第8章 微機接口技術(shù)及應(yīng)用

1、第8章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用并行并行I/O接口接口8.2計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述接口概述8.1串行通信接口串行通信接口8.3第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用并行并行I/O接口接口8.2計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述接口概述8.1串行通信接口串行通信接口8.3第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.1 接口概述接口概述8.1.1 接口及相關(guān)概念接口及相關(guān)概念 接口位于系統(tǒng)與外設(shè)之間，用來協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控接口位于系統(tǒng)與外設(shè)之間，用來協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控制任務(wù)的邏輯電路被稱為制任務(wù)

2、的邏輯電路被稱為I/O接口電路，通過接口電路對輸接口電路，通過接口電路對輸入入/輸出過程起一個緩沖和聯(lián)絡(luò)的作用。輸出過程起一個緩沖和聯(lián)絡(luò)的作用。接口技術(shù)是連接計算機系統(tǒng)中的各種功能部件，構(gòu)成一接口技術(shù)是連接計算機系統(tǒng)中的各種功能部件，構(gòu)成一個完整的、實用的計算機系統(tǒng)。是把由處理器、個完整的、實用的計算機系統(tǒng)。是把由處理器、RAM、ROM等組成的基本系統(tǒng)與外部設(shè)備連接起來，從而實現(xiàn)計等組成的基本系統(tǒng)與外部設(shè)備連接起來，從而實現(xiàn)計算機與外部世界通信的一門技術(shù)，即僅指算機與外部世界通信的一門技術(shù)，即僅指I/O設(shè)備接口技術(shù)。設(shè)備接口技術(shù)。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用接口是接口

3、是CPU與外界的連接電路，具有如下功能：與外界的連接電路，具有如下功能：l 尋址能力尋址能力l 輸入輸入/ /輸出功能輸出功能l 信號量轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能信號量轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能l 聯(lián)絡(luò)功能聯(lián)絡(luò)功能l 中斷管理中斷管理l 錯誤檢測錯誤檢測l 具有對輸入具有對輸入/ /輸出數(shù)據(jù)進行緩沖、隔離和鎖存緩沖數(shù)輸出數(shù)據(jù)進行緩沖、隔離和鎖存緩沖數(shù)據(jù)的傳送功能據(jù)的傳送功能l 具有定時計數(shù)功能具有定時計數(shù)功能第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.1.2 接口的接口的I/O端口與系統(tǒng)的連接端口與系統(tǒng)的連接 CPU和外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳輸時，各類信息在接口中進入不和外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳輸時，各類信息在接口中進入

4、不同的寄存器，一般稱這些寄存器為同的寄存器，一般稱這些寄存器為I/O端口，每個端口有一端口，每個端口有一個端口地址。個端口地址。 . 接口部件的接口部件的I/O端口分為端口分為 數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口 控制端口控制端口 狀態(tài)端口狀態(tài)端口 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線控制線控制線狀態(tài)線狀態(tài)線DBCBAB數(shù)據(jù)輸入寄存器數(shù)據(jù)輸入寄存器(or 三態(tài)門三態(tài)門)數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器(鎖存器鎖存器)狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器(or 三態(tài)門三態(tài)門)命令寄存器命令寄存器譯碼譯碼電路電路控制控制邏輯邏輯外外部部輸輸入入或或輸輸出出設(shè)設(shè)備備I/O接口中的端口分類圖接口中的端口分類圖

5、第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2. I/O接口信息分類接口信息分類 數(shù)據(jù)信息包括三種形式：數(shù)字量、模擬量數(shù)據(jù)信息包括三種形式：數(shù)字量、模擬量 、開關(guān)量、開關(guān)量 狀態(tài)信息是外設(shè)通過接口往狀態(tài)信息是外設(shè)通過接口往CPU傳送的，如：傳送的，如：“準(zhǔn)準(zhǔn)備好備好 (READY) ”信號、信號、“忙（忙（BUSY）”信號信號 控制信息是控制信息是CPU通過接口傳送給外設(shè)的，如：外設(shè)通過接口傳送給外設(shè)的，如：外設(shè)的啟動、停止信號就是常見的控制信息的啟動、停止信號就是常見的控制信息第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用3. I/O接口與系統(tǒng)的連接接口與系統(tǒng)的連接從結(jié)構(gòu)上看，

6、接口分為兩個部分：從結(jié)構(gòu)上看，接口分為兩個部分：l 用來和用來和I/OI/O設(shè)備相連設(shè)備相連l 用來和系統(tǒng)總線相連用來和系統(tǒng)總線相連第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用并行并行I/O接口接口8.2計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述接口概述8.1串行通信接口串行通信接口8.3第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2并行并行I/O接口接口 并行通信就是把一個字符的并行通信就是把一個字符的n位同時用幾條數(shù)據(jù)線進行位同時用幾條數(shù)據(jù)線進行傳輸，即每一位數(shù)據(jù)位占用一條數(shù)據(jù)線進行傳輸。傳輸，即每一位數(shù)據(jù)位占用一條數(shù)據(jù)線進行傳輸。優(yōu)點優(yōu)點：傳輸速度快，信息率高：傳輸速

7、度快，信息率高缺點缺點：電纜要多，隨著傳輸距離的增加，電纜的開銷會：電纜要多，隨著傳輸距離的增加，電纜的開銷會成為突出的問題成為突出的問題適用于適用于：傳輸速率要求較高，而傳輸距離較短的場合：傳輸速率要求較高，而傳輸距離較短的場合第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2并行并行I/O接口接口 典型雙通道的并行接口，包括典型雙通道的并行接口，包括輸入鎖存寄存器輸入鎖存寄存器、輸出緩輸出緩沖寄存器沖寄存器、控制寄存器控制寄存器和和狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2.1 并行接口功能與特點并行接口功能與特點 1. 并行接口功能并行接口

8、功能一個并行接口電路應(yīng)具有以下一個并行接口電路應(yīng)具有以下3方面的功能：方面的功能：（1）實現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接，提供數(shù)據(jù)的輸入輸出功能。）實現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接，提供數(shù)據(jù)的輸入輸出功能。（2）實現(xiàn)與）實現(xiàn)與I/O設(shè)備的連接，具有與設(shè)備的連接，具有與I/O設(shè)備進行應(yīng)答的同設(shè)備進行應(yīng)答的同步機構(gòu)，保證有效地進行數(shù)據(jù)的接收步機構(gòu)，保證有效地進行數(shù)據(jù)的接收/發(fā)送：發(fā)送：（3）有中斷請求與處理功能，使得數(shù)據(jù)的輸入）有中斷請求與處理功能，使得數(shù)據(jù)的輸入/輸出可以采輸出可以采用中斷的方法來實現(xiàn)功能。用中斷的方法來實現(xiàn)功能。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2. 并行接口的特點并行接口的特點（1

9、）并行接口是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)）并行接口是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)(字字)為單位與為單位與輸入輸入/輸出設(shè)備或被控對象傳送信息的。輸出設(shè)備或被控對象傳送信息的。（2）并行口的）并行口的“并行并行”含義是指接口與含義是指接口與I/O設(shè)備或被控對象設(shè)備或被控對象一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線。一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線。（3）并行傳送的信息，不要求固定的格式。）并行傳送的信息，不要求固定的格式。（4）從并行接口的電路結(jié)構(gòu)來看，并行口有硬線連接接口）從并行接口的電路結(jié)構(gòu)來看，并行口有硬線連接接口和可編程接口之分。和可編程接口之分。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用3.并行接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及信號并行

10、接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及信號（1）并行接口電路內(nèi)由數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄）并行接口電路內(nèi)由數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器、其他控制電路等組成。存器、其他控制電路等組成。（2）并行接口電路的外部信號由數(shù)據(jù)信號、控制信號、狀）并行接口電路的外部信號由數(shù)據(jù)信號、控制信號、狀態(tài)信號、地址譯碼信號、讀寫信號、中斷申請與應(yīng)答信號等態(tài)信號、地址譯碼信號、讀寫信號、中斷申請與應(yīng)答信號等組成。組成。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2并行并行I/O接口接口 8.2.2 并行接口的分類并行接口的分類常用的并行接口電路常用的并行接口電路按操作方式按操作方式有兩大類：有兩大類：l 一類是非編

11、程的接口電路，如一類是非編程的接口電路，如74LS244/24574LS244/245、74LS273/37374LS273/373、82128212等。硬線連接接口的工作方式及等。硬線連接接口的工作方式及功能用硬線連接來設(shè)定。功能用硬線連接來設(shè)定。l 一類是可編程接口，接口的工作方式及功能可以用一類是可編程接口，接口的工作方式及功能可以用軟件編程的方法加以改變，則稱為可編程接口。軟件編程的方法加以改變，則稱為可編程接口。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2.3 非編程并行接口非編程并行接口 CPU可以通過輸入輸出口隨時讀取外設(shè)的信息或向它們可以通過輸入輸出口隨時讀取外設(shè)

12、的信息或向它們發(fā)送控制命令，我們把這類接口稱為簡單并行口，或叫無條發(fā)送控制命令，我們把這類接口稱為簡單并行口，或叫無條件傳送方式接口。件傳送方式接口。1.簡單并行輸入簡單并行輸入在輸入量是穩(wěn)定的情況下，當(dāng)微機在收集被控對象的狀在輸入量是穩(wěn)定的情況下，當(dāng)微機在收集被控對象的狀態(tài)信息，控制量不變時，狀態(tài)信息在一個較長的時間內(nèi)也不態(tài)信息，控制量不變時，狀態(tài)信息在一個較長的時間內(nèi)也不發(fā)生改變。當(dāng)一組設(shè)定的開關(guān)量為輸入時，此時可以采用三發(fā)生改變。當(dāng)一組設(shè)定的開關(guān)量為輸入時，此時可以采用三態(tài)門態(tài)門74LS244/74LS245直接讀取，如圖直接讀取，如圖8-4所示。所示。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用

13、微機接口技術(shù)與應(yīng)用無鎖存功能的非可編程并行接口無鎖存功能的非可編程并行接口 (a)單向驅(qū)動74LS 244引腳圖 (b) 雙向驅(qū)動74LS 245引腳圖第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用74ls244并口輸入應(yīng)用電路并口輸入應(yīng)用電路 74LS244CPUK6K5K4K3K2K1K0&+5VR狀態(tài)標(biāo)志第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2. 簡單并行輸出簡單并行輸出由于微處理器的信息出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線的時間很短，一般由于微處理器的信息出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線的時間很短，一般只有毫微秒級。因此，輸出接口中要有數(shù)據(jù)鎖存能力，將輸只有毫微秒級。因此，輸出接口中要有數(shù)據(jù)鎖存能

14、力，將輸出的數(shù)據(jù)保持足夠長的時間，以便輸出設(shè)備能夠使用。出的數(shù)據(jù)保持足夠長的時間，以便輸出設(shè)備能夠使用。 （1）74LS373概述概述 74LS373是常用的地址鎖存器芯片，它實際是一個是帶三是常用的地址鎖存器芯片，它實際是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器觸發(fā)器，在計算機系統(tǒng)中為了擴展外鎖存器觸發(fā)器，在計算機系統(tǒng)中為了擴展外部存儲器。部存儲器。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用（2）內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及引腳）內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及引腳 (a)74 LS 373引腳圖 (b)74 LS 373內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(c) 74LS373電路連接圖第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技

15、術(shù)與應(yīng)用8.2.4 可編程并行接口芯片可編程并行接口芯片8255A概述概述 18255A的基本特性的基本特性 （1）8255A具有兩個具有兩個8位位(A和和B口口)和兩個和兩個4位位(C口高口高/低四位低四位)并行輸入輔并行輸入輔出的端口的接口芯片。出的端口的接口芯片。 TTL電平；電平；C口可單獨置位口可單獨置位/復(fù)位。復(fù)位。（2）8255A能適應(yīng)能適應(yīng)CPU與與I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求。如接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求。如無條件傳送，應(yīng)答方式無條件傳送，應(yīng)答方式(查詢查詢)傳送，中斷方式傳送；以及多種工作方式。傳送，中斷方式傳送；以及多種工作方式。（3）8255A的兩條命令

16、的兩條命令(方式字和控制字方式字和控制字) 提供了靈活方便的編程環(huán)境。提供了靈活方便的編程環(huán)境。（4）8255A PC口具有特殊功能。口具有特殊功能。（5）8255A芯片內(nèi)部主要由控制寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器組成。芯片內(nèi)部主要由控制寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器組成。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片選片選譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖器緩沖器讀寫讀寫控制控制片內(nèi)片內(nèi)譯碼譯碼CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口端口端口A端口端口C(7-4)端口端口C(3-0)端口端口B +5VGNDD7D

17、0A組組8255A總線總線B組組2.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用（1）數(shù)據(jù)總線緩沖器。）數(shù)據(jù)總線緩沖器。8位、雙向、三態(tài)緩沖器。位、雙向、三態(tài)緩沖器。 （2）8255A有三個有三個8位輸入輸出端口位輸入輸出端口(PORT) PA、PB和和PC，各端口都可以由程序設(shè)定為不同的工作方式。各端口都可以由程序設(shè)定為不同的工作方式。 （3）A組和組和B組的控制電路。組的控制電路。 （4）讀）讀/寫控制邏輯。寫控制邏輯。 2.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用38255A引腳引腳 （1）面向）面向CP

18、U的引腳信號及功能。的引腳信號及功能。 D0D7數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線：8位，雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線，用來與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相位，雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線，用來與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。連。 CPU通過它向通過它向8255A發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；8255A通過它向通過它向CPU回送狀回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)。態(tài)、數(shù)據(jù)。 片選信號：低電平有效。由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，用以選擇片選信號：低電平有效。由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，用以選擇8255A的內(nèi)部端口。只有當(dāng)為的內(nèi)部端口。只有當(dāng)為“0”時，時，8255A芯片才工作。當(dāng)為高電平時，芯片才工作。當(dāng)為高電平時，8255A芯片未選中不工作。芯片未選中不工作。 A1A0內(nèi)部端口地址選擇輸入信號

19、線（端口選擇）。與系統(tǒng)的地址內(nèi)部端口地址選擇輸入信號線（端口選擇）。與系統(tǒng)的地址總線低位相連?？偩€低位相連。8255A內(nèi)部共有內(nèi)部共有4個端口：個端口：PA口，口，PB口，口，PC口和控制口口和控制口，兩位地址，可形成片內(nèi)四個端口地址。，兩位地址，可形成片內(nèi)四個端口地址。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用38255A引腳引腳 （1）面向）面向CPU的引腳信號及功能。的引腳信號及功能。 ：讀信號。輸入，低電平有效?？刂疲鹤x信號。輸入，低電平有效?？刂?255A將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息送將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息送給給CPU（從外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)）。（從外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)）。 ：寫信號。輸出，低電平有效

20、。控制：寫信號。輸出，低電平有效?？刂艭PU將數(shù)據(jù)或控制信息送將數(shù)據(jù)或控制信息送到到8255A（向外設(shè)輸出的數(shù)據(jù)）。（向外設(shè)輸出的數(shù)據(jù)）。RESET：復(fù)位信號，高電平有效。用來清除：復(fù)位信號，高電平有效。用來清除8255A的內(nèi)部寄存器，并置的內(nèi)部寄存器，并置PA口，口，PB口，口，PC口均為輸入方式。輸出寄存器和狀態(tài)寄存器被復(fù)位，口均為輸入方式。輸出寄存器和狀態(tài)寄存器被復(fù)位，并且屏蔽中斷請求。并且屏蔽中斷請求。24條條I/O線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。這種勢態(tài)，一直維持線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。這種勢態(tài)，一直維持，直到用方式命令才能改變，使其進入用戶所需的工作方式。，直到用方式命令才能改變，使其進入用戶所需

21、的工作方式。RDWR第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用38255A引腳引腳 （2）面向外設(shè)的引腳信號及功能。）面向外設(shè)的引腳信號及功能。 PA0PA7：A組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)；組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)； PB0PB7：B組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)；組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)； PC0PC7：C組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)或者作為組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)或者作為控制信號?？刂菩盘枴５诘? 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2.5 8255A的初始化編程的初始化編程 8255A的控制字的控制字 （1）工作方式控制字。）工作方式控制字。 方式控制字

22、的作用方式控制字的作用是：指定是：指定3個并行端口個并行端口(PA、PB、PC) 的工作方式及端口功能，即是作為輸入端口還是為輸出端口。的工作方式及端口功能，即是作為輸入端口還是為輸出端口。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用B B口口0 0 輸出輸出1 1 輸入輸入0 0 方式方式0 01 1 方式方式1 1D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0特征位，特征位，D7=1D7=1表示是方式控制字表示是方式控制字PC3PC0PC3PC00 0 輸出輸出1 1 輸入輸入B B組工作方式組工作方式PC7PC4PC7PC40 0 輸出輸出1 1 輸入輸入A

23、A口口0 0 輸出輸出1 1 輸入輸入A A組工作方式組工作方式00 00 方式方式0 001 01 方式方式1 11x 1x 方式方式2 28255A方式選擇控制字方式選擇控制字第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用【例例8-5】 8055A工作方法控制的用法工作方法控制的用法 如果把端口如果把端口PA設(shè)定為方式設(shè)定為方式1，輸出；端口，輸出；端口PB設(shè)定為方式設(shè)定為方式0，輸入；端口，輸入；端口PC上半部給端口上半部給端口PA，下半部設(shè)定為輸出。則，下半部設(shè)定為輸出。則方式選擇控制字為：方式選擇控制字為：10101010B=AAH。 若將此控制字內(nèi)容寫入若將此控制字內(nèi)容寫入8

24、255A的控制寄存器，即實現(xiàn)了對的控制寄存器，即實現(xiàn)了對8255A工作方式的設(shè)定，就是完成了對工作方式的設(shè)定，就是完成了對8255A的初始化。的初始化。設(shè)控制口地址為設(shè)控制口地址為303H303H，初始化的程序段為：初始化的程序段為：MOV DXMOV DX，303H 303H ；8255A8255A的控制口地址的控制口地址MOV ALMOV AL，OAAH OAAH ；初始化（工作方式）控制字；初始化（工作方式）控制字OUT DXOUT DX，AL AL ；控制字寫入控制端口；控制字寫入控制端口第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用（2）PC口按位置位口按位置位/復(fù)位控制字復(fù)位

25、控制字 按位置位按位置位/復(fù)位控制字的作用：是使指定復(fù)位控制字的作用：是使指定PC口的某一位口的某一位輸出為高電平或低電平，以用于控制或應(yīng)答信號。輸出為高電平或低電平，以用于控制或應(yīng)答信號。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用則程序段如下：則程序段如下：MOV DXMOV DX，303H303H；8255A8255A控制口地址控制口地址MOV ALMOV AL， 09H 09H ；控制字，；控制字，PC4PC4置置1 1OUT DX OUT DX ，AL AL ；控制字寫入控制端口；控制字寫入控制端口如果要使該引腳如果要使該引腳(PC4)(PC4)復(fù)位，則用下列程序段實現(xiàn)：復(fù)

26、位，則用下列程序段實現(xiàn)：M0VM0V Dx Dx，303H303H；8255A8255A控制口地址控制口地址MOVMOV AL AL，08H08H；使；使PC2=1PC2=1的控制字的控制字OUTOUT DX DX，AI AI ；送到控制口；送到控制口 【例例8-6】PC口置位口置位/復(fù)位控制字的用法。復(fù)位控制字的用法。 若要使若要使PC口的口的PC4端輸出高電平，則按位置位端輸出高電平，則按位置位/復(fù)位控復(fù)位控制字應(yīng)為制字應(yīng)為00001001B=09H，將該控制字寫入，將該控制字寫入8255A的控制寄的控制寄存器，即可在存器，即可在PC4引腳得到一個高電平的操作。設(shè)控制口地引腳得到一個高電平

27、的操作。設(shè)控制口地址為址為0303H，第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用 8.2.6 8255A的工作方式的工作方式 8255A有三種工作方式：有三種工作方式：l方式方式0 0 基本輸入基本輸入/ /輸出方式輸出方式l方式方式1 1 選通輸入選通輸入/ /輸出方式輸出方式l方式方式2 2 雙向傳輸方式雙向傳輸方式 可以通過往控制寄存器中寫入控制字來選擇其工作方式可以通過往控制寄存器中寫入控制字來選擇其工作方式。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用1工作方式工作方式0：基本的輸入：基本的輸入/輸出工作方式輸出工作方式l方式方式0是一種基本的輸入是一種基本的輸入/

28、輸出工作方式，它不需要應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號輸出工作方式，它不需要應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號l方式方式0下，下，8255A分成彼此獨立的兩個分成彼此獨立的兩個8位和兩個位和兩個4位并行口，這四個并位并行口，這四個并行口都能被指定作為輸入或者作為輸出用，共有行口都能被指定作為輸入或者作為輸出用，共有16種不同的使用組態(tài)。種不同的使用組態(tài)。l端口信號線之間無固定的時序關(guān)系，由用戶根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求決定端口信號線之間無固定的時序關(guān)系，由用戶根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求決定輸入輸出的操作過程。方式輸入輸出的操作過程。方式O沒有設(shè)置固定的狀態(tài)字。沒有設(shè)置固定的狀態(tài)字。l是單向是單向I/O，一次初始化只能指定端口作輸入或作輸出，不

29、能指定端口，一次初始化只能指定端口作輸入或作輸出，不能指定端口同時既作輸入又作輸出。同時既作輸入又作輸出。l方式方式0適合于兩種情況：一種是無條件傳送，另一種是查詢方式傳送適合于兩種情況：一種是無條件傳送，另一種是查詢方式傳送。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.工作方式工作方式1：選通輸入：選通輸入/輸出方式輸出方式 方式方式1是一種采用選通（應(yīng)答式）聯(lián)絡(luò)信號的輸入是一種采用選通（應(yīng)答式）聯(lián)絡(luò)信號的輸入/輸出方式。在面向輸出方式。在面向I/O設(shè)備的設(shè)備的24根線中，設(shè)置專用的中斷請求和聯(lián)絡(luò)信號線。數(shù)據(jù)的輸入輸根線中，設(shè)置專用的中斷請求和聯(lián)絡(luò)信號線。數(shù)據(jù)的輸入輸出都被鎖存。

30、出都被鎖存。PA口和口和PB口為數(shù)據(jù)端口，而口為數(shù)據(jù)端口，而PC口的大部分引腳分配作聯(lián)口的大部分引腳分配作聯(lián)絡(luò)信號用，用戶對這些引腳不能再指定作其他用途。絡(luò)信號用，用戶對這些引腳不能再指定作其他用途。38255A的工作方式的工作方式2：雙向選通輸入：雙向選通輸入/輸出方式輸出方式 把把PA口作為雙向輸入輸出口，把口作為雙向輸入輸出口，把PC口的口的5根線根線(PC3PC7)作為專用應(yīng)作為專用應(yīng)答線。所以答線。所以8255A只有只有PA口具有方式口具有方式2的功能。為雙向選通輸入的功能。為雙向選通輸入/輸出。輸出?？芍付芍付≒A口既作輸入口又作輸出口。既能發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接收數(shù)據(jù)。這口既作輸入口

31、又作輸出口。既能發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接收數(shù)據(jù)。這一點和方式一點和方式0及方式及方式1一次初始化只能指定為輸入口或為輸出口的單向傳一次初始化只能指定為輸入口或為輸出口的單向傳送不同。送不同。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.2.7 8255A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 利用利用PA口的口的8條條I/O線線PA7PA0分別控制分別控制8只只LED發(fā)電管，發(fā)電管，令其按走馬燈方式連續(xù)不停的工作。令其按走馬燈方式連續(xù)不停的工作。 分析：分析：8255A只用只用A口的輸出方式，可選用方式口的輸出方式，可選用方式0、方式、方式1.和方式和方式2，由，由于控制于控制LED燈為走馬燈形式，不受其他條件

32、控制，因此選用方式燈為走馬燈形式，不受其他條件控制，因此選用方式0，故，故方式字為方式字為80H。 MOVMOVAL,80HAL,80HOUTOUT83H,AL83H,AL; ;初始化初始化TOPTOP：MOVMOVCL,8CL,8MOVMOVAL,80HAL,80H; ;自左開始點亮自左開始點亮LED_1LED_1：OUTOUT80H,AL80H,ALRORRORAL,1AL,1LOOPLOOPLED_1LED_1JMPJMPTOPTOPHLTHLT第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用并行并行I/O接口接口8.2計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述接口概述8.1串行通信

33、接口串行通信接口8.3第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3 串行通信接口串行通信接口 1. 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 串行通信：是指利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳串行通信：是指利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳送。送。 2. 在串行通信時收發(fā)雙方要解決的問題在串行通信時收發(fā)雙方要解決的問題l 雙方約定以何種速率進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收（波特率）。雙方約定以何種速率進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收（波特率）。l 約定采用何種數(shù)據(jù)格式（幀格式），如果包含控制信息那它的定義約定采用何種數(shù)據(jù)格式（幀格式），如果包含控制信息那它的定義又是什么。又是什么。l 接收方如何得知一批數(shù)據(jù)的

34、開始和結(jié)束（幀同步）。接收方如何得知一批數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束（幀同步）。l 接收方如何從位流中正確地采樣到位數(shù)據(jù)（位同步）。接收方如何從位流中正確地采樣到位數(shù)據(jù)（位同步）。l 接收方如何判斷收到數(shù)據(jù)的正確性（數(shù)據(jù)校驗）。接收方如何判斷收到數(shù)據(jù)的正確性（數(shù)據(jù)校驗）。l 收發(fā)出錯時如何處理（出錯處理）。收發(fā)出錯時如何處理（出錯處理）。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3.1 串行通信概述串行通信概述 根據(jù)同步方式的不同，將串行通信分為，即異步通信根據(jù)同步方式的不同，將串行通信分為，即異步通信（ASYNC）和同步通信）和同步通信(SYNC) 兩種方式。兩種方式。 1. 異步通信方

35、式異步通信方式 異步通信以幀為傳輸單位，每個幀中包含有多個字符，異步通信以幀為傳輸單位，每個幀中包含有多個字符，其通信協(xié)議是起止式異步通信協(xié)議，通信中兩個字符間的時其通信協(xié)議是起止式異步通信協(xié)議，通信中兩個字符間的時間間隔是不固定的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位代碼間間隔是不固定的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位代碼間的時間間隔是固定的。間的時間間隔是固定的。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用起始位起始位每個字符開始傳送的標(biāo)志，每個字符開始傳送的標(biāo)志，起始位采用邏輯起始位采用邏輯0 0電平電平起始位起始位校驗位校驗位停止位停止位空閑位空閑位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位低位低位高位高位字符

36、字符0/10/1 0/10/10/10/10/10/11 10 01 11 11 1數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由由5 58 8個二進制位組成，低位先傳送個二進制位組成，低位先傳送校驗位校驗位用于校驗是否傳送正確；可用于校驗是否傳送正確；可選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位停止位停止位表示該字符傳送結(jié)束。停止表示該字符傳送結(jié)束。停止位采用邏輯位采用邏輯1 1電平，可選擇電平，可選擇1 1、1.51.5或或2 2位位空閑位空閑位傳送字符之間的邏輯傳送字符之間的邏輯1 1電平，電平，表示沒有進行傳送表示沒有進行傳送異步通信協(xié)議格式異步通

37、信協(xié)議格式第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用 波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)。表示每秒鐘傳送波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)。表示每秒鐘傳送的二進制位數(shù)。的二進制位數(shù)。 例如數(shù)據(jù)傳送速率為例如數(shù)據(jù)傳送速率為120字符字符/秒，而每一個字符為秒，而每一個字符為10位位則其傳送的波特率為則其傳送的波特率為 101201200字符字符/秒秒1200波特。波特。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2. 同步串行通信方式同步串行通信方式 同步通信以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊附加同步通信以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊附加1個或個或2個同步字符，最后以校驗字符結(jié)束，在通

38、信過程中，每個字個同步字符，最后以校驗字符結(jié)束，在通信過程中，每個字符間的時間間隔是相等的，而且每個字符中各相鄰位代碼間符間的時間間隔是相等的，而且每個字符中各相鄰位代碼間的時間間隔也是固定的。的時間間隔也是固定的。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用同步通信的規(guī)程有以下兩種：同步通信的規(guī)程有以下兩種：（1）面向比特）面向比特(bit)型規(guī)程：以二進制位作為信息單位。型規(guī)程：以二進制位作為信息單位?，F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)大多采用此類規(guī)程。最典型的是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)大多采用此類規(guī)程。最典型的是HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制高級數(shù)據(jù)鏈路控制)通信規(guī)程。通信規(guī)程。（2）面向字符型規(guī)程：以字符作為信

39、息單位。字符是）面向字符型規(guī)程：以字符作為信息單位。字符是EBCD碼或碼或ASCII碼。最典型的是碼。最典型的是IBM公司的二進制同步公司的二進制同步控制規(guī)程控制規(guī)程(BSC規(guī)程規(guī)程)。在這種控制規(guī)程下，發(fā)送端與接收。在這種控制規(guī)程下，發(fā)送端與接收端采用交互應(yīng)答式進行通信。端采用交互應(yīng)答式進行通信。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用A AB BA AB BA AB B單工單工半雙工半雙工全雙工全雙工3. 數(shù)據(jù)傳送方式數(shù)據(jù)傳送方式 根據(jù)數(shù)據(jù)傳送方向的不同，串行通信通常采用全雙工或根據(jù)數(shù)據(jù)傳送方向的不同，串行通信通常采用全雙工或半雙工傳輸制式半雙工傳輸制式 第第8 8章章 微機

40、接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用4. 基帶傳輸方式基帶傳輸方式 在傳輸線路上直接傳輸不加調(diào)制的二進制信號。它要在傳輸線路上直接傳輸不加調(diào)制的二進制信號。它要求傳送線的頻帶較寬，傳輸?shù)臄?shù)字信號是矩形波?；鶐髑髠魉途€的頻帶較寬，傳輸?shù)臄?shù)字信號是矩形波?；鶐鬏敺绞絻H適宜于近距離和速度較低的通信。輸方式僅適宜于近距離和速度較低的通信。 5.頻帶傳輸方式頻帶傳輸方式 （1）調(diào)制和解調(diào)。）調(diào)制和解調(diào)。 （2）采用頻帶傳輸時，通信雙方各接一個調(diào)制解調(diào)）采用頻帶傳輸時，通信雙方各接一個調(diào)制解調(diào)器，將數(shù)字信號寄載在模擬信號器，將數(shù)字信號寄載在模擬信號(載波載波)上加以傳輸。因此上加以傳輸。因此，這種傳輸方式

41、也稱為載波傳輸方式。，這種傳輸方式也稱為載波傳輸方式。 常用的調(diào)制方式有三種：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。常用的調(diào)制方式有三種：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3.2 串行傳送總線接口串行傳送總線接口 1. RS232C總線總線l串行接口標(biāo)準(zhǔn)。指的是計算機或終端串行接口標(biāo)準(zhǔn)。指的是計算機或終端(數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE)的串行接口電的串行接口電路與調(diào)制解調(diào)器路與調(diào)制解調(diào)器MODEM等等(數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE)之間的連接標(biāo)準(zhǔn)。之間的連接標(biāo)準(zhǔn)。 l RS-232C總線的電氣規(guī)范?？偩€的電氣規(guī)范。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)采用標(biāo)準(zhǔn)采用EIA電平，規(guī)定：電平，

42、規(guī)定：“1”的邏輯電平在的邏輯電平在-3V-15v之間，之間，“0”的邏輯電平在的邏輯電平在+3V+15V之間。之間。lRS-232C標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)與TTL標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換。標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換。 2RS-423A總線總線 美國電子工業(yè)協(xié)會在美國電子工業(yè)協(xié)會在1987年提出了年提出了RS-423A總線標(biāo)準(zhǔn)?？偩€標(biāo)準(zhǔn)。RS-423A總總線全稱是線全稱是“不平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性不平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，該標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)，該標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)點是在接收端采用了差分輸入。點是在接收端采用了差分輸入。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3.2 串行傳送總線接口串行傳送總線接口

43、3RS-422A總線總線 RS-422A總線也稱為總線也稱為“平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，采，采用平衡輸出的發(fā)送器和差分輸入的接收器。采用普通雙絞線時，用平衡輸出的發(fā)送器和差分輸入的接收器。采用普通雙絞線時，RS-422A可在可在1200m范圍內(nèi)以范圍內(nèi)以38400的波特率進行通信。在短距離（的波特率進行通信。在短距離（200m），RS-422A的線路可以輕易地達到的線路可以輕易地達到200K以上的波特率。以上的波特率。 4RS-485總線總線 RS-485適用于收發(fā)雙方共用一對線路進行通信，也適用于多個點之適用于收發(fā)雙方共用一對線路進行通信，也適用于多

44、個點之間共用一對線路進行總線方式聯(lián)網(wǎng)，通信只能是半雙工的，間共用一對線路進行總線方式聯(lián)網(wǎng)，通信只能是半雙工的，100Kbps波波特率可傳送達特率可傳送達1200米；米；9600bps時可傳送時可傳送15千米；千米；10Mbps時則只能傳送時則只能傳送15米。米。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3.3 可編程串行接口芯片可編程串行接口芯片8251A 1.可編程串行接口芯片可編程串行接口芯片8251A概述概述l基本性能。同步傳送和異步傳送兩種工作方式?；拘阅?。同步傳送和異步傳送兩種工作方式。l同步方式下的格式。每個字符用同步方式下的格式。每個字符用58位來表示，內(nèi)部能自

45、動檢測同位來表示，內(nèi)部能自動檢測同步字符。允許同步方式奇步字符。允許同步方式奇/偶校驗。偶校驗。l異步方式下的格式。每個字符用異步方式下的格式。每個字符用58位來表示，時鐘頻率為傳輸波位來表示，時鐘頻率為傳輸波特率的特率的1：16或或64倍，用倍，用1位奇位奇/偶校驗位，偶校驗位，1位起始位。并能根據(jù)編程位起始位。并能根據(jù)編程為每個數(shù)據(jù)增加為每個數(shù)據(jù)增加1、1.5或或2位的停止位?？梢詸z查起始位，自動檢測和位的停止位?？梢詸z查起始位，自動檢測和處理終止字符。處理終止字符。 l全雙工的工作方式。其內(nèi)部提供具有雙緩沖器的發(fā)送器和接收器。全雙工的工作方式。其內(nèi)部提供具有雙緩沖器的發(fā)送器和接收器。l提

46、供出錯檢測。具有奇偶、溢出和幀錯誤三種校驗電路。提供出錯檢測。具有奇偶、溢出和幀錯誤三種校驗電路。第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳（1）發(fā)送器。）發(fā)送器。 發(fā)送器由發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路兩部分組成。發(fā)送器由發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路兩部分組成。 （2）接收器。接收器由接收緩沖器和接收控制電路兩部分組成。）接收器。接收器由接收緩沖器和接收控制電路兩部分組成。 （3）數(shù)據(jù)總線緩沖器。數(shù)據(jù)總線緩沖器是）數(shù)據(jù)總線緩沖器。數(shù)據(jù)總線緩沖器是CP

47、U與與8251A之間的數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)接口。包含接口。包含3個個8位的緩沖寄存器：兩個寄存器分別用來存放位的緩沖寄存器：兩個寄存器分別用來存放CPU向向8251A讀取的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。一個寄存器用來存放讀取的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。一個寄存器用來存放CPU向向8251A寫寫入的數(shù)據(jù)或控制。入的數(shù)據(jù)或控制。（4）讀）讀/寫控制電路。讀寫控制電路。讀/寫控制電路用來配合數(shù)據(jù)總線緩沖器的工寫控制電路用來配合數(shù)據(jù)總線緩沖器的工作。作。 （5）調(diào)制）調(diào)制/解調(diào)器控制電路。調(diào)制解調(diào)控制電路用來簡化解調(diào)器控制電路。調(diào)制解調(diào)控制電路用來簡化8251A和調(diào)和調(diào)制解調(diào)器的連接。制解調(diào)器的連接。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)

48、與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.3.4 8251A的編程的編程1方式選擇控制字（模式字）方式選擇控制字（模式字） 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2操作命令控制字（控制字）操作命令控制字（控制字） 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用3狀態(tài)字狀態(tài)字第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用例如，若要查詢例如，若要查詢8251A接收器是否準(zhǔn)備好，則可用下列程接收器是否準(zhǔn)備好，則可用下列程序段完成：序段完成：MOV MOV DXDX，0FFF2H 0FFF2H ；狀態(tài)口；狀態(tài)口 L L： IN IN ALAL，DXDX ；讀狀態(tài)口；讀狀態(tài)口ANDANDAL

49、AL，02H 02H ；查；查DlDl1 1？即準(zhǔn)備好了嗎？即準(zhǔn)備好了嗎？JZ JZ L L ；未準(zhǔn)備好，則等待；未準(zhǔn)備好，則等待MOV MOV DXDX， OFFF0HOFFF0H ；數(shù)據(jù)口；數(shù)據(jù)口ININAl Al ，DX DX ；已準(zhǔn)備好則輸入數(shù)據(jù)；已準(zhǔn)備好則輸入數(shù)據(jù)第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用4. 8251A的初始化編程的初始化編程 8251A芯片復(fù)位以后，第一次用奇地址端口寫入的值作為模式芯片復(fù)位以后，第一次用奇地址端口寫入的值作為模式字進入模式寄存器。如果模式字中規(guī)定了字進入模式寄存器。如果模式字中規(guī)定了8251A工作在同步模式，由工作在同步模式，由CPU用

50、奇地址端口寫入的值將作為控制字送到控制寄存器，而用偶地用奇地址端口寫入的值將作為控制字送到控制寄存器，而用偶地址端口寫入的值將作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器。址端口寫入的值將作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器。 對對8251A異步通信初始化程序段如下：異步通信初始化程序段如下：MOV MOV ALAL，0FAH 0FAH ；設(shè)置方式字；設(shè)置方式字OUT OUT 52H52H，ALALMOV MOV ALAL，37H 37H ；設(shè)置命令字，啟動發(fā)送器、接收器；設(shè)置命令字，啟動發(fā)送器、接收器OUTOUT52H52H，AL AL 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用并行并行I/O接口接口

51、8.2計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述接口概述8.1串行通信接口串行通信接口8.3第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.4 計數(shù)與定時技術(shù)計數(shù)與定時技術(shù) 8.4.1 計數(shù)與定時概述計數(shù)與定時概述 1.計數(shù)與定時系統(tǒng)計數(shù)與定時系統(tǒng) 微機系統(tǒng)中的定時，可分為兩類：一類是計算機本身運微機系統(tǒng)中的定時，可分為兩類：一類是計算機本身運行的時間基準(zhǔn)行的時間基準(zhǔn)內(nèi)部定時，因而使計算機每種操作都是按內(nèi)部定時，因而使計算機每種操作都是按照嚴格的時間節(jié)拍執(zhí)行的；另一類是外部設(shè)備實現(xiàn)某種功能照嚴格的時間節(jié)拍執(zhí)行的；另一類是外部設(shè)備實現(xiàn)某種功能時，在外設(shè)和時，在外設(shè)和CPU之間或外設(shè)與外設(shè)

52、之間的時間配合之間或外設(shè)與外設(shè)之間的時間配合外外部定時。部定時。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.定時方法定時方法(1)軟件定時軟件定時 利用利用CPU內(nèi)部定時機構(gòu)，使每執(zhí)行一條指令需要若內(nèi)部定時機構(gòu)，使每執(zhí)行一條指令需要若干個機器周期的原理，運用軟件編程，循環(huán)執(zhí)行一段程序干個機器周期的原理，運用軟件編程，循環(huán)執(zhí)行一段程序而產(chǎn)生等待延時。這是常用的一種定時方法，主要用于短而產(chǎn)生等待延時。這是常用的一種定時方法，主要用于短時延時。時延時。 (2)硬件定時硬件定時 采用可編程通用的定時采用可編程通用的定時/計數(shù)器或單穩(wěn)延時電路產(chǎn)生計數(shù)器或單穩(wěn)延時電路產(chǎn)生定時或延時。這種方法

53、的優(yōu)點是不占用定時或延時。這種方法的優(yōu)點是不占用CPU的時間，定時的時間，定時時間長，使用靈活，故得到廣泛應(yīng)用。時間長，使用靈活，故得到廣泛應(yīng)用。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.4.2 定時定時/計數(shù)器計數(shù)器8253 1.8253的主要功能功能：的主要功能功能：l8253芯片上有芯片上有3個獨立的個獨立的16位計數(shù)器。位計數(shù)器。l每個計數(shù)器都可以按照二進制或二十進制計數(shù)。每個計數(shù)器都可以按照二進制或二十進制計數(shù)。l每個計數(shù)器的計數(shù)速率可高達每個計數(shù)器的計數(shù)速率可高達2MHz。l每個計數(shù)器有每個計數(shù)器有6種工作方式，可由程序設(shè)置和改變種工作方式，可由程序設(shè)置和改變l所有

54、的輸入輸出都與所有的輸入輸出都與TTL電平兼容。電平兼容。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)(1)數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個8位三態(tài)、雙向寄存器，用于位三態(tài)、雙向寄存器，用于將將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線D0D7相連。相連。 數(shù)據(jù)總線緩沖器有三個基本功能：數(shù)據(jù)總線緩沖器有三個基本功能：lCPUCPU在初始化編程時，向在初始化編程時，向82538253寫入確定寫入確定82538253工作方式

55、的控制工作方式的控制字。字。lCPUCPU向某一計數(shù)寄存器裝入值。向某一計數(shù)寄存器裝入值。lCPUCPU從某一計數(shù)寄存器讀出計數(shù)器的值。從某一計數(shù)寄存器讀出計數(shù)器的值。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)(2)讀讀/寫控制邏輯寫控制邏輯 讀讀/寫邏輯由寫邏輯由CPU發(fā)來的讀、寫信號和地址信號，選擇讀出或?qū)懓l(fā)來的讀、寫信號和地址信號，選擇讀出或?qū)懭爰拇嫫鳎⑶掖_定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颍菏亲x出還是寫入（既產(chǎn)生整個入寄存器，并且確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颍菏亲x出還是寫入（既產(chǎn)生整個器件的工作控制信號）。器件的工作控制信號）。(3)控制字寄存器控制字寄存器

56、控制字寄存器接受控制字寄存器接受CPU送來的工作方式控制字。可以用來選擇送來的工作方式控制字。可以用來選擇某一計數(shù)器及相應(yīng)的工作方式。控制字寄存器只能寫入，不能讀出。某一計數(shù)器及相應(yīng)的工作方式?？刂谱旨拇嫫髦荒軐懭耄荒茏x出。 (4)計數(shù)器計數(shù)器 8253有三個獨立的計數(shù)器，即計數(shù)器有三個獨立的計數(shù)器，即計數(shù)器0、計數(shù)器、計數(shù)器1、計數(shù)器、計數(shù)器2。每個計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同，每一個計數(shù)器由一個每個計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同，每一個計數(shù)器由一個16位減位減1計數(shù)計數(shù)器，器，16位計數(shù)初值寄存器和位計數(shù)初值寄存器和16位輸出鎖存器組成。位輸出鎖存器組成。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接

57、口技術(shù)與應(yīng)用3. 8253的引腳的引腳（1）數(shù)據(jù)與控制引腳的功能定義）數(shù)據(jù)與控制引腳的功能定義 D0D7：數(shù)據(jù)線：雙向、三態(tài)，它們?yōu)槿龖B(tài)輸出輸入線，：數(shù)據(jù)線：雙向、三態(tài)，它們?yōu)槿龖B(tài)輸出輸入線，用于連接用于連接CPU的數(shù)據(jù)線。供的數(shù)據(jù)線。供CPU向向8253讀寫數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)讀寫數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。信息。 ：片選信號：輸入信號、低電平有效。只有當(dāng)：片選信號：輸入信號、低電平有效。只有當(dāng)為為 0時時CPU選中選中8253，可以向，可以向8253進行讀寫；通常接地址譯碼信進行讀寫；通常接地址譯碼信號，由號，由CPU輸出的地址碼經(jīng)譯碼產(chǎn)生。輸出的地址碼經(jīng)譯碼產(chǎn)生。 ：讀信號、輸入信號、低電平有效。

58、由：讀信號、輸入信號、低電平有效。由CPU發(fā)出，用發(fā)出，用于對于對8253寄存器讀數(shù)據(jù)操作。寄存器讀數(shù)據(jù)操作。 ：寫信號、輸入信號、低電平有效。由：寫信號、輸入信號、低電平有效。由CPU發(fā)出，用發(fā)出，用于對于對8253寄存器寫入數(shù)據(jù)或命令字操作。寄存器寫入數(shù)據(jù)或命令字操作。 CSWRRD第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用3. 8253的引腳的引腳（2）計數(shù)器功能引腳）計數(shù)器功能引腳lCLK：時鐘輸入信號：時鐘輸入信號lGATE：門控制信號：門控制信號l OUT：計數(shù)器輸出信號：計數(shù)器輸出信號 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用8.4.3 8253的初始化及編程的初始化及編程每個計數(shù)器可通過輸入每個計數(shù)器可通過輸入/輸出指令對其進行訪問。輸出指令對其進行訪問。8253有兩種工作狀態(tài)：有兩種工作狀態(tài)：計數(shù)模式、定時模式計數(shù)模式、定時模式8253有兩個計數(shù)方式：有兩個計數(shù)方式：二進制計數(shù)、十進制計數(shù)（二進制計數(shù)、十進制計數(shù)（BCD碼）碼）8253有六種工作方式：有六種工作方式：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5。 第第8 8章章 微機接口技術(shù)與應(yīng)用微機接口技術(shù)與應(yīng)用1. 8253的初始化的初始化初始化編程的步驟