OUT DX, AL ; MOV AL, 0CH ; 使使STB為低電平為低電平0CH=0000 1100 OUT DX, 203H ; OUT DX, AL; MOV AL, 0DH ; 使使STB為高電平為高電平0DH=0000 1101 OUT DX, AL; RET2.3 數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器 Sec 2.3 Digital/Analog Converter執(zhí)行器：電動(dòng)機(jī)、電磁閥、加熱器等執(zhí)行器：電動(dòng)機(jī)、電磁閥、加熱器等功功 放：弱電控制強(qiáng)電中的功率放大環(huán)節(jié)放：弱電控制強(qiáng)電中的功率放大環(huán)節(jié)鎖存器：計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)在總線上

32、穩(wěn)定的時(shí)間很短，鎖存器：計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)在總線上穩(wěn)定的時(shí)間很短， 需要經(jīng)過(guò)鎖存，才能在需要經(jīng)過(guò)鎖存，才能在D/A轉(zhuǎn)換的過(guò)程中保持不變。轉(zhuǎn)換的過(guò)程中保持不變。 D / A ：將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。：將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。被控對(duì)象傳感器A/D微機(jī) 執(zhí)行器功放D/A（鎖存器）(多路開(kāi)關(guān)、采樣保持)變送器2.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器原理 1、D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。轉(zhuǎn)換器的作用是將二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。常見(jiàn)的常見(jiàn)的D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器：串行（速度慢）、并行（速度快）：串行（速度慢）、并行（速度快）1)并行轉(zhuǎn)換器組成：并行轉(zhuǎn)換器組成：電子開(kāi)關(guān)；電子開(kāi)關(guān)；電阻網(wǎng)絡(luò)；電

33、阻網(wǎng)絡(luò)；放大器；放大器； 標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)電壓2R4R8R16R32R64R128R256RVrefRf VOS1S2S3S4S5S6S7S8這里，上式中的這里，上式中的n=82）原理：）原理： 其中：其中：以以8位位5V的的DAC0832為例：為例：00HFFH 7FH0000 0000B1111 1111B 0111 1111B0V5V 2.5V常用常用 D/A芯片：芯片：8位的位的DAC0832 12位的位的DAC1210 DVaVVaVnBniniiinBBniiOUT110101222222102niiiaD2.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率分辨率：

34、D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量變化的敏感程度的描轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量變化的敏感程度的描述，通常用數(shù)字量的來(lái)表示位數(shù)，如述，通常用數(shù)字量的來(lái)表示位數(shù)，如8位、位、10位等。對(duì)一個(gè)分位等。對(duì)一個(gè)分辨率為辨率為n位的轉(zhuǎn)換器，能夠分辨滿(mǎn)刻度的位的轉(zhuǎn)換器，能夠分辨滿(mǎn)刻度的2 n輸入信號(hào)。輸入信號(hào)。 2. 穩(wěn)定時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間 3. 輸出電平輸出電平：一般電壓型的：一般電壓型的D/A轉(zhuǎn)換器輸出為轉(zhuǎn)換器輸出為05伏或伏或010伏。電流型的伏。電流型的D/A轉(zhuǎn)換器，輸出電流為幾毫安至幾安。轉(zhuǎn)換器，輸出電流為幾毫安至幾安。 4. 絕對(duì)精度絕對(duì)精度 5. 相對(duì)精度相對(duì)精度 6. 線性誤差線性誤差 7. 溫度系數(shù)溫度系數(shù) 2.

35、3.3 典型典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片 DAC0832一、芯片結(jié)構(gòu)一、芯片結(jié)構(gòu) CS 1WR 2WR XFER 13 8 位輸入寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 14 15 16 4 5 6 7 1 2 18 17 19 8位DAC寄存器 8 位D/A轉(zhuǎn)換器 *) 1 (LE *)2(LE * LE =1 時(shí)，輸出數(shù)據(jù)跟隨輸入， LE=0 時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。 ILE 8 12 11 9 Rfb 3 20 10 VREF IOUT2 IOUT1 Rfb AGND（模擬地） VCC +5V或+15V DGNDfb （數(shù)字地） 兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖寄存器的工作狀態(tài)分別受兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖寄

36、存器的工作狀態(tài)分別受 、 控制。當(dāng)控制。當(dāng) 低電平時(shí)，八位輸入數(shù)據(jù)寄存器的輸出跟隨輸入而變化。當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)，八位輸入數(shù)據(jù)寄存器的輸出跟隨輸入而變化。當(dāng) 由低電由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即被鎖存。平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即被鎖存。DAC0832的引腳：的引腳：（20個(gè)引腳）個(gè)引腳）DI7DI0-D/A的數(shù)字量輸入信號(hào)；的數(shù)字量輸入信號(hào)；DI0為最低位，為最低位，DI7為最高位為最高位 -片選信號(hào)，低電平有效；片選信號(hào)，低電平有效； -D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫(xiě)入控制信號(hào)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫(xiě)入控制信號(hào)1； -輸入寄存器允許信號(hào)，高電平有效；輸入寄存器允許信號(hào)，高電平有效；注：只有注：只有 、 、 均有效

37、時(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即送到均有效時(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即送到8位輸入寄存器位輸入寄存器 的輸出端；否則輸入寄存器對(duì)數(shù)據(jù)鎖存，輸出端呈保持狀態(tài)。的輸出端；否則輸入寄存器對(duì)數(shù)據(jù)鎖存，輸出端呈保持狀態(tài)。1LE2LE1LE1_WRCS_LEI1_WRCS_LEI -從輸入寄存器向從輸入寄存器向DAC寄存器傳送寄存器傳送D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的控制信號(hào)， 低電平有效；低電平有效； -片選信號(hào)，低電平有效；片選信號(hào)，低電平有效；注：只有注：只有 、 同時(shí)有效時(shí)，同時(shí)有效時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入DAC寄寄 存器，并啟動(dòng)一次存器，并啟動(dòng)一次D/A轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換； -芯片電源；芯片電源；AGN

38、D-模擬信號(hào)地；模擬信號(hào)地；DGND-數(shù)字信號(hào)地；數(shù)字信號(hào)地； -內(nèi)部反饋電阻引腳；內(nèi)部反饋電阻引腳； -基準(zhǔn)電壓；基準(zhǔn)電壓； 、 -轉(zhuǎn)換器的輸出電流；轉(zhuǎn)換器的輸出電流；1outICCV2_WRXFER_fbR2_WRXFER_fbV2outI工作時(shí)序?qū)戄斎雽?xiě)輸入寄存器寄存器寫(xiě)寫(xiě)DAC寄存器寄存器二、二、 DAC0832的工作方式的工作方式 1、雙緩沖工作方式、雙緩沖工作方式1）CPU要對(duì)要對(duì)DAC芯片進(jìn)行兩步寫(xiě)操作：芯片進(jìn)行兩步寫(xiě)操作：將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器；將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器；將輸入寄存器的內(nèi)容寫(xiě)入將輸入寄存器的內(nèi)容寫(xiě)入DAC寄存器。寄存器。2）連接方式：）連接方式： 固定為高電平，固定為

39、高電平， 、 都連接到都連接到CPU的的 、 分別連接到兩個(gè)端口的地址譯碼信號(hào)。分別連接到兩個(gè)端口的地址譯碼信號(hào)。3）雙緩沖工作方式的）雙緩沖工作方式的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是DAC0832的數(shù)據(jù)接收和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行。的數(shù)據(jù)接收和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行。 可以在可以在D/A轉(zhuǎn)換的同時(shí)，進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高模出通道的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換的同時(shí)，進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高模出通道的轉(zhuǎn)換 速率，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)模出通道同時(shí)進(jìn)行速率，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)模出通道同時(shí)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 1_WRIOW_LEICS_XFER_2、 單緩沖工作方式單緩沖工作方式 此方式是使兩個(gè)寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖此方式是使兩個(gè)

40、寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖存器狀態(tài)。存器狀態(tài)。 數(shù)據(jù)只要一寫(xiě)入數(shù)據(jù)只要一寫(xiě)入DAC芯片，就立刻進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。此種工作方式可減芯片，就立刻進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。此種工作方式可減少一條輸出指令，在不要求多個(gè)模出通道同時(shí)刷新模擬輸出時(shí)，可采用此少一條輸出指令，在不要求多個(gè)模出通道同時(shí)刷新模擬輸出時(shí)，可采用此種方式。種方式。 3 、直通工作方式、直通工作方式 芯片處于直通狀態(tài)時(shí)，八位數(shù)字量一旦到達(dá)芯片處于直通狀態(tài)時(shí)，八位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7 DI0輸入端，就立即輸入端，就立即進(jìn)行進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而輸出。轉(zhuǎn)換而輸出。 但在此種方式下，但在此種方式下，DAC0832不能直接和不能直接和CPU的數(shù)

41、據(jù)總線相連接，故很的數(shù)據(jù)總線相連接，故很少采用。少采用。 三、三、DAC0832的主要技術(shù)指標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)1. 電流建立時(shí)間電流建立時(shí)間-1微秒；微秒； 2. 分辨率分辨率-8位；位；3. 線性誤差線性誤差-0.2%FSR（滿(mǎn)量程）；（滿(mǎn)量程）；4. 非線性精度非線性精度-0.4%FSR 5. 輸入方式輸入方式-雙緩沖、單緩沖、直接輸入三種方式；雙緩沖、單緩沖、直接輸入三種方式；6. 數(shù)字輸入數(shù)字輸入-與與TTL兼容；兼容； 7. 增益溫度系數(shù)增益溫度系數(shù)-0.002%FSR/度；度；8. 低功耗低功耗-20mW; 9. 單電源單電源-+5V+15V;10. 參考電壓參考電壓-+10V-10

42、V;四、四、DAC0832與計(jì)算機(jī)的連接與計(jì)算機(jī)的連接 0832 譯碼器 ANE 地址總線 A0A9 CS ILT WR D0D7 數(shù)據(jù)總線 WR2 XFER 5V IOW D0D7 IOUT2 IOUT1 Rfb 輸出 圖 2-24 DAC0832 與計(jì)算機(jī)接口電路 1、單極性輸出、單極性輸出(05V) 0832工作在單緩沖方式，地址為工作在單緩沖方式，地址為200H，實(shí)現(xiàn)一次，實(shí)現(xiàn)一次D/A轉(zhuǎn)換的程序如下：轉(zhuǎn)換的程序如下：START：MOV BX，DATE ；DATE為要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)偏移地址為要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)偏移地址 MOV AL，BX ；要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送；要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送AL MOV DX，200

43、H OUT DX，AL ；由；由0832實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換，輸出 RET 0832 譯碼器 ANE 地址總線 A0A9 CS ILE WR1 D0D7 數(shù)據(jù)總線 WR2 XFER 5V IOW D0D7 IOUT2 IOUT1 Rfb 輸出 DAC0832 雙極性輸出電路 VREF VCC +5V R2=R R1=2R R4 R3=2R 0832工作在雙極性方式下，其輸出電壓經(jīng)外部運(yùn)放調(diào)理后為：工作在雙極性方式下，其輸出電壓經(jīng)外部運(yùn)放調(diào)理后為：Vout2 = （數(shù)字量（數(shù)字量-128）/ 128* VREF例：例：VREF = 5V，數(shù)字量，數(shù)字量00-FF，則，則Vout2 對(duì)應(yīng)為

44、對(duì)應(yīng)為-5V+5V 。2、雙極性輸出、雙極性輸出(-55V)2.3.4 12位位D/A轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換芯片 DAC1210 15 8 位輸入寄存器 圖 2-25 DAC1210 邏輯結(jié)構(gòu)框圖 DI11 DI10 DI9 DI8 DI7 DI6 DI5 DI4 16 17 18 19 20 4 5 1 2 22 21 23 12 位DAC 寄存器 B1/B2 10 14 13 11 Rfb 3 24 12 VREF IOUT1 IOUT2 Rfb AGNDVCC DGNDfb DI3 DI2 DI1 DI0 7 8 9 6 CS WR1 WR2 XFER 4 位輸入寄存器 D Q D Q 12位D/

45、A 轉(zhuǎn)換器 LE LE LE D Q 1. DAC1210芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)1）DAC0832的引腳：的引腳：（24引腳雙列直插式）引腳雙列直插式） DI11DI0-D/A的數(shù)字量輸入信號(hào)；的數(shù)字量輸入信號(hào)；DI0為最低位，為最低位，DI11為最高位為最高位 -片選信號(hào)，低電平有效；片選信號(hào)，低電平有效； -寫(xiě)控制信號(hào)寫(xiě)控制信號(hào)1，低電平有效；，低電平有效； 高電平時(shí)，兩個(gè)輸入寄存器都不接受新數(shù)據(jù)；高電平時(shí)，兩個(gè)輸入寄存器都不接受新數(shù)據(jù)； -字節(jié)控制。高電平時(shí)，字節(jié)控制。高電平時(shí)，12位數(shù)字同時(shí)送入輸入鎖存器；位數(shù)字同時(shí)送入輸入鎖存器； 低電平時(shí)，只將低電平時(shí)，只將12位數(shù)字量的低位數(shù)字

46、量的低4位送到位送到4位輸入寄存器位輸入寄存器 注：當(dāng)注：當(dāng) 、 、 都為低電平，輸入數(shù)據(jù)允許送到都為低電平，輸入數(shù)據(jù)允許送到4位輸入寄位輸入寄 存器；存器；當(dāng)當(dāng) 、 都為低電平，都為低電平， 為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)允許送到為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)允許送到8 位輸入寄存器；位輸入寄存器；_21/ BB_21/ BB_21/ BB1_WRCS_1_WRCS_1_WRCS_21/ BB -數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，低電平有效；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，低電平有效； -寫(xiě)控制信號(hào)寫(xiě)控制信號(hào)2，低電平有效；，低電平有效；注：只有注：只有 、 同時(shí)有效時(shí)，同時(shí)有效時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入DAC寄寄 存

47、器，并啟動(dòng)一次存器，并啟動(dòng)一次D/A轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換； -芯片電源；芯片電源；AGND-模擬信號(hào)地；模擬信號(hào)地；DGND-數(shù)字信號(hào)地；數(shù)字信號(hào)地； -內(nèi)部反饋電阻引腳；內(nèi)部反饋電阻引腳； -基準(zhǔn)電壓；基準(zhǔn)電壓； 、 -轉(zhuǎn)換器的輸出電流；轉(zhuǎn)換器的輸出電流；1outICCV2_WRXFER_fbR2_WRXFER_fbV2outI2）DAC1210的主要技術(shù)指標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)1. 電流穩(wěn)定時(shí)間電流穩(wěn)定時(shí)間-1 s ； 2. 分辨率分辨率-12位；位；3. 輸入方式輸入方式-雙緩沖、單緩沖、直接輸入三種方式；雙緩沖、單緩沖、直接輸入三種方式；4. 數(shù)字輸入數(shù)字輸入-與與TTL兼容；兼容； 5. 工作環(huán)境溫

48、度工作環(huán)境溫度-40度度85度；度；6. 低功耗低功耗-20mW; 452H DAC1210 圖 2-26 DAC1210 與 8 位微處理器的連接 DI11 DI10 DI9 DI8 DI7 DI6 DI5 DI4 B1/B2 DI3 DI2 DI1 DI0 CS WR1 WR2 XFER DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 450H 451H 地址譯碼 AB9 AB0 IOW IOUT1 IOUT2 5G23 VREF AB0 Rfb 10K 調(diào)零 VOUT +1.5V 1.5V 2. DAC1210與與8位微處理器的接口位微處理器的接口1）D/A轉(zhuǎn)換器與微處理

49、器間的信號(hào)連接轉(zhuǎn)換器與微處理器間的信號(hào)連接-數(shù)據(jù)線、控制線、地址線；數(shù)據(jù)線、控制線、地址線；2）DAC1210與與IBM PC標(biāo)準(zhǔn)總線的連接：標(biāo)準(zhǔn)總線的連接：vDAC1210輸入數(shù)據(jù)線的高輸入數(shù)據(jù)線的高8位位DI11DI4與與IBM PC的數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線DB7DB0相連；相連；vDAC1210輸入數(shù)據(jù)線的高輸入數(shù)據(jù)線的高4位位DI3DI0與與IBM PC的數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線DB7DB4相連；相連；v12位數(shù)據(jù)輸入的寫(xiě)操作（兩步）：位數(shù)據(jù)輸入的寫(xiě)操作（兩步）：先使先使 為高電平，寫(xiě)入為高電平，寫(xiě)入8位寄存器；位寄存器；再使再使 為低電平，寫(xiě)入為低電平，寫(xiě)入4位寄存器；位寄存器；_21/ BB

50、_21/ BB程序程序 ： ；設(shè)；設(shè)BX寄存器低寄存器低12位為待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。位為待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。START：MOV DX，0450H ；DAC1210的基地址的基地址 MOV CL，4 SHL BX，CL ；BX中的中的12位數(shù)左移位數(shù)左移4位位 MOV AL，BH ；高；高8位數(shù)位數(shù)AL OUT DX，AL ；寫(xiě)入高；寫(xiě)入高8位數(shù)位數(shù) INC DX ；修改；修改DAC1210端口地址端口地址 MOV AL，BL ；低；低4位數(shù)位數(shù)AL OUT DX，AL ；寫(xiě)入低；寫(xiě)入低4位位 INC DX ；修改；修改DAC1210的端口地址的端口地址 OUT DX，AL ；啟動(dòng)；啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換

51、HLT實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一：D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?(l) 學(xué)習(xí)掌握學(xué)習(xí)掌握 D / A 轉(zhuǎn)換原理及接口設(shè)計(jì)方法。轉(zhuǎn)換原理及接口設(shè)計(jì)方法。 (2) 掌握掌握 DAC0832 芯片的使用方法。芯片的使用方法。 二、二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備 PC 微機(jī)一臺(tái)、微機(jī)一臺(tái)、 TD-PIT 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套、示波器（萬(wàn)用表）一臺(tái)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套、示波器（萬(wàn)用表）一臺(tái)。 三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理 D / A 轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件，其特點(diǎn)是：接收、保持轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件，其特點(diǎn)是：接收、保持和轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息，不存在隨溫度、時(shí)間漂移的問(wèn)題，其電路抗干擾性較和轉(zhuǎn)換

52、的數(shù)字信息，不存在隨溫度、時(shí)間漂移的問(wèn)題，其電路抗干擾性較好。大多數(shù)的好。大多數(shù)的 D / A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)主要圍繞轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)主要圍繞 D / A 集成芯片的使用及配置集成芯片的使用及配置相應(yīng)的外圍電路。相應(yīng)的外圍電路。DAC0832是是 8 位芯片，采用位芯片，采用 CMOS 工藝和工藝和 R- 2R T 形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為一對(duì)差動(dòng)電流換結(jié)果為一對(duì)差動(dòng)電流 Ioutl 和和 Iout2 輸出。輸出。DAC0832轉(zhuǎn)換單元原理如圖轉(zhuǎn)換單元原理如圖 1 - 1 所示。所示。 圖圖 1-1 D/A 轉(zhuǎn)換原理圖轉(zhuǎn)換原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(1)確認(rèn)從確

53、認(rèn)從PC 機(jī)引出的兩根扁平電纜已經(jīng)連接在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。機(jī)引出的兩根扁平電纜已經(jīng)連接在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。(2)首先運(yùn)行首先運(yùn)行CHECK 程序，查看程序，查看I / O 空間始地址?？臻g始地址。(3)利用查出的地址編寫(xiě)程序，然后編譯鏈接。利用查出的地址編寫(xiě)程序，然后編譯鏈接。(4)參考圖參考圖1-2連接實(shí)驗(yàn)線路。連接實(shí)驗(yàn)線路。(5)編寫(xiě)編寫(xiě)D / A 轉(zhuǎn)換程序，分別將轉(zhuǎn)換程序，分別將00H、7FH轉(zhuǎn)換為電壓，用萬(wàn)用表測(cè)量、記轉(zhuǎn)換為電壓，用萬(wàn)用表測(cè)量、記錄，并和理論值比較。錄，并和理論值比較。(6)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，輸入數(shù)字量由程序給出。要編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，輸入數(shù)字

54、量由程序給出。要求產(chǎn)生方波和三角波，并用示波器觀察輸出模擬信號(hào)的波形。運(yùn)行程序，求產(chǎn)生方波和三角波，并用示波器觀察輸出模擬信號(hào)的波形。運(yùn)行程序，用示波器觀察輸出模擬信號(hào)波形是否正確。用示波器觀察輸出模擬信號(hào)波形是否正確。圖圖 1-2 D/A 轉(zhuǎn)換接線圖轉(zhuǎn)換接線圖五、參考程序及框圖五、參考程序及框圖實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一：D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)地地 點(diǎn)：科技樓點(diǎn)：科技樓329室室-微機(jī)原理與控制實(shí)驗(yàn)室微機(jī)原理與控制實(shí)驗(yàn)室時(shí)時(shí) 間：間：4月月4日（第五周周三）上午日（第五周周三）上午8：0010：00 生醫(yī)生醫(yī)C041C042、自動(dòng)化、自動(dòng)化C043（15人）人）4月月5日（第五周周四）上午日（第五周周四

55、）上午10：0012：00自動(dòng)化自動(dòng)化C041C042、自動(dòng)化、自動(dòng)化C043（15人）人）;D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生方波轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生方波;*根據(jù)查看端口資源修改下列符號(hào)值根據(jù)查看端口資源修改下列符號(hào)值*IOY0 EQU 0D200H ;片選片選IOY0對(duì)應(yīng)的端口始地址對(duì)應(yīng)的端口始地址;*DA0832 EQU IOY0+00H*4 ;DA0832的端口地址的端口地址STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDSDATA SEGMENTSTR1 DB DA0832: Square Wave $ ;定義顯示的字符串定義顯示的字符串DATA ENDSCOD

56、E SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART：MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET STR1 ;顯示字符串顯示字符串 MOV AH,9 INT 21H；DOS系統(tǒng)功能調(diào)用，系統(tǒng)功能調(diào)用，AH 09H顯示字符串顯示字符串LOOP1: MOV DX,DA0832 ;寫(xiě)寫(xiě)00H，輸出低電平，輸出低電平 MOV AL,00H OUT DX,AL CALL DALLY MOV DX,DA0832 ;寫(xiě)寫(xiě)7FH，輸出高電平，輸出高電平 MOV AL,7FH OUT DX,AL CALL DALLYMOV AH,1 ;判斷是否有按鍵按下判斷是否有

57、按鍵按下INT 16H；BIOS功能調(diào)用，讀下一個(gè)鍵字符（若字符已鍵入并放入鍵盤(pán)緩沖區(qū)，則功能調(diào)用，讀下一個(gè)鍵字符（若字符已鍵入并放入鍵盤(pán)緩沖區(qū)，則；立即返回字符；否則等待，直到有字符輸入為止）；立即返回字符；否則等待，直到有字符輸入為止）JZ LOOP1 ;無(wú)按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出無(wú)按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出QUIT: MOV AX,4C00H ;結(jié)束程序退出結(jié)束程序退出 INT 21H ；DOS系統(tǒng)功能調(diào)用，系統(tǒng)功能調(diào)用，AH 4C00H帶返回碼結(jié)束帶返回碼結(jié)束DALLY PROC NEAR ;軟件延時(shí)子程序軟件延時(shí)子程序 PUSH CX PUSH AX MOV CX,0bf50H

58、D1: MOV AX,0000HD2: DEC AX JNZ D2 LOOP D1 POP AX POP CX RETDALLY ENDPCODE ENDSEND START提示：三角波在提示：三角波在LOOP1中加入兩個(gè)循環(huán)，一個(gè)從中加入兩個(gè)循環(huán)，一個(gè)從00H自增到自增到7FH（寄存（寄存 器器AL），與），與7FH比較（調(diào)用比較（調(diào)用CMP）；另一個(gè)從）；另一個(gè)從7FH自減到自減到00H（寄（寄 存器存器AL），與），與00H比較（調(diào)用比較（調(diào)用CMP）；）；2.4 模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器 Sec 2.4 Analog/Digital Converter傳感器：將溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)量轉(zhuǎn)

59、換為電信號(hào)。傳感器：將溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。變送器：將電信號(hào)放大、調(diào)理成變送器：將電信號(hào)放大、調(diào)理成0-5V或或4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn) 電信號(hào)并傳送。電信號(hào)并傳送。A / D ：將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量：將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。被控對(duì)象傳感器A/D 微機(jī) 執(zhí)行器功放D/A（鎖存器）(多路開(kāi)關(guān)、采樣保持)變送器2.4.1 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理 以以8位的位的ADC0809 為例：為例： 采取采取逐次逼近逐次逼近的方式，將的方式，將0-5V直流電壓模擬量相對(duì)應(yīng)地直流電壓模擬量相對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為00-FF的數(shù)字量，共的數(shù)字量，共256個(gè)等級(jí)。個(gè)等級(jí)。常用常用A/D芯片：芯片： 8位的

60、位的ADC0801、ADC0804、ADC0809 10位的位的AD7570 12位的位的AD574 2.4.2 A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo) 1.分辨率：分辨率：反映反映A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化響應(yīng)的能力，轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化響應(yīng)的能力，n位位A/D的分辨率為的分辨率為 1/2n滿(mǎn)量程的模入電平。滿(mǎn)量程的模入電平。 2 .精度精度(1)絕對(duì)精度：絕對(duì)精度：實(shí)際模擬輸入電壓與理想的模擬輸入電壓的最大值；實(shí)際模擬輸入電壓與理想的模擬輸入電壓的最大值；(2)相對(duì)精度：相對(duì)精度：在整個(gè)轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，任一數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬輸入量的實(shí)際值在整個(gè)轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，任一數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬輸入量的實(shí)際值 與理論值之差，用模擬電壓滿(mǎn)量程的百分比表示。與理論值之差，用模擬