經(jīng)濟(jì)學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1經(jīng)濟(jì)學(xué)微機(jī)經(jīng)濟(jì)學(xué)微機(jī)(wi j)原理與接口技術(shù)原理與接口技術(shù)第一頁，共65頁。 輸入輸出(I/O)是指微型計(jì)算機(jī)與外界的信息交換，即通信(communication)。微型計(jì)算機(jī)與外界的通信，是通過輸入輸出設(shè)備進(jìn)行的，通常一種I/O設(shè)備與微型機(jī)連接，就需要一個(gè)連接電路(dinl)，我們稱之為I/O接口。 接口是用于控制微機(jī)系統(tǒng)接口是用于控制微機(jī)系統(tǒng)(xtng)與外設(shè)或外設(shè)與系統(tǒng)與外設(shè)或外設(shè)與系統(tǒng)(xtng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信的硬件電路。接口設(shè)計(jì)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信的硬件電路。接口設(shè)計(jì)涉及到兩個(gè)基本問題，一是中央處理器如何尋址外部設(shè)備，涉及到兩個(gè)基本問題，一是中央處理器如何尋址

2、外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的識(shí)別；二是中央處理器如何與外設(shè)連接，進(jìn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的識(shí)別；二是中央處理器如何與外設(shè)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信號(hào)的交換。行數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信號(hào)的交換。第1頁/共64頁第二頁，共65頁。 1.接口的一般定義 接口是一組電路，是中央處理器與存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等外設(shè)之間協(xié)調(diào)動(dòng)作的控制(kngzh)電路。 接口電路并不局限在中央處理器與存儲(chǔ)器或外設(shè)之間，也可在存儲(chǔ)器與外設(shè)之間，如直接存儲(chǔ)器存取DMA接口就是控制(kngzh)存儲(chǔ)器與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的電路。6.1 接口(ji ku)的基本概念6.1.1 接口(ji ku)的功能第2頁/共64頁第三頁，共65頁。6.1 接口(j

3、i ku)的基本概念 2. 2.接口電路的功能接口電路的功能 接口電路的作用就是將來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給處接口電路的作用就是將來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給處理器，處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)加工理器，處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)加工(ji gng)(ji gng)，再通過接，再通過接口傳回外部設(shè)備?？趥骰赝獠吭O(shè)備。 所以，接口的基本功能就是對數(shù)據(jù)傳送實(shí)現(xiàn)控制，具體包所以，接口的基本功能就是對數(shù)據(jù)傳送實(shí)現(xiàn)控制，具體包括以下括以下5 5種功能：地址譯碼、數(shù)據(jù)緩沖、信息轉(zhuǎn)換、提供命種功能：地址譯碼、數(shù)據(jù)緩沖、信息轉(zhuǎn)換、提供命令譯碼和狀態(tài)信息以及定時(shí)和控制。令譯碼和狀態(tài)信息以及定時(shí)和控制。第3頁/共64頁第四頁

4、，共65頁。6.1 接口(ji ku)的基本概念 3. 3.接口電路的基本接口電路的基本(jbn)(jbn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第4頁/共64頁第五頁，共65頁。 控制命令邏輯電路控制命令邏輯電路(dinl)(dinl)一般由命令字寄存器和控一般由命令字寄存器和控制執(zhí)行邏輯組成，這一部分是接口電路制執(zhí)行邏輯組成，這一部分是接口電路(dinl)(dinl)的的“中央中央處理器處理器”，用來完成全部接口操作的控制。，用來完成全部接口操作的控制。 狀態(tài)設(shè)置和存儲(chǔ)電路主要由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，中央狀態(tài)設(shè)置和存儲(chǔ)電路主要由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，中央處理器和外設(shè)就是根據(jù)狀態(tài)寄存器的內(nèi)容進(jìn)行協(xié)調(diào)處理器和外設(shè)就是根據(jù)狀態(tài)寄

5、存器的內(nèi)容進(jìn)行協(xié)調(diào)(xitio)(xitio)動(dòng)作的。動(dòng)作的。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和緩沖電路也是一組寄存器，用于暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和緩沖電路也是一組寄存器，用于暫存中央處理器和外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)，以完成速度中央處理器和外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)，以完成速度(sd)(sd)匹配匹配工作。工作。 6.1 接口的基本概念第5頁/共64頁第六頁，共65頁。1.數(shù)據(jù)(shj)傳送方式 在微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，如，大系統(tǒng)部件之間的數(shù)據(jù)傳送都采用并行數(shù)據(jù)傳送方式。 并行數(shù)據(jù)的每一位都對應(yīng)獨(dú)立的傳輸線路，所以數(shù)據(jù)傳送速度快，但線路多，一般只用于較短距離的數(shù)據(jù)傳送。 （1）并行數(shù)據(jù)傳送6.1.2 接口控制(kngzh)原理第6頁/共64頁第七頁

6、，共65頁。 串行數(shù)據(jù)傳送是將構(gòu)成字符的每個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，按一定的順序逐位進(jìn)行傳送的方式。 串行數(shù)據(jù)傳送主要用于遠(yuǎn)程終端或經(jīng)過公共電話網(wǎng)的計(jì)算機(jī)之間的通信。 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送采用串行方式比較經(jīng)濟(jì)，但串行數(shù)據(jù)傳送比并行數(shù)據(jù)傳送控制復(fù)雜。（2）串行數(shù)據(jù)傳送6.1.2 接口控制(kngzh)原理第7頁/共64頁第八頁，共65頁。異步串行通信協(xié)議規(guī)定(gudng)字符數(shù)據(jù)的傳送格式： 異步串行通信中，接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備必須保持異步串行通信中，接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備必須保持(boch)(boch)相同的傳送波特率，并與每個(gè)字符數(shù)據(jù)的起始相同的傳送波特率，并與每個(gè)字符數(shù)據(jù)的起始位同步。位同步。 起始位、數(shù)據(jù)位、

7、奇偶位和停止位約定，在同一起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位約定，在同一次傳送過程中必須保持次傳送過程中必須保持(boch)(boch)一致。一致。 6.1.2 接口(ji ku)控制原理第8頁/共64頁第九頁，共65頁。2. 傳送控制(kngzh)方式 6.1.2 接口控制(kngzh)原理傳送控制方式有查詢傳送控制方式有查詢(chxn)(chxn)、中斷和、中斷和DMA3DMA3種。種。（1）查詢方式 查詢方式是中央處理器在數(shù)據(jù)傳送之前通過接口查詢方式是中央處理器在數(shù)據(jù)傳送之前通過接口的狀態(tài)設(shè)置存儲(chǔ)電路詢問外設(shè)，待外設(shè)允許傳送數(shù)的狀態(tài)設(shè)置存儲(chǔ)電路詢問外設(shè)，待外設(shè)允許傳送數(shù)據(jù)后才傳送數(shù)據(jù)的操作方

8、式。據(jù)后才傳送數(shù)據(jù)的操作方式。第9頁/共64頁第十頁，共65頁。2. 傳送(chun sn)控制方式 （1）查詢方式6.1.2 接口(ji ku)控制原理在查詢方式下，在查詢方式下，CPUCPU需要完成以下操作需要完成以下操作(cozu)(cozu)：(1)CPU(1)CPU向接口發(fā)出傳送命令，輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)；向接口發(fā)出傳送命令，輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)；(2)(2)中央處理器查詢外設(shè)是否允許傳送？中央處理器查詢外設(shè)是否允許傳送？ 在查詢方式下，中央處理器需要花費(fèi)較多的時(shí)間去不在查詢方式下，中央處理器需要花費(fèi)較多的時(shí)間去不斷地?cái)嗟亍霸儐栐儐枴?外設(shè)，外設(shè)的接口電路處于被動(dòng)狀態(tài)。外設(shè)，外設(shè)的接口電

9、路處于被動(dòng)狀態(tài)。 傳送控制方式有傳送控制方式有查詢查詢、中斷中斷和和DMADMA3 3種。種。第10頁/共64頁第十一頁，共65頁。（2）中斷方式6.1.2 接口(ji ku)控制原理 中斷方式是在外設(shè)要與中央處理器傳送數(shù)據(jù)時(shí)，中斷方式是在外設(shè)要與中央處理器傳送數(shù)據(jù)時(shí)，外設(shè)向中央處理器發(fā)出請求，中央處理器響應(yīng)外設(shè)向中央處理器發(fā)出請求，中央處理器響應(yīng)(xingyng)(xingyng)后再傳送數(shù)據(jù)的操作方式。后再傳送數(shù)據(jù)的操作方式。 在中斷方式在中斷方式(fngsh)(fngsh)下，中央處理器不必查詢下，中央處理器不必查詢外設(shè)，提高了系統(tǒng)的工作效率，但中央處理器管理中外設(shè)，提高了系統(tǒng)的工作效率

10、，但中央處理器管理中斷的接口比管理查詢復(fù)雜。斷的接口比管理查詢復(fù)雜。 第11頁/共64頁第十二頁，共65頁。（3）直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式6.1.2 接口控制(kngzh)原理 DMA DMA 方式是數(shù)據(jù)不經(jīng)過中央處理器在存儲(chǔ)器和外方式是數(shù)據(jù)不經(jīng)過中央處理器在存儲(chǔ)器和外設(shè)之間直接傳送設(shè)之間直接傳送(chun sn(chun sn) )的操作方式。的操作方式。DMADMA方式是這方式是這3 3種方式中種方式中效率最高的一種傳送效率最高的一種傳送(chun sn(chun sn) )方式，方式，DMA DMA 方式控制接口也最復(fù)方式控制接口也最復(fù)雜，需要專用的雜，需要專用的DMADMA控制器。

11、控制器。 DMA DMA 方式適合數(shù)據(jù)量較大的傳送，如存儲(chǔ)器與磁盤方式適合數(shù)據(jù)量較大的傳送，如存儲(chǔ)器與磁盤(c pn)(c pn)之間的數(shù)據(jù)傳送。之間的數(shù)據(jù)傳送。 第12頁/共64頁第十三頁，共65頁。 接口控制信號(hào)可分為接口控制信號(hào)可分為(fn wi)(fn wi)兩類：總線控制信號(hào)兩類：總線控制信號(hào) 和和 輸入輸出控制信號(hào)。輸入輸出控制信號(hào)。 接口接口(ji ku)(ji ku)控制信號(hào)圖控制信號(hào)圖 輸入輸出控制信號(hào)比較復(fù)雜，不同控制方式的接口輸入輸出控制信號(hào)比較復(fù)雜，不同控制方式的接口(ji ku)(ji ku)信號(hào)不同。一般包括數(shù)據(jù)線、輸入輸出應(yīng)答信號(hào)不同。一般包括數(shù)據(jù)線、輸入輸出應(yīng)答

12、信號(hào)等。信號(hào)等。 中斷接口和中斷接口和DMADMA接口的控制信號(hào)更復(fù)雜一些，通常由接口接口的控制信號(hào)更復(fù)雜一些，通常由接口芯片提供專用控制信號(hào)來完成數(shù)據(jù)傳送控制。芯片提供專用控制信號(hào)來完成數(shù)據(jù)傳送控制。 總線控制信號(hào)包括數(shù)據(jù)線、地址線、總線控制信號(hào)包括數(shù)據(jù)線、地址線、 、 、等。、等。 6.1.3 接口控制信號(hào)第13頁/共64頁第十四頁，共65頁。 微處理器進(jìn)行微處理器進(jìn)行I/OI/O操作操作(cozu)(cozu)時(shí)，對時(shí)，對I/OI/O接口的尋址方式與接口的尋址方式與存儲(chǔ)器尋址方式相似。即必須完成兩種選擇：一是選擇出所選中存儲(chǔ)器尋址方式相似。即必須完成兩種選擇：一是選擇出所選中的的I/OI

13、/O接口芯片接口芯片( (稱為片選稱為片選) )；二是選擇出該芯片中的某一寄存器；二是選擇出該芯片中的某一寄存器( (稱為字選稱為字選) )。 通常有兩種通常有兩種I/OI/O接口結(jié)構(gòu)接口結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)：一種是標(biāo)準(zhǔn)的：一種是標(biāo)準(zhǔn)的I/OI/O結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)，另一種是存儲(chǔ)器映象，另一種是存儲(chǔ)器映象I/OI/O結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)(memory (jigu)(memory mapped I/O)mapped I/O)。與之對應(yīng)的有兩種。與之對應(yīng)的有兩種I/OI/O尋址方式。尋址方式。 6.2 I/O指令(zhlng)和I/O地址譯碼第14頁/共64頁第十五頁，共65

14、頁。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)(biozhn)的的I/OI/O尋址方式有以下尋址方式有以下3 3個(gè)特點(diǎn)：個(gè)特點(diǎn)： (1) I/O (1) I/O設(shè)備的地址空間設(shè)備的地址空間(kngjin)(kngjin)和存儲(chǔ)器地和存儲(chǔ)器地址空間址空間(kngjin)(kngjin)是獨(dú)立的、分開的是獨(dú)立的、分開的, ,即即I/OI/O接口接口地址不占用存儲(chǔ)器的地址空間地址不占用存儲(chǔ)器的地址空間(kngjin)(kngjin)。 (2) (2) 微處理器對微處理器對I/OI/O設(shè)備的管理是利用設(shè)備的管理是利用(lyng)(lyng)專專用的用的IN(IN(輸入輸入) )和和OUT(OUT(輸出輸出) )指令來

15、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的。指令來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的。 (3)(3) CPU CPU對對I/OI/O設(shè)備的讀設(shè)備的讀/ /寫控制是用寫控制是用I/OI/O讀讀/ /寫控制寫控制信號(hào)信號(hào)( ( 、 ) )。 一個(gè)外設(shè)常有若干個(gè)端口地址。一個(gè)外設(shè)常有若干個(gè)端口地址。 6.2.1 標(biāo)準(zhǔn)的I/O 尋址方式第15頁/共64頁第十六頁，共65頁。 1. 1.存儲(chǔ)器映象存儲(chǔ)器映象I/OI/O尋址方式又稱為存儲(chǔ)器對應(yīng)尋址方式又稱為存儲(chǔ)器對應(yīng)(duyng)I/O(duyng)I/O尋址方式，有尋址方式，有3 3個(gè)特點(diǎn)：個(gè)特點(diǎn)： (1)I/O (1)I/O接口與存儲(chǔ)器共用同一個(gè)地址空間接口與存儲(chǔ)器共用同一個(gè)地址空間(kngjin

16、)(kngjin)。即在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)指定存儲(chǔ)器地址空間。即在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)指定存儲(chǔ)器地址空間(kngjin)(kngjin)內(nèi)的一個(gè)區(qū)域供內(nèi)的一個(gè)區(qū)域供I/OI/O設(shè)備使用，故設(shè)備使用，故I/OI/O設(shè)備設(shè)備的每一個(gè)寄存器占用存儲(chǔ)器空間的每一個(gè)寄存器占用存儲(chǔ)器空間(kngjin)(kngjin)的一個(gè)地的一個(gè)地址。這時(shí)存儲(chǔ)器與址。這時(shí)存儲(chǔ)器與I/OI/O設(shè)備之間的唯一區(qū)別是其所占用的設(shè)備之間的唯一區(qū)別是其所占用的地址不同。地址不同。 (2)CPU (2)CPU利用對存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元進(jìn)行利用對存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元進(jìn)行(jnxng)(jnxng)操作的指令操作的指令來實(shí)現(xiàn)對來實(shí)現(xiàn)對I/OI/O設(shè)備的管理。設(shè)

17、備的管理。 (3)(3)CPUCPU用存儲(chǔ)器讀用存儲(chǔ)器讀/ /寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)( ( 、 ) )對對I/OI/O設(shè)備設(shè)備進(jìn)行讀進(jìn)行讀/ /寫控制。寫控制。 6.2.2 存儲(chǔ)器映像I/O 尋址方式第16頁/共64頁第十七頁，共65頁。 2. 2.存儲(chǔ)器映象存儲(chǔ)器映象(yn(yn xin xin)I/O)I/O尋址方式尋址方式的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)： （1 1）CPUCPU對外設(shè)的操作可使用全部的存儲(chǔ)器操作指令對外設(shè)的操作可使用全部的存儲(chǔ)器操作指令(zhlng)(zhlng)，故指令，故指令(zhlng)(zhlng)多，使用方便，如多，使用方便，如可對外設(shè)中的數(shù)據(jù)可對外設(shè)中的數(shù)據(jù)( (存于外設(shè)的寄存

18、器中存于外設(shè)的寄存器中) )進(jìn)行算術(shù)和進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，進(jìn)行循環(huán)或移位等；邏輯運(yùn)算，進(jìn)行循環(huán)或移位等； （2 2）存儲(chǔ)器和外設(shè)的地址分布圖是同一個(gè)；）存儲(chǔ)器和外設(shè)的地址分布圖是同一個(gè)； （3 3）不需要專門的輸入）不需要專門的輸入/ /輸出指令輸出指令(zhlng)(zhlng)。 3. 3.其缺點(diǎn)其缺點(diǎn)(qudin)(qudin)有以下兩種：有以下兩種： （1）外設(shè)占用了內(nèi)存單元，使內(nèi)存容量減??； （2）存儲(chǔ)器操作指令通常要比I/O指令的字節(jié)多，故加長了I/O操作的時(shí)間。6.2.2 存儲(chǔ)器映像I/O 尋址方式第17頁/共64頁第十八頁，共65頁。1.輸入指令I(lǐng)N Acc，Port或IN A

19、cc，DX 6.2.3 輸入輸出指令(zhlng) 輸入指令輸入指令(zhlng)(zhlng)是把一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字由輸入端口傳是把一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字由輸入端口傳送至送至AL(8AL(8位位Acc)Acc)或或AX(16AX(16位位Acc)Acc)。 端口地址若是由指令端口地址若是由指令(zhlng)(zhlng)中的中的portport所規(guī)定，則只可所規(guī)定，則只可尋址尋址 0 0255255。端口地址若用寄存器。端口地址若用寄存器 DX DX間址，則允許尋址間址，則允許尋址64K64K個(gè)輸入端口。個(gè)輸入端口。 第18頁/共64頁第十九頁，共65頁。2.輸出指令OUT Port，Acc或OUT

20、 DX，Acc6.2.3 輸入輸出指令(zhlng) 輸出輸出(shch)(shch)指令是把在指令是把在 AL AL中的一個(gè)字節(jié)或在中的一個(gè)字節(jié)或在 AX AX中的一個(gè)字，傳送至輸出中的一個(gè)字，傳送至輸出(shch)(shch)端口。端口尋址方端口。端口尋址方式與式與ININ指令相同。指令相同。 輸入輸出輸入輸出(shch)(shch)指令傳送字節(jié)還是字，取決于端指令傳送字節(jié)還是字，取決于端口的寬度。口的寬度。PC XTPC XT機(jī)端口寬度只有位，只能傳送字節(jié)。機(jī)端口寬度只有位，只能傳送字節(jié)。 第19頁/共64頁第二十頁，共65頁。 80 x86 80 x86微處理器都由低微處理器都由低16

21、16位地址位地址(dzh)(dzh)線尋址線尋址 I/O I/O端端口，故可尋址口，故可尋址64K64K個(gè)個(gè)I/OI/O端口，但在實(shí)際的端口，但在實(shí)際的80 x86PC80 x86PC機(jī)中，機(jī)中，只用了最前面只用了最前面 1K 1K個(gè)端口地址個(gè)端口地址(dzh)(dzh)，也即只尋址，也即只尋址1K1K范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的I/OI/O空間。因此僅使用了地址空間。因此僅使用了地址(dzh)(dzh)總線的總線的低低1010位，即只有地址位，即只有地址(dzh)(dzh)線線A9A9A0A0用于用于I/OI/O地址地址(dzh)(dzh)譯碼。譯碼。 在在DMADMA操作時(shí)，操作時(shí)，DMADMA控制器

22、控制了系統(tǒng)總線?？刂破骺刂屏讼到y(tǒng)總線。DMADMA控制器在控制器在發(fā)出地址的同時(shí)還要發(fā)出地址允許信號(hào)發(fā)出地址的同時(shí)還要發(fā)出地址允許信號(hào)AENAEN，所以還必須，所以還必須(bx)(bx)將將DMADMA控制器發(fā)出的地址允許信號(hào)控制器發(fā)出的地址允許信號(hào)AENAEN也參加端也參加端口地址的譯碼，用口地址的譯碼，用AENAEN限定地址譯碼電路的輸出。當(dāng)限定地址譯碼電路的輸出。當(dāng) AEN AEN信號(hào)有效時(shí)即信號(hào)有效時(shí)即 DMA DMA控制器控制系統(tǒng)總線時(shí)，地址譯碼電控制器控制系統(tǒng)總線時(shí)，地址譯碼電路無輸出；當(dāng)路無輸出；當(dāng) AEN AEN信號(hào)無效時(shí)，地址譯碼電路才有輸出。信號(hào)無效時(shí)，地址譯碼電路才有輸出

23、。 6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼第20頁/共64頁第二十一頁，共65頁。 無論是大規(guī)模集成電路的接口芯片，還是基本的輸入輸無論是大規(guī)模集成電路的接口芯片，還是基本的輸入輸出緩沖單元，都是由一個(gè)或多個(gè)出緩沖單元，都是由一個(gè)或多個(gè)(du (du )寄存器加上寄存器加上一些附加控制邏輯構(gòu)成的。對這些寄存器的尋址就是對一些附加控制邏輯構(gòu)成的。對這些寄存器的尋址就是對接口的尋址。接口的尋址。 通常采用兩級(jí)譯碼方法，譯碼地址的高位組確定一個(gè)地通常采用兩級(jí)譯碼方法，譯碼地址的高位組確定一個(gè)地址區(qū)域，作為組選信號(hào)；低位組地址直接接到芯片的地址區(qū)域，作為組選信號(hào)；低位組地址直接接到芯片的

24、地址輸入端，選擇芯片內(nèi)各寄存器。址輸入端，選擇芯片內(nèi)各寄存器。 6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼第21頁/共64頁第二十二頁，共65頁。圖圖6-46-4是采用直接地址是采用直接地址(dzh)(dzh)譯碼尋址端口的電路。譯碼尋址端口的電路。 圖圖6-46-4所示的直接地址譯碼電路所示的直接地址譯碼電路(dinl)(dinl)的輸出線分別用于輸?shù)妮敵鼍€分別用于輸入和輸出。入和輸出。 6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼1.直接地址譯碼 直接地址譯碼是一種局部譯碼方法直接地址譯碼是一種局部譯碼方法，按照系統(tǒng)分，按照系統(tǒng)分配給某接口的地址區(qū)域，對地址總線的某些位進(jìn)

25、行配給某接口的地址區(qū)域，對地址總線的某些位進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生對該接口包含的緩沖器和寄存器的組選譯碼，產(chǎn)生對該接口包含的緩沖器和寄存器的組選信號(hào)，再由低位地址線對組內(nèi)緩沖器和寄存器譯碼信號(hào)，再由低位地址線對組內(nèi)緩沖器和寄存器譯碼尋址。尋址。 第22頁/共64頁第二十三頁，共65頁。 圖圖6-56-5所示的直接地址譯碼電路所示的直接地址譯碼電路(dinl)(dinl)的輸出線，既可以用的輸出線，既可以用于輸入也可以用于輸出。于輸入也可以用于輸出。圖6-5 輸入輸出直接地址譯碼 6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼第23頁/共64頁第二十四頁，共65頁。PCPC微機(jī)接口微機(jī)接口(ji k

26、u)(ji ku)芯片的譯碼電路芯片的譯碼電路6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼第24頁/共64頁第二十五頁，共65頁。6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼2.間接端口地址譯碼 間接端口地址譯碼僅使用兩個(gè)端口地址就可以對多間接端口地址譯碼僅使用兩個(gè)端口地址就可以對多個(gè)端口進(jìn)行尋址，個(gè)端口進(jìn)行尋址，第一個(gè)端口地址指向地址寄存器第一個(gè)端口地址指向地址寄存器，第二個(gè)端口地址指向數(shù)據(jù)寄存器第二個(gè)端口地址指向數(shù)據(jù)寄存器。端口寄存器的地址。端口寄存器的地址都要先送到地址存器，然后再根據(jù)地址寄存器的內(nèi)容都要先送到地址存器，然后再根據(jù)地址寄存器的內(nèi)容來選擇端口寄存器。來選擇端

27、口寄存器。從處理器看來，系統(tǒng)只須對地址從處理器看來，系統(tǒng)只須對地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行尋即可，對端口各寄存器的寄存器和數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行尋即可，對端口各寄存器的第二次尋址由地址寄存器的內(nèi)容確定。第二次尋址由地址寄存器的內(nèi)容確定。 第25頁/共64頁第二十六頁，共65頁。 這種譯碼電路(dinl)節(jié)省系統(tǒng)地址空間，但在尋址時(shí)必須把間接地址作為數(shù)據(jù)輸出，這樣就多使用了一條OUT指令。 6.2.4 I/O 接口(ji ku)的端口地址譯碼間接(jin ji)端口譯碼電路圖 第26頁/共64頁第二十七頁，共65頁。 在接口電路中，大量使用三態(tài)緩沖器、寄存器和三態(tài)在接口電路中，大量使用三態(tài)緩沖器、寄存器和

28、三態(tài)緩沖寄存器來作微處理器與外部設(shè)備的數(shù)字量通道，用來緩沖寄存器來作微處理器與外部設(shè)備的數(shù)字量通道，用來輸入輸出數(shù)據(jù)或檢測和控制與之相連接的外部設(shè)備。微處輸入輸出數(shù)據(jù)或檢測和控制與之相連接的外部設(shè)備。微處理器可以將接口電路中的三態(tài)緩沖理器可以將接口電路中的三態(tài)緩沖( (寄存寄存) )器視為存儲(chǔ)單元，器視為存儲(chǔ)單元，把控制或狀態(tài)信號(hào)作為把控制或狀態(tài)信號(hào)作為(zuwi)(zuwi)數(shù)據(jù)位信息寫到寄存器中或從三態(tài)數(shù)據(jù)位信息寫到寄存器中或從三態(tài)緩沖緩沖( (寄存寄存) )器中讀出。寄存器的輸出信號(hào)可以接到外部設(shè)器中讀出。寄存器的輸出信號(hào)可以接到外部設(shè)備上，外部設(shè)備的信號(hào)也可以輸入到三態(tài)緩沖寄存器中。備

29、上，外部設(shè)備的信號(hào)也可以輸入到三態(tài)緩沖寄存器中。 一般說來，微處理器都是通過三態(tài)緩沖一般說來，微處理器都是通過三態(tài)緩沖(hunchng)(hunchng)(寄存寄存) )器檢測器檢測外設(shè)的狀態(tài)，通過輸出寄存器發(fā)出控制信號(hào)。外設(shè)的狀態(tài)，通過輸出寄存器發(fā)出控制信號(hào)。 6.3 數(shù)字(shz)通道接口第27頁/共64頁第二十八頁，共65頁。 數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出(shch)(shch)寄存器用來寄存微處理器送出的數(shù)據(jù)和命令。寄存器用來寄存微處理器送出的數(shù)據(jù)和命令。74LS27374LS273可以用作無條件可以用作無條件傳送的輸出傳送的輸出(shch)(shch)接口電路。接口電路。 6.3.1 數(shù)據(jù)(sh

30、j)輸出寄存器8D觸發(fā)器74LS273第28頁/共64頁第二十九頁，共65頁。 外設(shè)輸入外設(shè)輸入(shr)(shr)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)，通過數(shù)據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)，通過數(shù)據(jù)輸入(shr)(shr)三態(tài)緩沖三態(tài)緩沖器經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給微處理器。器經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給微處理器。74LS244三態(tài)總線(zn xin)驅(qū)動(dòng)器 74LS244 74LS244可以用作無條可以用作無條件傳送的輸入件傳送的輸入(shr)(shr)接口電路。接口電路。 6.3.2 數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器第29頁/共64頁第三十頁，共65頁。 三態(tài)緩沖寄存器是三態(tài)緩沖器和寄存器組成的。數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖寄存器是三態(tài)緩沖器和寄存器組成的。數(shù)據(jù)進(jìn)入

31、寄存器寄存后并不立即進(jìn)入寄存器寄存后并不立即(lj)(lj)從寄存器輸出，要經(jīng)過三態(tài)緩從寄存器輸出，要經(jīng)過三態(tài)緩沖才能輸出。三態(tài)緩沖寄存器既可以作數(shù)據(jù)輸入寄存器，沖才能輸出。三態(tài)緩沖寄存器既可以作數(shù)據(jù)輸入寄存器，又可作數(shù)據(jù)輸出寄存器。寄存器既可以由觸發(fā)器構(gòu)成，也又可作數(shù)據(jù)輸出寄存器。寄存器既可以由觸發(fā)器構(gòu)成，也可以鎖存器構(gòu)成。觸發(fā)器與鎖存器是有差別的。可以鎖存器構(gòu)成。觸發(fā)器與鎖存器是有差別的。 74LS373 74LS373就是三態(tài)緩沖鎖存器，就是三態(tài)緩沖鎖存器，74LS37474LS374是三態(tài)緩沖觸是三態(tài)緩沖觸發(fā)器，它的引線發(fā)器，它的引線(ynxin)(ynxin)排列與排列與74LS37

32、374LS373相同。相同。 6.3.3 三態(tài)緩沖寄存器第30頁/共64頁第三十一頁，共65頁。 寄存器和緩沖器接口的應(yīng)用簡單又靈活，只要處理好寄存器和緩沖器接口的應(yīng)用簡單又靈活，只要處理好它們的時(shí)鐘端它們的時(shí)鐘端( (選通端選通端) )或輸出允許端與微型計(jì)算機(jī)的連接或輸出允許端與微型計(jì)算機(jī)的連接(linji)(linji)即可。在下述應(yīng)用接口電路中都使用圖即可。在下述應(yīng)用接口電路中都使用圖6-106-10所示的電路的所示的電路的地址譯碼，該電路的地址譯碼，該電路的8 8個(gè)輸出端是對圖個(gè)輸出端是對圖6-56-5所示的輸入輸出所示的輸入輸出直接地址譯碼電路的進(jìn)一步譯碼的輸出。直接地址譯碼電路的進(jìn)

33、一步譯碼的輸出。 圖6-10 讀緩沖器和寫寄存器信號(hào)(xnho) 6.3.4 寄存器和緩沖器接口(ji ku)的應(yīng)用第31頁/共64頁第三十二頁，共65頁。 需要注意的是圖需要注意的是圖6-106-10中的不僅僅是對地址信號(hào)中的不僅僅是對地址信號(hào)譯碼的輸出信號(hào)，其中也包含有輸入和輸出的讀譯碼的輸出信號(hào)，其中也包含有輸入和輸出的讀或?qū)懶盘?hào)。若使用的僅僅是對地址信號(hào)譯碼的輸或?qū)懶盘?hào)。若使用的僅僅是對地址信號(hào)譯碼的輸出信號(hào)，則要將它和出信號(hào)，則要將它和 或者或者 相與后才能用作讀相與后才能用作讀緩沖器或?qū)懠拇嫫鞯男盘?hào)。緩沖器或?qū)懠拇嫫鞯男盘?hào)。 6.3.4 寄存器和緩沖器接口(ji ku)的應(yīng)用第32

34、頁/共64頁第三十三頁，共65頁。 發(fā)光二極管顯示器（發(fā)光二極管顯示器（LEDLED）是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用）是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用(chn(chn yn yn) )的輸出裝置。的輸出裝置。 6.3.4 寄存器和緩沖器接口(ji ku)的應(yīng)用1.七段發(fā)光二極管顯示器接口 第33頁/共64頁第三十四頁，共65頁。七段顯示器動(dòng)態(tài)顯示接口七段顯示器動(dòng)態(tài)顯示接口(ji ku)(ji ku)電電路路第34頁/共64頁第三十五頁，共65頁。 把從把從PCPC機(jī)的鍵盤鍵入機(jī)的鍵盤鍵入(jin r)(jin r)的六位十進(jìn)制數(shù)送七段顯的六位十進(jìn)制數(shù)送七段顯示器顯示的程序如下：示器顯示的程序如下： st

35、ack segment stack stack segment stack stackstack dw 32 dup(0) dw 32 dup(0) stack ends stack ends data segment data segment IBF DB 7 IBF DB 7，0 0，7 DUP(0)7 DUP(0) SEGPT SEGPT DB 40H DB 40H，79H79H，24H24H，30H30H，19H19H，12H12H，2 2，78H78H，0 0，18H18H data ends data ends code segment code segment start pro

36、c far start proc far assume ss assume ss：stackstack，cscs：codecode，dsds：datadata push ds push ds sub ax sub ax，axax push ax push ax mov ax mov ax，datadata mov ds mov ds，axax MOV DX MOV DX，OFFSET IBF OFFSET IBF ；鍵入；鍵入 MOV AH MOV AH，1010 INT 21H INT 21H AGANO AGANO： MOV BP MOV BP，OFFSET IBF+2 OFFSET IB

37、F+2 ；建立；建立(jinl)(jinl)指針指針 MOV AH MOV AH，20H 20H ；位指針代碼；位指針代碼 MOV BH MOV BH，0 0 ；將鍵入數(shù)的；將鍵入數(shù)的ASCIIASCII碼變?yōu)榇a變?yōu)锽CDBCD數(shù)數(shù) AGANI AGANI： MOV BL MOV BL，DSDS：BPBP AND BL AND BL，0FH0FH第35頁/共64頁第三十六頁，共65頁。 MOV AL，SEGPTBX ；取BCD數(shù)的七段顯示代碼 MOV DX，380H ；輸出段碼 OUT DX，AL MOV AL，AH ；輸出位碼 MOV DX，384H OUT DX，AL MOV CX，100

38、0 ；延時(shí) LOOP $ INC BP ；調(diào)整BCD數(shù)存放指針(zhzhn) SHR AH，1 ；調(diào)整位指針(zhzhn) AND AH，AH ；鍵入的6位數(shù)都輸出否? JNZ AGANI ；6位數(shù)都已輸出則退出內(nèi)循環(huán) MOV AH，11 ；系統(tǒng)功能調(diào)用檢查鍵盤有無輸入 INT 21H CMP AL，0 ；鍵盤有輸入AL=0FFH，無輸入AL=0 JE AGANO ；有鍵入結(jié)束程序運(yùn)行，無鍵入循環(huán) ret start endp code ends end start第36頁/共64頁第三十七頁，共65頁。 本節(jié)介紹的鍵盤是由若干個(gè)按鍵組成的開關(guān)矩陣，用本節(jié)介紹的鍵盤是由若干個(gè)按鍵組成的開關(guān)矩陣

39、，用于向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字、字符等代碼于向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字、字符等代碼(di m)(di m)，是最常用的輸入電路。，是最常用的輸入電路。 在鍵盤的按鍵操作中，其開或閉均會(huì)產(chǎn)生在鍵盤的按鍵操作中，其開或閉均會(huì)產(chǎn)生101020ms20ms的的抖動(dòng)，可能導(dǎo)致一次按鍵被計(jì)算機(jī)多次讀入的情況。通常抖動(dòng)，可能導(dǎo)致一次按鍵被計(jì)算機(jī)多次讀入的情況。通常采有采有RCRC吸收電路或吸收電路或RSRS觸發(fā)器組成的閂鎖電路來消除按鍵抖觸發(fā)器組成的閂鎖電路來消除按鍵抖動(dòng)；也可以采用軟件延時(shí)的方法消除抖動(dòng)。這里設(shè)開關(guān)動(dòng)；也可以采用軟件延時(shí)的方法消除抖動(dòng)。這里設(shè)開關(guān)(kigun)(kigun)為為理想開關(guān)理想開關(guān)(kigun)

40、(kigun)即沒有抖動(dòng)。即沒有抖動(dòng)。 6.3.4 寄存器和緩沖器接口(ji ku)的應(yīng)用2.鍵盤接口 第37頁/共64頁第三十八頁，共65頁。 下圖是一個(gè)下圖是一個(gè)4 44 4鍵盤及其接口電路鍵盤及其接口電路(dinl)(dinl)，用它向計(jì)算機(jī)，用它向計(jì)算機(jī)輸入輸入0 0F 16F 16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)碼。個(gè)十六進(jìn)制數(shù)碼。 77 B7 D7 E777 B7 D7 E77B BB DB EB7B BB DB EB7D BD DD ED7D BD DD ED7E BE DE EE7E BE DE EE按鍵與編碼的對應(yīng)關(guān)系按鍵與編碼的對應(yīng)關(guān)系第38頁/共64頁第三十九頁，共65頁。第39頁/共64頁

41、第四十頁，共65頁。7410 D3 D2 D1 D089A56B23CFEDD4D5D6D7如鍵入(jin r)2鍵的鍵譯碼（鍵分析）流程行輸出(shch)全0（380H）讀（384H）全1111？YN有鍵入逐行掃描0111（380H）讀（384H）全1111？1011（380H) 1101讀（384H）1011行碼列碼AL低4位AL高4位Y第40頁/共64頁第四十一頁，共65頁。將行列(hng li)拚碼BDHAL與鍵表比較(bjio)查尋相應(yīng)鍵值BX顯示(xinsh)鍵值第41頁/共64頁第四十二頁，共65頁。KEYTAB DB 7EH,7DH,0BDH,0DDH,7BH,0BBH,0DB

42、H,77H DB 0B7H,0D7H,0E7H,0EBH,0EDH,0EEH,0DEH,0BEHLOP1: MOV DX, 380H MOV AL, 0 將行線全部(qunb)置0 OUT DX, AL定義(dngy)0F的相應(yīng)鍵碼表 MOV DX, 384H IN AL, DX ； 讀入列值 AND AL, 0F0H ；取高4位 CMP AL, 0F0H ；是否全“1111” JE LOP1 ；全“1111”則無鍵入第42頁/共64頁第四十三頁，共65頁。 MOV BX, 0 ；置計(jì)數(shù)初值 MOV AH, 77H ；檢測(jin c)鍵盤的行的輸出初值 LOP2: MOV DX, 380H

43、MOV AL, AH OUT DX, AL ；輸出行值 MOV DX, 384H IN AL, DX ；輸入列值 AND AL, 0F0H CMP AL, 0F0H ；是否在本行 JNE LOP3 ROR AH, 1 ；本行無鍵入，則檢查(jinch)下一行 JMP LOP2第43頁/共64頁第四十四頁，共65頁。LOP3: AND AH, 0FH ; 取行輸出(shch)值 OR AL, AH ; 與列輸入值，組合代碼AL LOP4: CMP AL, KEYTABBX JE LOP5 INC BX JMP LOP4 LOP5: ADD BL, 30H CMP BL, 3AH ； 將鍵值轉(zhuǎn)換(

44、zhunhun)為 ASCII字符 JC LOP6 ； 09 加30H ADD BL, 7 ； AF 加37H LOP6: MOV DL, BL MOV AH, 2 顯示(xinsh)鍵入的值 INT 21H RET第44頁/共64頁第四十五頁，共65頁。 微型計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字形式的信息，但是在實(shí)際工微型計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字形式的信息，但是在實(shí)際工程中大量遇到的是連續(xù)變化的物理量。例如程中大量遇到的是連續(xù)變化的物理量。例如 溫度、壓力、溫度、壓力、流量、光通量、位移量以及連續(xù)變化的電壓流量、光通量、位移量以及連續(xù)變化的電壓(diny)(diny)、電流等等。、電流等等。 對于非電信號(hào)的物理量，

45、必須先由傳感器進(jìn)行檢測，對于非電信號(hào)的物理量，必須先由傳感器進(jìn)行檢測，并且轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并且轉(zhuǎn)換為電信號(hào), ,然后經(jīng)過放大器放大為然后經(jīng)過放大器放大為0 05V5V電平的模電平的模擬量。擬量。 模擬通道接口的作用就是實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的模擬通道接口的作用就是實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。模轉(zhuǎn)換。模/ /數(shù)數(shù)(A/D)(A/D)轉(zhuǎn)換就是把輸入的模擬量變?yōu)閿?shù)字量，轉(zhuǎn)換就是把輸入的模擬量變?yōu)閿?shù)字量，供微型計(jì)算機(jī)處理。數(shù)供微型計(jì)算機(jī)處理。數(shù)/ /模模(D/A)(D/A)轉(zhuǎn)換就是將微型計(jì)算機(jī)處轉(zhuǎn)換就是將微型計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出。理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出。 6.4 模擬(mn)通道接

46、口第45頁/共64頁第四十六頁，共65頁。 A/D A/D和和D/AD/A的重要的重要(zhngyo)(zhngyo)技術(shù)指標(biāo)有：技術(shù)指標(biāo)有： 1. 1. 分辨率分辨率(resolution)(resolution) 分辨率是指轉(zhuǎn)換器對輸出的數(shù)字分辨率是指轉(zhuǎn)換器對輸出的數(shù)字(shz)(shz)量與輸入的模擬量或量與輸入的模擬量或輸出的模擬量與輸入的數(shù)字輸出的模擬量與輸入的數(shù)字(shz)(shz)量的分辨能力，通常用二進(jìn)制量的分辨能力，通常用二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)來表示轉(zhuǎn)換器的分辨率。位數(shù)越多分辨率也就越數(shù)的位數(shù)來表示轉(zhuǎn)換器的分辨率。位數(shù)越多分辨率也就越高。對于高。對于n n位轉(zhuǎn)換器，其分辨率為整個(gè)模擬

47、量的位轉(zhuǎn)換器，其分辨率為整個(gè)模擬量的1/2n1/2n。 2. 2. 轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間 轉(zhuǎn)換時(shí)間指轉(zhuǎn)換器完成一次模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換所花轉(zhuǎn)換時(shí)間指轉(zhuǎn)換器完成一次模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換所花的時(shí)間。這個(gè)的時(shí)間。這個(gè)(zh ge)(zh ge)參數(shù)直接影響到系統(tǒng)的速度。參數(shù)直接影響到系統(tǒng)的速度。 6.4 模擬通道接口第46頁/共64頁第四十七頁，共65頁。3. 3. 量化誤差量化誤差 量化誤差是指實(shí)際輸出值與理論值之間的誤差，量化量化誤差是指實(shí)際輸出值與理論值之間的誤差，量化誤差是轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換分辨率直接誤差是轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換分辨率直接(zhji)(zhji)造成的。造成的。 由于由于(yuy)(yuy)輸入模擬

48、量是連續(xù)變化的輸入模擬量是連續(xù)變化的, ,只有當(dāng)它的值為只有當(dāng)它的值為0.0196V0.0196V的整數(shù)倍時(shí)，模擬量值才能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字量，否的整數(shù)倍時(shí)，模擬量值才能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字量，否則模擬量將被則模擬量將被“四舍五入四舍五入”后由相近的數(shù)字量輸出。后由相近的數(shù)字量輸出。 例如例如 0.025V 0.025V被轉(zhuǎn)換成被轉(zhuǎn)換成01H01H輸出，輸出，0.032V0.032V被轉(zhuǎn)換成被轉(zhuǎn)換成02H02H輸輸出，最大誤差為出，最大誤差為1/21/2個(gè)最低有效位，這就是量化誤差。個(gè)最低有效位，這就是量化誤差。 具有具有8 8位分辨率的位分辨率的A/DA/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)換器，當(dāng)輸入(s

49、hr)0(shr)05V5V電壓時(shí)，對電壓時(shí)，對應(yīng)的數(shù)字輸出為應(yīng)的數(shù)字輸出為00H00HFFHFFH，即輸入，即輸入(shr)(shr)每變化每變化0.0196V0.0196V時(shí)，輸出時(shí)，輸出就變化就變化1 1。 6.4 模擬通道接口第47頁/共64頁第四十八頁，共65頁。 由于由于D/AD/A轉(zhuǎn)換器與微型計(jì)算機(jī)接口時(shí)，微型計(jì)算機(jī)是靠轉(zhuǎn)換器與微型計(jì)算機(jī)接口時(shí)，微型計(jì)算機(jī)是靠輸出指令輸出數(shù)字輸出指令輸出數(shù)字(shz)(shz)量供量供DACDAC轉(zhuǎn)換之用，而輸出指令送出的數(shù)轉(zhuǎn)換之用，而輸出指令送出的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上的時(shí)間是短暫的據(jù)在數(shù)據(jù)總線上的時(shí)間是短暫的 ( (不足一個(gè)輸出周期不足一個(gè)輸出周期

50、) )，所，所以以DACDAC和微型計(jì)算機(jī)間，需有數(shù)據(jù)寄存器來保持微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)間，需有數(shù)據(jù)寄存器來保持微型計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，供輸出的數(shù)據(jù)，供DACDAC轉(zhuǎn)換用。轉(zhuǎn)換用。 目前生產(chǎn)的目前生產(chǎn)的DACDAC芯片可分為芯片可分為2 2類，一類芯片內(nèi)部設(shè)置有類，一類芯片內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)寄存器，不需外加電路就可直接與微型計(jì)算機(jī)接口。數(shù)據(jù)寄存器，不需外加電路就可直接與微型計(jì)算機(jī)接口。另一類芯片內(nèi)部沒有數(shù)據(jù)寄存器，因此不能直接與微型計(jì)另一類芯片內(nèi)部沒有數(shù)據(jù)寄存器，因此不能直接與微型計(jì)算機(jī)接口，必須通過并行接口與微型計(jì)算機(jī)接口。算機(jī)接口，必須通過并行接口與微型計(jì)算機(jī)接口。 下面分別介紹下面分別介紹(j

51、isho)(jisho)這二類這二類DACDAC芯片與微型計(jì)算機(jī)的接口方法。芯片與微型計(jì)算機(jī)的接口方法。 6.4.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其與微型(wixng)計(jì)算機(jī)的接口第48頁/共64頁第四十九頁，共65頁。1 18 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832 DAC0832 DAC0832是具有是具有2020條引線的雙列直條引線的雙列直插式插式CMOSCMOS器件，它器件，它內(nèi)部具有兩級(jí)數(shù)據(jù)內(nèi)部具有兩級(jí)數(shù)據(jù)(shj)(shj)寄存器，寄存器，完成完成8 8位電流位電流DADA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。換。（1）DAC0832的結(jié)構(gòu)(jigu)第49頁/共64頁第五十頁，共65頁。（2 2）DAC083

52、2DAC0832與微型計(jì)算機(jī)的接口與微型計(jì)算機(jī)的接口 由于由于DAC0832DAC0832內(nèi)部有輸入寄存器和內(nèi)部有輸入寄存器和DACDAC寄存器，所以它寄存器，所以它不需要外加其他電路便可以與微型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線直接不需要外加其他電路便可以與微型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線直接相連相連(xin(xin lin) lin)。根據(jù)。根據(jù)DAC0832DAC0832的的5 5個(gè)控制信號(hào)的不同連接個(gè)控制信號(hào)的不同連接方式，使得方式，使得它可以有它可以有3 3種工作方式。種工作方式。 1) 1) 直通方式直通方式 將將 、 、 和和 接地，接地，ILEILE接高電平接高電平, ,就能使得兩個(gè)寄就能使得兩個(gè)寄存器跟隨

53、輸入的數(shù)字量變化，存器跟隨輸入的數(shù)字量變化，DACDAC的輸出也同時(shí)跟隨變化。的輸出也同時(shí)跟隨變化。直通方式常用于連續(xù)反饋控制的環(huán)路中。直通方式常用于連續(xù)反饋控制的環(huán)路中。 圖6-22 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖(kungt)和引線1 18 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832第50頁/共64頁第五十一頁，共65頁。 2) 2) 單緩沖工作方式單緩沖工作方式 將其中一個(gè)寄存器工作在直通狀態(tài)，另一個(gè)處于受將其中一個(gè)寄存器工作在直通狀態(tài)，另一個(gè)處于受控控的鎖存器狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中的鎖存器狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中, ,如果只有一路模擬量輸如果只有一路模擬量輸出出, ,或雖有幾路模擬量但并

54、不要求同步或雖有幾路模擬量但并不要求同步(tngb)(tngb)輸出，就輸出，就可采用單緩沖可采用單緩沖方式。方式。 單緩沖單緩沖(hunchng)(hunchng)方式連接的方法有方式連接的方法有3 3種，如圖種，如圖6-236-23所示。所示。 第第1 1種方法種方法(fngf)(fngf)為使為使DACDAC寄存器處于直通方式。寄存器處于直通方式。 第第2 2種方法是使輸入寄存器處于直通方式。種方法是使輸入寄存器處于直通方式。 第第3 3種方法是使輸入寄存器和種方法是使輸入寄存器和DACDAC寄存器同時(shí)處于受控寄存器同時(shí)處于受控的鎖存器狀態(tài)。的鎖存器狀態(tài)。1 18 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器位數(shù)模轉(zhuǎn)

55、換器DAC0832DAC0832第51頁/共64頁第五十二頁，共65頁。將數(shù)據(jù)區(qū)將數(shù)據(jù)區(qū)BUFFBUFF中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出的程序中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出的程序(chngx)(chngx)如下如下: : stack segment stack stack segment stack stackstack dw 32 dup(0) dw 32 dup(0) stack ends stack ends data segment data segment BUF DB 23 BUF DB 23，4545，6767， COUNT EQU $-BUF COUNT EQU $-BUF data e

56、nds data ends code segment code segment start proc far start proc far 略略 MOV BX MOV BX，OFFSET BUFOFFSET BUF MOV CX MOV CX，COUNTCOUNT AGAIN AGAIN： MOV DXMOV DX，380H380H MOV AL MOV AL，BXBX OUT DX OUT DX，ALAL INC BX INC BX LOOP AGAIN LOOP AGAIN 略略 end start end start第52頁/共64頁第五十三頁，共65頁。例例6.16.1產(chǎn)生產(chǎn)生(chn

57、shng)(chnshng)鋸齒波。鋸齒波。 在許多應(yīng)用中在許多應(yīng)用中, ,要求有一個(gè)線性增長的鋸齒波電壓來控制檢要求有一個(gè)線性增長的鋸齒波電壓來控制檢測過程、移動(dòng)記錄筆或移動(dòng)電子束等。對此可通過測過程、移動(dòng)記錄筆或移動(dòng)電子束等。對此可通過DAC0832DAC0832的輸?shù)妮敵龆私舆\(yùn)算出端接運(yùn)算(yn sun)(yn sun)放大器來實(shí)現(xiàn)。放大器來實(shí)現(xiàn)。 鋸齒波產(chǎn)生電路 第53頁/共64頁第五十四頁，共65頁。產(chǎn)生鋸齒波的程序產(chǎn)生鋸齒波的程序(chngx)(chngx)如下如下: : stack segment stack stack segment stack stackstack dw 3

58、2 dup(0) dw 32 dup(0) stack ends stack ends code segment code segment start proc far start proc far assume ss assume ss：stackstack，cscs：codecode 略略 MOV DX MOV DX，380H380H AGAIN AGAIN： INC AL INC AL OUT DX OUT DX，ALAL PUSH AX PUSH AX MOV AH MOV AH，11 11 ；1111號(hào)功能號(hào)功能(gngnng)(gngnng)調(diào)用調(diào)用 INT 21H INT 21H

59、 CMP AL CMP AL，0 0 ；有鍵入；有鍵入AL=FFHAL=FFH，無鍵入，無鍵入AL=0AL=0 POP AX POP AX JE AGAIN JE AGAIN ；無鍵入繼續(xù)；無鍵入繼續(xù) ret ret start endp start endp code ends code ends end start end start第54頁/共64頁第五十五頁，共65頁。 兩個(gè)寄存器都處于受控方式。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器的兩個(gè)寄存器都處于受控方式。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器的可控，應(yīng)當(dāng)給它們各分配一個(gè)端口地址，以便能按端口地可控，應(yīng)當(dāng)給它們各分配一個(gè)端口地址，以便能按端口地址進(jìn)行操作。數(shù)址進(jìn)行操作。

60、數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換采用兩步寫操作來完成?？稍谀＾D(zhuǎn)換采用兩步寫操作來完成?？稍贒ACDAC轉(zhuǎn)換輸出前一個(gè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，將下一個(gè)數(shù)據(jù)送到輸入轉(zhuǎn)換輸出前一個(gè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，將下一個(gè)數(shù)據(jù)送到輸入(shr)(shr)寄存寄存器，以提高器，以提高DADA轉(zhuǎn)換速度。還可用于多路數(shù)轉(zhuǎn)換速度。還可用于多路數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng), ,以以實(shí)現(xiàn)多路模擬信號(hào)同步輸出的目的。實(shí)現(xiàn)多路模擬信號(hào)同步輸出的目的。 3) 3) 雙緩沖工作雙緩沖工作(gngzu)(gngzu)方方式式第55頁/共64頁第五十六頁，共65頁。圖6-25 DAC0832的雙緩沖連接方式 圖圖6-256-25為為DAC0832DAC0832與微型計(jì)算機(jī)接