第8章-輸入輸出接口及常用接口芯片-微型計(jì)算機(jī)原理(第三版)(共10章)課件

10一月2023第1頁(yè)

8.1概述

8.3輸入輸出的數(shù)據(jù)傳送方式

8.5可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器8253

8.2輸入輸出端口

8.4可編程并行通信接口8255A

8.6可編程串行通信接口8251A09一月2023第1頁(yè)8.1概述8.3輸10一月2023第2頁(yè)8.1接口電路概述8.1.1接口基本概念輸入設(shè)備：輸入信息輸出設(shè)備：送出結(jié)果輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、光盤機(jī)、解調(diào)器、A/D轉(zhuǎn)換器輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、光盤機(jī)、調(diào)制器、D/A轉(zhuǎn)換器

各設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、電氣性能和工作原理各不相同09一月2023第2頁(yè)8.1接口電路概述8.1.110一月2023第3頁(yè)接口電路：計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備之間，計(jì)算機(jī)內(nèi)部部件之間起連接作用的邏輯電路。接口電路是CPU與外部設(shè)備進(jìn)行信息交互的橋梁。

輸入、輸出接口電路也稱為I/O電路(INPUT/Output)，即通常所說(shuō)的適配器、適配卡或接口卡。它是微型計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的橋梁。09一月2023第3頁(yè)接口電路：計(jì)算機(jī)之10一月2023第4頁(yè)

(1)接口電路結(jié)構(gòu)：一般由寄存器組、專用存儲(chǔ)器和控制電路幾部分組成，當(dāng)前的控制指令、通信數(shù)據(jù)、以及外部設(shè)備的狀態(tài)信息等分別存放在專用存儲(chǔ)器或寄存器組中。

(2)接口電路的連接：所有外部設(shè)備都通過(guò)各自的接口電路連接到微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線上去。

(3)通信方式：分為并行通信和串行通信。并行通信是將數(shù)據(jù)各位同時(shí)傳送；串行通信則使數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送。09一月2023第4頁(yè)(1)接口電路10一月2023第5頁(yè)外部設(shè)備種類繁多，輸入/輸出的信號(hào)各不相同計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，外設(shè)提供的是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)外設(shè)的數(shù)字信號(hào)可以是并行信號(hào)或串行信號(hào)，而計(jì)算機(jī)只能接收和發(fā)送并行信號(hào)外設(shè)的輸入/輸出速度有很大差別。計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間傳送的信息格式和電平高低也是多種多樣外部設(shè)備需要接口電路與計(jì)算機(jī)相連，而為什么不能象存儲(chǔ)器那樣直接連接到數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線呢？09一月2023第5頁(yè)外部設(shè)備種類繁多，輸入/輸出的信號(hào)10一月2023第6頁(yè)解決的辦法：加入轉(zhuǎn)換及控制電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換及傳輸速度的匹配外設(shè)接口電路必然是多樣化的定義：把外部設(shè)備同計(jì)算機(jī)連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的轉(zhuǎn)換和控制電路稱為外設(shè)接口電路，簡(jiǎn)稱外設(shè)接口。計(jì)算機(jī)如何和這些電氣性能不同、速度不同以及所處理的信息格式不同的設(shè)備連接，以便能夠正確地輸入/輸出信息，而不造成信息的混亂、丟失呢？09一月2023第6頁(yè)解決的辦法：加入轉(zhuǎn)換及控制電路，實(shí)10一月2023第7頁(yè)8.1.2接口電路的功能外部設(shè)備的多樣性，導(dǎo)致接口電路多樣性。接口的基本功能傳輸信號(hào)提供緩沖功能滿足接口兩邊的時(shí)序要求外設(shè)接口電路應(yīng)具有的功能1．?dāng)?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換3．?dāng)?shù)據(jù)緩沖功能5．實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)7．可編程序功能2．提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)4．譯碼選址6．具備時(shí)序控制8．錯(cuò)誤檢測(cè)功能09一月2023第7頁(yè)8.1.2接口電路的功能外部10一月2023第8頁(yè)1．?dāng)?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換接口與系統(tǒng)總線之間，采用并行傳送接口與外設(shè)之間，采用并行傳送或串行傳送串行外設(shè)，接口具有串/并轉(zhuǎn)換、并/串轉(zhuǎn)換能力并行外設(shè)，接口具有拼裝和分解的能力接口產(chǎn)生校驗(yàn)位及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)的功能2．提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)即狀態(tài)信息：協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳送3．?dāng)?shù)據(jù)緩沖功能具有輸入緩沖、輸出鎖存的功能09一月2023第8頁(yè)1．?dāng)?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換接口與系統(tǒng)總線之間10一月2023第9頁(yè)4．譯碼選址根據(jù)地址信號(hào)提供地址譯碼的功能5．實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)與外設(shè)的電源可能不同數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動(dòng)能力有限6．具備時(shí)序控制對(duì)于工作同步，提供復(fù)位電路對(duì)于信號(hào)同步，具有時(shí)鐘發(fā)生器7．可編程序功能編程決定接口的功能8．錯(cuò)誤檢測(cè)功能檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤和覆蓋錯(cuò)誤09一月2023第9頁(yè)4．譯碼選址根據(jù)地址信號(hào)提供地址譯10一月2023第10頁(yè)8.1.4通信的概念

CPU與外部設(shè)備之間,計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間需要進(jìn)行信息交換，所有這些信息交換均稱為1.并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送的方式，特點(diǎn)是傳輸速度快。例如，CPU將數(shù)據(jù)通過(guò)并口送給打印機(jī)等都屬于并行通信。通信的基本方式分為并行通信和串行通信兩種。當(dāng)距離較遠(yuǎn)、位數(shù)又多時(shí)，則導(dǎo)致了通信線路復(fù)雜且成本高。09一月2023第10頁(yè)8.1.4通信的概念10一月2023第11頁(yè)2.串行通信是指數(shù)據(jù)的各位一位一位地進(jìn)行傳送,特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，只需要一對(duì)傳輸線。節(jié)省傳輸線（優(yōu)點(diǎn)）；數(shù)據(jù)傳輸率較低（缺點(diǎn)）主要適用于長(zhǎng)距離、低速率的通信中。并行通信把一個(gè)字符各位用幾條線同時(shí)進(jìn)行傳輸。和串行通信相比，并行通信的信息實(shí)際傳輸速度快，信息傳輸率高。遠(yuǎn)距離成本高。09一月2023第11頁(yè)2.串行通信是指數(shù)據(jù)的10一月2023第12頁(yè)串行通信有三種情況：即單工通信方式、半雙工通信方式和全雙工通信方式。⑴

單工和雙工通信方式發(fā)送器接收器單工發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器半雙工發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器全雙工09一月2023第12頁(yè)串行通信有三種情況：即單工10一月2023第13頁(yè)⑵

同步方式和異步方式

①異步通信：每個(gè)字符的前面要有一位起始位，起始位后面緊跟的是字符(數(shù)據(jù)字)，最后是停止位，兩個(gè)字符間的傳輸間隔是任意的。

標(biāo)準(zhǔn)的異步通信數(shù)據(jù)格式

MARK1

1

1111第n個(gè)字符第n個(gè)字符第n+1個(gè)字符5～8位數(shù)據(jù)位0起始位校驗(yàn)位1位終止位1,1.5或2位先送低位09一月2023第13頁(yè)⑵同步方式和異步方式①10一月2023第14頁(yè)波特率的概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位/秒（b/s）表示，也稱為數(shù)據(jù)位率。它是衡量串行通信速率的重要指標(biāo)。波特率因子的概念：通信時(shí)，發(fā)送端和接收端都要用時(shí)鐘來(lái)測(cè)定每1位對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度，它們稱做發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘，這兩個(gè)時(shí)鐘的頻率相等，是信息位傳輸?shù)?6倍、32倍或者64倍。稱為波特率因子。波特率因子=n×波特率一般n取1,16,32和64等。對(duì)于異步通信，常采用n=1609一月2023第14頁(yè)波特率的概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳送的二10一月2023第15頁(yè)當(dāng)n=16時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)測(cè)示意圖如下：能完成上述功能的部件為通用異步收發(fā)器(UART——UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter)。

09一月2023第15頁(yè)當(dāng)n=16時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)測(cè)示意圖10一月2023第16頁(yè)③同步通信同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊（字符塊）為信息單位傳送，而每幀信息包括成多個(gè)字符，傳送一旦開始，要求每幀信息內(nèi)部的每一位都要同步。

同步字符1同步字符2數(shù)據(jù)信息圖9-1-3同步通信數(shù)據(jù)格式

有關(guān)串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn)

字符格式：通信雙方要約好字符的編碼形式、奇偶校驗(yàn)形式以及起始位和停止位的規(guī)定。09一月2023第16頁(yè)③同步通信同步串行通信是以數(shù)據(jù)10一月2023第17頁(yè)波特率(Baudrate)：波特率或傳輸率就是指每秒傳輸信息的位數(shù)，衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)要求發(fā)送端和接收端數(shù)據(jù)傳送速率相同。例1：每個(gè)字符對(duì)應(yīng)1個(gè)起始位，7個(gè)信息位，1個(gè)校驗(yàn)位，1個(gè)停止位，波特率為1200位/秒(波特)，則每秒傳輸?shù)淖址麛?shù)為：1200/10=120個(gè)。每一位的傳送時(shí)間Td就是波特率的倒數(shù)，如1200波特率，則：Td=1/1200=0.833ms09一月2023第17頁(yè)波特率(Baudrate)：10一月2023第18頁(yè)答：1）波特率是

(7位數(shù)據(jù)位+1位起始位+1位校驗(yàn)位+1位停止位)×240=2400b/s2）有效數(shù)據(jù)位傳輸位是：7×240=1680b/s3）傳輸效率是：1680/2400=70%例2：異步傳輸7位ASCII碼，如果需要數(shù)據(jù)傳輸速率為240字符/秒，用1位奇偶校驗(yàn)位和1位停止位，則：1）波特率應(yīng)該是多少？2）有效數(shù)據(jù)位傳輸位是多少？3）傳輸效率是多少？常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率為：110，300，600，1200，1800，2400，4800，9600，19200，……。09一月2023第18頁(yè)答：1）波特率是例2：異步傳輸710一月2023第19頁(yè)3．遠(yuǎn)程串行通信

采用模擬載波傳輸方式。如在采用有形介質(zhì)（如電話線）進(jìn)行串行通信時(shí)，通信雙方各接入一個(gè)專門設(shè)備——調(diào)制解調(diào)器，將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)在電話線上傳輸，在接收端將模擬信號(hào)解調(diào)，還原成數(shù)字信號(hào)。

電話線09一月2023第19頁(yè)3．遠(yuǎn)程串行通信采用模擬載10一月2023第20頁(yè)8.1.3接口信號(hào)與計(jì)算機(jī)交換的信息數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。1．?dāng)?shù)據(jù)信息數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量2．狀態(tài)信息外設(shè)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，反映外設(shè)工作狀態(tài)有BUSY和READY3．控制信息計(jì)算機(jī)發(fā)送給外設(shè)，控制外設(shè)的工作隨著外設(shè)的具體工作原理不同而具有不同含義09一月2023第20頁(yè)8.1.3接口信號(hào)與計(jì)算機(jī)交10一月2023第21頁(yè)8.2輸入輸出端口8.2.1輸入輸出端口的概念數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息都是信息，存放在接口的不同寄存器（端口，Port）中，每個(gè)端口有端口地址。數(shù)據(jù)端口：存放數(shù)據(jù)信息。輸入端口、輸出端口狀態(tài)端口：存放外設(shè)或接口部件本身的狀態(tài)信息控制端口：存放CPU發(fā)往接口的控制信息，以控制接口和外部設(shè)備工作09一月2023第21頁(yè)8.2輸入輸出端口8.2.110一月2023第22頁(yè)輸入設(shè)備具備數(shù)據(jù)輸入端口，狀態(tài)端口，控制端口輸出設(shè)備具備數(shù)據(jù)輸出端口，狀態(tài)端口，控制端口輸入輸出設(shè)備具備數(shù)據(jù)輸入和輸出端口，狀態(tài)端口，控制端口典型的外設(shè)接口：I/O接口控制端口狀態(tài)端口數(shù)據(jù)輸出端口數(shù)據(jù)輸入端口CPU外部輸入設(shè)備或輸出設(shè)備DB控制信息狀態(tài)信息數(shù)據(jù)信息CBABABCB09一月2023第22頁(yè)輸入設(shè)備具備數(shù)據(jù)輸入端口，狀態(tài)端10一月2023第23頁(yè)8.2.2輸入輸出端口編址方式對(duì)外設(shè)的訪問(wèn)實(shí)質(zhì)上是對(duì)端口的訪問(wèn)外設(shè)I/O端口的地址安排I/O端口獨(dú)立編址I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址獨(dú)立編址的I/O端口，用I/O指令操作I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，用通用數(shù)據(jù)傳送等指令操作09一月2023第23頁(yè)8.2.2輸入輸出端口編址方式10一月2023第24頁(yè)存儲(chǔ)器的地址空間為2n字節(jié)，地址范圍為0~2n-1；若I/O尋址為16位，則I/O端口地址空間為216=65536字節(jié)，地址范圍為0~65535存儲(chǔ)器訪問(wèn)和I/O端口訪問(wèn)不會(huì)發(fā)生沖突存儲(chǔ)器的讀、寫操作由MEMR和MEMW信號(hào)控制1．I/O端口獨(dú)立編址方式（I/O指令尋址）端口的讀、寫操作由IOR和IOW信號(hào)控制，用IN指令和OUT指令操作兩個(gè)獨(dú)立的地址空間，地址空間重疊09一月2023第24頁(yè)存儲(chǔ)器的地址空間為2n字節(jié)，地址10一月2023第25頁(yè)地址空間的分配接口與存儲(chǔ)器空間相互獨(dú)立09一月2023第25頁(yè)地址空間的分配接口與存儲(chǔ)器10一月2023第26頁(yè)I/O端口獨(dú)立編址方式的優(yōu)點(diǎn)

端口地址碼短，譯碼電路簡(jiǎn)單，指令執(zhí)行速度快存儲(chǔ)器與端口操作指令不同，程序清晰，便于理解存儲(chǔ)器地址和端口地址獨(dú)立，端口地址空間不占用存儲(chǔ)器地址空間存儲(chǔ)器和端口的控制結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，可分別設(shè)計(jì)，且利于系統(tǒng)擴(kuò)展I/O端口獨(dú)立編址方式的缺點(diǎn)需要專門的I/O指令，且只有IN和OUT兩類指令只能對(duì)I/O端口進(jìn)行輸入和輸出操作，不能進(jìn)行其它運(yùn)算處理所以程序設(shè)計(jì)的靈活性較差09一月2023第26頁(yè)I/O端口獨(dú)立編址方式的優(yōu)點(diǎn)端10一月2023第27頁(yè)2．I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址(存儲(chǔ)器映像編址)端口被看作存儲(chǔ)器單元，分配給一個(gè)地址存儲(chǔ)器和I/O端口共用一個(gè)地址空間，兩者的地址是連續(xù)的，大小總共為2n字節(jié)CPU把I/O端口當(dāng)作存儲(chǔ)單元一樣進(jìn)行訪問(wèn)，不再需要專門的I/O指令對(duì)I/O端口操作，可使用所有的存儲(chǔ)器指令09一月2023第27頁(yè)2．I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址(10一月2023第28頁(yè)地址空間的分配接口與存儲(chǔ)器空間合而為一09一月2023第28頁(yè)地址空間的分配接口與存儲(chǔ)器10一月2023第29頁(yè)I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址的優(yōu)點(diǎn)

所有指令都可用于I/O端口從而編程靈活，操作方便I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址的缺點(diǎn)

端口地址占用了存儲(chǔ)器地址，使得存儲(chǔ)器的地址空間相對(duì)減少受地址空間的限制，不利于系統(tǒng)擴(kuò)展由于地址位數(shù)長(zhǎng)，指令碼相對(duì)增長(zhǎng)，使得指令執(zhí)行速度較慢09一月2023第29頁(yè)I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址的優(yōu)點(diǎn)10一月2023第30頁(yè)8.2.3輸入輸出端口的地址譯碼通過(guò)CPU給出的地址信號(hào)選定一個(gè)端口可附加控制信號(hào)參與地址譯碼按照譯碼電路采用的元器件的不同，分為門電路譯碼與專用譯碼器譯碼

據(jù)使用的地址信號(hào)多少，分為全譯碼方式和部分譯碼方式09一月2023第30頁(yè)8.2.3輸入輸出端口的地址10一月2023第31頁(yè)全譯碼：全部地址信號(hào)參與譯碼部分譯碼：部分地址信號(hào)參與譯碼部分譯碼方式多個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)端口，因?yàn)槲磪⑴c譯碼的地址線的信號(hào)可以為任意值當(dāng)系統(tǒng)中端口較多時(shí)，為避免地址的沖突，采用全部地址譯碼當(dāng)系統(tǒng)中端口較少，為減少譯碼電路的復(fù)雜性，可采用部分地址譯碼09一月2023第31頁(yè)全譯碼：全部地址信號(hào)參與10一月2023第32頁(yè)1．門電路譯碼如圖示：I/O端口獨(dú)立編址時(shí)的譯碼電路，對(duì)A0～A9地址信號(hào)進(jìn)行譯碼，信號(hào)為1101001110B，即34EH。當(dāng)接口電路中需要端口較少時(shí)采用此方式此為部分地址譯碼（由于A10～A15信號(hào)任意，則34EH、74EH、B4EH…等都有效）09一月2023第32頁(yè)1．門電路譯碼如圖示：I/O端口10一月2023第33頁(yè)2．譯碼器譯碼A15～A3的地址組合為0000001110000時(shí)選中74LS138當(dāng)接口電路中需多個(gè)端口地址時(shí)，采用專用譯碼器譯碼。09一月2023第33頁(yè)2．譯碼器譯碼A15～A3的地址10一月2023第34頁(yè)8.3輸入輸出的數(shù)據(jù)傳送方式計(jì)算機(jī)與I/O接口間的數(shù)據(jù)傳送即數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)傳送的控制方式

程序直接控制傳送方式、中斷方式、DMA方式和I/O處理機(jī)方式8.3.1程序直接控制傳送方式定義：是指在程序控制下進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳送，通常是在用戶程序中安排一段由I/O指令和其它指令組成的程序段，直接控制I/O接口的輸入/輸出操作。又分為無(wú)條件傳送方式和程序查詢傳送方式09一月2023第34頁(yè)8.3輸入輸出的數(shù)據(jù)傳送方式10一月2023第35頁(yè)1．無(wú)條件傳送方式又稱同步傳送方式。傳送時(shí)無(wú)需查詢外設(shè)的狀態(tài)，而直接使用I/O指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。外設(shè)的狀態(tài)固定、事先已知其狀態(tài)，不需進(jìn)行查詢判斷，直接利用I/O指令進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送優(yōu)點(diǎn)硬件、軟件開銷小只需等待一段時(shí)間后進(jìn)行輸入/輸出即可使用場(chǎng)合用于對(duì)一些簡(jiǎn)單外設(shè)的操作，如讀取開關(guān)狀態(tài)、驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示硬件不需要狀態(tài)端口和控制端口軟件09一月2023第35頁(yè)1．無(wú)條件傳送方式又稱同步傳送方10一月2023第36頁(yè)無(wú)條件傳送的接口電路：

接發(fā)光二極管接開關(guān)地址300H地址301H則輸入/輸出程序段為：CONTR:MOVDX,301H ;輸入端口地址送入DXINAL,DX ;讀取開關(guān)狀態(tài)

MOVDX,300H ;輸出端口地址送入DXOUTDX,AL ;控制發(fā)光二極管亮滅09一月2023第36頁(yè)無(wú)條件傳送的接口電路：接發(fā)光二10一月2023第37頁(yè)采用無(wú)條件傳送的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八選一模擬開關(guān)A/D轉(zhuǎn)換器通道選擇轉(zhuǎn)換為數(shù)字讀取09一月2023第37頁(yè)采用無(wú)條件傳送的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八選10一月2023第38頁(yè)2．程序查詢傳送方式又稱為條件傳送，或異步傳送I/O操作前，不斷讀取并測(cè)試外設(shè)的狀態(tài)。就緒，則交換信息，否則繼續(xù)查詢等待，直到就緒。接口電路中應(yīng)具有數(shù)據(jù)端口和狀態(tài)端口傳送過(guò)程①讀取狀態(tài)字②測(cè)試狀態(tài)字的相應(yīng)位是否滿足“就緒”條件，如果不滿足，則回到前一步繼續(xù)讀取狀態(tài)字③如果狀態(tài)字表明外設(shè)已經(jīng)處于“就緒”狀態(tài)，則傳送數(shù)據(jù)

程序查詢傳送有查詢輸入和查詢輸出。09一月2023第38頁(yè)2．程序查詢傳送方式又稱為條件傳10一月2023第39頁(yè)⑴查詢式輸入工作過(guò)程為：①外設(shè)發(fā)選通信號(hào)，將外設(shè)的數(shù)據(jù)打入鎖存器；另使D觸發(fā)器輸出1，送狀態(tài)緩沖器；②讀取狀態(tài)緩沖器；③準(zhǔn)備好則讀取數(shù)據(jù)緩沖器

程序查詢輸入接口電路

查詢式輸入流程查詢輸入部分的程序?yàn)椋篒NDATA:IN AL，STATUS_PORT ；從狀態(tài)端口讀入狀態(tài)

TEST AL，01H ；測(cè)試是否“準(zhǔn)備好”

JZ INDATA ；否，轉(zhuǎn)INDATA循環(huán)測(cè)試

IN AL，DATA_PORT ；是，從數(shù)據(jù)端口讀取數(shù)據(jù)復(fù)位狀態(tài)狀態(tài)數(shù)據(jù)09一月2023第39頁(yè)⑴查詢式輸入工作過(guò)程為：10一月2023第40頁(yè)⑵查詢式輸出工作過(guò)程:①外設(shè)空閑，發(fā)ACK復(fù)位D觸發(fā)器作為外設(shè)狀態(tài)；②CPU讀取外設(shè)狀態(tài)；③若外設(shè)空閑，則送出數(shù)據(jù)，并置位D觸發(fā)器；讀狀態(tài)送數(shù)據(jù)置位09一月2023第40頁(yè)⑵查詢式輸出工作過(guò)程:讀狀態(tài)送數(shù)10一月2023第41頁(yè)OUTDATA:IN AL,STATUS_PORT ;讀入狀態(tài) TEST AL,80H ;測(cè)試是否”忙”

JNZ OUTDATA ;是,轉(zhuǎn)OUTDATA循環(huán)測(cè)試

MOV AL,STORE ;否,從緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)

OUT DATA_PORT,AL ;輸出到數(shù)據(jù)端口查詢輸出部分的程序?yàn)椋?9一月2023第41頁(yè)OUTDATA:IN 10一月2023第42頁(yè)⑶采用查詢方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖示電路為采用查詢方式進(jìn)行八路模擬量輸入的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。09一月2023第42頁(yè)⑶采用查詢方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖示10一月2023第43頁(yè)8.3.2中斷傳送方式程序直接控制數(shù)據(jù)傳送方式的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、軟件簡(jiǎn)練且清晰，但效率低。利用中斷實(shí)現(xiàn)CPU和外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送——中斷傳送方式。在外設(shè)就緒時(shí)暫停執(zhí)行主程序在一定程度上實(shí)現(xiàn)了CPU和外設(shè)的并行工作在一定程度上也實(shí)現(xiàn)了外設(shè)與外設(shè)間的并行工作09一月2023第43頁(yè)8.3.2中斷傳送方式程序直10一月2023第44頁(yè)為了實(shí)現(xiàn)中斷傳送，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)提供相應(yīng)的軟件和硬件方面的支持。在軟件方面，要編制中斷申請(qǐng)對(duì)應(yīng)的中斷處理（服務(wù)）程序模塊并裝入內(nèi)存，再將各模塊的首地址寫入中斷向量表。在硬件方面，設(shè)置CPU使其能夠響應(yīng)中斷，設(shè)置中斷接口與中斷控制。有關(guān)中斷的詳細(xì)內(nèi)容見第8章中斷系統(tǒng)。09一月2023第44頁(yè)為了實(shí)現(xiàn)中斷傳送，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)提10一月2023第45頁(yè)8.3.3DMA（直接存儲(chǔ)器存?。┓绞街袛鄠魉头绞叫枰Ｗo(hù)斷點(diǎn)、標(biāo)志和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)等操作，存在著CPU運(yùn)算資源得不到充分利用的問(wèn)題。對(duì)于高速外設(shè)，中斷傳送方式甚至不能滿足數(shù)據(jù)傳送的要求。為此提出了在外設(shè)和內(nèi)部存儲(chǔ)器之間直接傳送數(shù)據(jù)的方式，即DMA方式（DirectMemoryAccess）。DMA方式傳送數(shù)據(jù)直接在外設(shè)與內(nèi)部存儲(chǔ)器之間進(jìn)行，即開辟了一條數(shù)據(jù)傳送通道，傳送期間不需CPU干預(yù)也不需要軟件介入，數(shù)據(jù)傳送的速度的上限就取決于存儲(chǔ)器的工作速度。DMA控制器(DMAC-DirectMemoryAccessController)實(shí)施DMA傳送控制09一月2023第45頁(yè)8.3.3DMA（直接存儲(chǔ)器10一月2023第46頁(yè)CPU存儲(chǔ)器高速設(shè)備DMAC總線DMA控制器作為系統(tǒng)的核心，具有兩個(gè)特性：總線從屬性和總線主控性?？偩€從屬性DMAC如同普通的I/O接口芯片，可由CPU通過(guò)對(duì)其端口進(jìn)行讀寫，設(shè)置DMAC的工作方式總線主控性DMAC作為DMA系統(tǒng)的核心器件，在DMA傳輸中其表現(xiàn)如同CPU一樣，可掌管總線控制權(quán)09一月2023第46頁(yè)CPU存儲(chǔ)器高速設(shè)備DMAC總線10一月2023第47頁(yè)1.DMA控制器的功能通常地址總線、數(shù)據(jù)總線和一些控制信號(hào)線由CPU管理。在DMA傳送時(shí)，DMA控制器接管這些總線?？刂茢?shù)據(jù)的傳送、判斷DMA傳送是否結(jié)束以及發(fā)出DMA結(jié)束等信號(hào)。所以DMA控制器必須具備以下功能①DMAC能夠向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào)HOLD

②DMAC接管對(duì)總線的控制，進(jìn)入DMA方式09一月2023第47頁(yè)1.DMA控制器的功能通常地址10一月2023第48頁(yè)④在DMA傳送期間，能發(fā)出讀、寫等控制信號(hào)⑤能決定傳送的字節(jié)數(shù)，以及判斷DMA傳送是否結(jié)束⑥在DMA傳送結(jié)束，向CPU發(fā)出DMA結(jié)束信號(hào)，將總線控制權(quán)交還給CPU，使CPU恢復(fù)正常工作狀態(tài)③DMAC能發(fā)出地址信號(hào)，對(duì)存儲(chǔ)器、外設(shè)進(jìn)行尋址；在完成一次傳送后修改地址指針，以便傳送下一數(shù)據(jù)09一月2023第48頁(yè)④在DMA傳送期間，能發(fā)出讀、寫10一月2023第49頁(yè)2.DMA接口DMA系統(tǒng)框圖為：09一月2023第49頁(yè)2.DMA接口DMA系統(tǒng)框圖為10一月2023第50頁(yè)關(guān)鍵是如何識(shí)別合適的、可挪用的周期，以避免與CPU的操作發(fā)生沖突（即同時(shí)使用總線）。就是利用CPU不訪問(wèn)存儲(chǔ)器的那些周期“挪用”過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)DMA操作，此時(shí)，DMA控制器可以使用總線而不用通知CPU也不會(huì)影響CPU的工作，這種方法稱為“周期挪用”。3.DMA操作的基本方法周期挪用、周期擴(kuò)展和CPU停機(jī)方式三種⑴周期挪用方式周期挪用方式不影響CPU的操作，也不減慢CPU的速度，但可能需要復(fù)雜的時(shí)序電路來(lái)判斷可以挪用的周期，并且數(shù)據(jù)的傳送是不連續(xù)的、不規(guī)則的，所以使用的不普遍。09一月2023第50頁(yè)關(guān)鍵是如何識(shí)別合適的、可挪用的周10一月2023第51頁(yè)⑵周期擴(kuò)展方式周期擴(kuò)展方式需使用專門的時(shí)鐘發(fā)生器/驅(qū)動(dòng)器電路當(dāng)需要進(jìn)行DMA傳送時(shí)，由DMA控制器發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)給時(shí)鐘電路，于是時(shí)鐘電路把提供給CPU的周期加寬，而提供給存儲(chǔ)器和DMA控制器的時(shí)鐘周期不變。這樣，CPU在加寬的時(shí)鐘周期內(nèi)仍按正常的時(shí)鐘周期繼續(xù)操作，而加寬的時(shí)鐘周期卻相當(dāng)于若干個(gè)正常的時(shí)鐘周期，可用來(lái)進(jìn)行DMA操作。這種操作方法使得CPU的處理速度降低，且CPU時(shí)鐘周期的加寬是有限制的。因此，用這種方法進(jìn)行DMA傳送，一次只能傳送一個(gè)字節(jié)。09一月2023第51頁(yè)⑵周期擴(kuò)展方式周期擴(kuò)展方式需使用10一月2023第52頁(yè)⑶CPU停機(jī)方式該方式是最常用也是最簡(jiǎn)單的DMA傳送方式。當(dāng)DMAC要進(jìn)行DMA傳送時(shí)，DMAC向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)，迫使CPU在現(xiàn)行機(jī)器周期結(jié)束后，讓出總線控制權(quán)，使三總線對(duì)CPU處于高阻狀態(tài)，并給出DMA響應(yīng)信號(hào)，DMAC接到響應(yīng)信號(hào)后，就接管總線的控制權(quán)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的控制操作，至DMA操作完成，DMAC撤消DMA請(qǐng)求信號(hào)，CPU再恢復(fù)對(duì)總線的控制權(quán)，繼續(xù)執(zhí)行被打斷的程序。09一月2023第52頁(yè)⑶CPU停機(jī)方式該方式是最常用也10一月2023第53頁(yè)DMAC保持DMA請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)間決定了CPU讓出總線控制權(quán)的時(shí)間，所以可以進(jìn)行字節(jié)傳送或數(shù)據(jù)塊的傳送采用CPU停機(jī)方式進(jìn)行DMA傳送期間，CPU一直處于空閑狀態(tài)，而不能進(jìn)行任何操作，包括響應(yīng)中斷及動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新都不能正常進(jìn)行，所以該方式降低了CPU的利用率，并且在使用時(shí)要考慮DMA控制器控制總線使用權(quán)的時(shí)間。09一月2023第53頁(yè)DMAC保持DMA請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)間10一月2023第54頁(yè)4.DMA數(shù)據(jù)傳送方式三種方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送方式、成組（塊）傳送方式和請(qǐng)求傳送方式。單字節(jié)傳送方式每次DMA請(qǐng)求只傳送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，傳送結(jié)束后把總線控制權(quán)歸還CPU接管。以后CPU又測(cè)試DMA請(qǐng)求信號(hào)是否有效，若有效則再次進(jìn)入DMA周期。注意：①在DMA響應(yīng)信號(hào)有效前，DMA請(qǐng)求信號(hào)必須一直保持有效；②既使連續(xù)請(qǐng)求DMA操作，在兩個(gè)字節(jié)傳送之間DMA控制器也必須釋放總線控制權(quán)，中間至少有一個(gè)總線周期是讓CPU使用的。09一月2023第54頁(yè)4.DMA數(shù)據(jù)傳送方式三種方式10一月2023第55頁(yè)成組（塊）傳送方式每次DMA請(qǐng)求傳送一組信息，不停頓地傳送直到規(guī)定長(zhǎng)度的字節(jié)傳送完后，DMA控制器才撤消請(qǐng)求信號(hào)釋放總線控制權(quán)。既使把DMA請(qǐng)求信號(hào)撤除，也能保證連續(xù)傳送。結(jié)束信號(hào)只能由DMAC中的計(jì)數(shù)器產(chǎn)生。在DMA傳送中，為了使源和目的間的數(shù)據(jù)傳送取得同步，不同的DMA控制器在操作時(shí)都受到外設(shè)請(qǐng)求信號(hào)或準(zhǔn)備就緒信號(hào)的限制。09一月2023第55頁(yè)成組（塊）傳送方式每次DMA請(qǐng)求10一月2023第56頁(yè)請(qǐng)求方式成組傳送又稱查詢傳送方式，類似于成組傳送方式。每傳送一個(gè)字節(jié)后，DMA控制器都檢測(cè)DMA響應(yīng)信號(hào)是否有效，若無(wú)效，則掛起，但并不釋放總線；若有效，則繼續(xù)DMA傳送，直到一組信息傳送結(jié)束或外加信號(hào)強(qiáng)制DMA控制器終止操作。09一月2023第56頁(yè)請(qǐng)求方式成組傳送又稱查詢傳送方式10一月2023第57頁(yè)5.DMA控制傳送過(guò)程三個(gè)階段：傳送前的初始化、數(shù)據(jù)傳送和傳送后處理。DMAC的初始化工作前，完成必要的準(zhǔn)備工作，向DMAC有關(guān)寄存器預(yù)置初態(tài)，包括：①數(shù)據(jù)傳送方向，即指定I/O設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)器“讀”還是“寫”。通過(guò)指定控制/狀態(tài)寄存器中相應(yīng)控制位的值來(lái)實(shí)現(xiàn)；②數(shù)據(jù)來(lái)源于何處及傳送到何處，即需要傳送的數(shù)據(jù)塊在主存和在I/O設(shè)備的首地址；③指定需要傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，即指定計(jì)數(shù)寄存器的初值。預(yù)置工作完成后，就將外設(shè)與主存之間數(shù)據(jù)傳送的控制權(quán)交給了DMA控制器，即啟動(dòng)了DMA數(shù)據(jù)傳送操作方式，CPU仍繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序09一月2023第57頁(yè)5.DMA控制傳送過(guò)程三個(gè)階段10一月2023第58頁(yè)DMA數(shù)據(jù)傳送在外設(shè)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)（輸入）或接收的數(shù)據(jù)已處理完畢（輸出），外設(shè)向DMA控制器發(fā)DMA請(qǐng)求，再由DMA控制器向CPU發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)（HOLD）。當(dāng)CPU允許進(jìn)行DMA傳送時(shí)（發(fā)回HLDA），便開始了一次DMA傳送。09一月2023第58頁(yè)DMA數(shù)據(jù)傳送在外設(shè)準(zhǔn)備好發(fā)送的10一月2023第59頁(yè)②DMA請(qǐng)求觸發(fā)器向控制/狀態(tài)邏輯發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號(hào)，再由控制/狀態(tài)邏輯向CPU發(fā)HOLD信號(hào)，申請(qǐng)進(jìn)行一次DMA傳輸；以成組輸入為例說(shuō)明傳送過(guò)程：①外設(shè)準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)據(jù)后，發(fā)出選通脈沖，使輸入數(shù)據(jù)送入緩沖寄存器，并使DMA請(qǐng)求觸發(fā)器置“1”；③CPU在完成現(xiàn)行周期后，立即響應(yīng)DMA請(qǐng)求，向DMA控制器發(fā)HLDA信號(hào)，并由控制/狀態(tài)邏輯使DMA請(qǐng)求觸發(fā)器復(fù)位，此時(shí)CPU懸空其總線，使總線處于高阻狀態(tài)，DMAC接管系統(tǒng)總線控制權(quán)；09一月2023第59頁(yè)②DMA請(qǐng)求觸發(fā)器向控制/狀態(tài)邏10一月2023第60頁(yè)④DMAC控制系統(tǒng)總線，發(fā)存儲(chǔ)器地址，并將數(shù)據(jù)緩沖寄存器的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上，隨后在其讀/寫信號(hào)線上發(fā)讀命令；⑤數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線直接在I/O設(shè)備與存儲(chǔ)器之間傳送；⑥每傳送一個(gè)字，DMAC的地址寄存器加1，從而得到下一個(gè)地址，字計(jì)數(shù)器減1，如此循環(huán)，直到字計(jì)數(shù)器值為0，DMA傳送完畢。09一月2023第60頁(yè)④DMAC控制系統(tǒng)總線，發(fā)存儲(chǔ)器10一月2023第61頁(yè)DMA傳送完畢時(shí)，可利字節(jié)計(jì)數(shù)器為0信號(hào)，由DMA控制器向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，即本次DMA的結(jié)束中斷，主機(jī)響應(yīng)后，通過(guò)服務(wù)程序?qū)MA傳送進(jìn)行結(jié)束處理。DMA結(jié)束處理09一月2023第61頁(yè)DMA傳送完畢時(shí)，可利字節(jié)計(jì)數(shù)器10一月2023第62頁(yè)綜上所述，進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送，CPU進(jìn)行兩次干預(yù)第一次是初始化，預(yù)置數(shù)據(jù)傳輸所必需的信息。第二次是進(jìn)行中斷后處理。可見，采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)，仍要調(diào)用程序、存在著程序中斷，因而DMA接口還包括程序中斷部件隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，DMA傳送已經(jīng)不再局限于存儲(chǔ)器和外設(shè)間的信息交換，可以擴(kuò)展為存儲(chǔ)器的兩個(gè)區(qū)域之間、兩種高速外設(shè)之間的直接傳送。09一月2023第62頁(yè)綜上所述，進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送，CP10一月2023第63頁(yè)8.3.4I/O處理機(jī)方式在DMA方式中，DMAC只能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)輸入/輸出傳送的控制，而對(duì)輸入/輸出設(shè)備的管理和其它操作，如信息的變換、裝配、拆卸和數(shù)碼校驗(yàn)等功能操作仍然需要由CPU來(lái)完成另外，DMA傳送不管采用單字節(jié)方式、成組方式或CPU停機(jī)方式，同樣存在著占用CPU時(shí)間的問(wèn)題。為了使CPU完全脫離管理和控制輸入/輸出的負(fù)擔(dān)，引入專門的設(shè)備控制數(shù)據(jù)傳送，即I/O處理機(jī)(InputOutputProcessor，簡(jiǎn)稱IOP)，提出了數(shù)據(jù)傳送的I/O處理機(jī)方式。09一月2023第63頁(yè)8.3.4I/O處理機(jī)方式在10一月2023第64頁(yè)

8255A可編程并行輸入/輸出接口是Intel公司微處理器擴(kuò)展系統(tǒng)所用的標(biāo)準(zhǔn)外圍接口電路。它采用NMOS工藝制造，用單一+5V電源供電，具有40條引腳，采用雙列直插式封裝。8.4可編程并行通信接口8255A

在主機(jī)側(cè)，能夠方便地與各種微機(jī)系統(tǒng)相配；在設(shè)備側(cè)，用8255A連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加其它電路，給用戶使用帶來(lái)很大方便。

09一月2023第64頁(yè)8255A可編10一月2023第65頁(yè)8.4.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

09一月2023第65頁(yè)8.4.18255A的內(nèi)部結(jié)10一月2023第66頁(yè)1.8255具有2個(gè)獨(dú)立的8位I/O口（A口和B口）和2個(gè)獨(dú)立的4位I/O（C口上半部和C口下半部），提供TTL兼容的并行接口。輸入時(shí)提供三態(tài)緩沖器功能，輸出時(shí)提供數(shù)據(jù)鎖存功能。其中，A口具有雙向傳輸功能。2.8255有3種工作方式，方式0、方式1和方式2，能使用多種數(shù)據(jù)傳送方式完成CPU與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，如無(wú)條件方式、查詢方式和中斷方式。3.B口和C口的引腳具有復(fù)合晶體管驅(qū)動(dòng)能力，在1.5V時(shí)輸出1mA電流，適于作輸出端口。4.

C口除用做數(shù)據(jù)口外，當(dāng)8255工作在方式1和方式2時(shí)，C口的部分引腳作為固定的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。09一月2023第66頁(yè)1.8255具有2個(gè)獨(dú)立的8位10一月2023第67頁(yè)5.讀/寫控制邏輯:讀/寫控制邏輯負(fù)責(zé)接收CPU的命令信號(hào)，管理8255A的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。它接收以及來(lái)自系統(tǒng)地址總線的A1、A0和控制總線的RESET、RD、WR信號(hào)。6．?dāng)?shù)據(jù)總線緩沖器:數(shù)據(jù)總線緩沖器是8位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，8255A通過(guò)數(shù)據(jù)總線緩沖器與系統(tǒng)相連。8.4.28255A的芯片引腳信號(hào)

09一月2023第67頁(yè)5.讀/寫控制邏輯:讀/寫控10一月2023第68頁(yè)1．與外設(shè)相連的信號(hào)PA7～PA0：A口數(shù)據(jù)線；PB7～PB0：B口數(shù)據(jù)線；PC7～PC0：C口數(shù)據(jù)線.2．與主機(jī)相連的信號(hào)⑴Reset：復(fù)位信號(hào)，高電平有效。當(dāng)Reset=1時(shí)，8255A內(nèi)部寄存器都被清零。⑵D7～D0：數(shù)據(jù)線。通常和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線低8位相連。⑶CS:片選信號(hào)，低電平有效。有效時(shí)允許8255A和CPU交換信息，一般情況由系統(tǒng)地址總線的某些位通過(guò)譯碼器產(chǎn)生信號(hào)。在不同工作方式下可兼作控制聯(lián)絡(luò)線09一月2023第68頁(yè)1．與外設(shè)相連的信號(hào)2．與主機(jī)相10一月2023第69頁(yè)⑷RD：讀信號(hào)，低電平有效。當(dāng)有效時(shí)，CPU可以從8255A中讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)字。⑸WR：寫信號(hào)，低電平有效。當(dāng)有效時(shí)，CPU可以向8255A中寫入數(shù)據(jù)或控制字。和信號(hào)通常接系統(tǒng)中的讀/寫信號(hào)。⑹A1、A0：端口選擇信號(hào)。在8255A內(nèi)部有3個(gè)數(shù)據(jù)端口和1個(gè)控制端口。當(dāng)8255A的A1、A0為00時(shí)，選中端口A，為01時(shí)，選中端口B，為10時(shí)，選中端口C，為11時(shí)，選中控制端口。09一月2023第69頁(yè)⑷RD：讀信號(hào)，低電平有效。當(dāng)10一月2023第70頁(yè)表 8255的端口與操作選擇表

A1A0RDWRCS操作001010000111000A口內(nèi)容讀至數(shù)據(jù)總線B口內(nèi)容讀至數(shù)據(jù)總線C口內(nèi)容讀至數(shù)據(jù)總線

輸入00110101

111100000000數(shù)據(jù)總線內(nèi)容寫至A口數(shù)據(jù)總線內(nèi)容寫至B口數(shù)據(jù)總線內(nèi)容寫至C口DB內(nèi)容寫至控制寄存器輸出X1XX1XX01X11100端口輸出為高阻非法端口輸出為高阻禁止09一月2023第70頁(yè)表 8255的端口與操作選擇表10一月2023第71頁(yè)8.4.38255A的控制字

通過(guò)指令向8255A的控制端口寫控制字來(lái)決定各端口的工作方式。8255A有兩種控制字：方式選擇控制字和按位置位/復(fù)位控制字。

1.方式選擇控制字:用來(lái)規(guī)定端口A、端口B和端口C的工作方式，其控制字的特征是：D7=1。8255A有三種基本工作方式。⑴

基本輸入/輸出方式——方式0，適用于端口A、端口B和端口C；⑵

選通輸入/輸出方式——方式1，適用于端口A和端口B；⑶雙向方式——方式2，只適用于端口A。

09一月2023第71頁(yè)8.4.38255A的控制字10一月2023第72頁(yè)方式選擇控制字格式

1

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0A口1：輸入0：輸出B口1：輸入0：輸出A組控制B組控制A組方式選擇00：方式001：方式11X：方式2方式字標(biāo)志C口高4位PC7～PC41：輸入0：輸出C口低4位PC3～PC01：輸入0：輸出B組方式選擇0：方式01：方式109一月2023第72頁(yè)方式選擇控制字格式110一月2023第73頁(yè)例如，若使端口A工作于方式0，輸出；端口B工作于方式1，輸入；端口C的高4位工作于方式0，輸出。則方式選擇控制字為：10000110B。10000110

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0A口0：輸出B口1：輸入A組方式選擇00：方式0方式字標(biāo)志C口高4位PC7～PC40：輸出C口低4位PC3～PC0配合B口工作B組方式選擇1:方式109一月2023第73頁(yè)例如，若使端口A工作于方式0，輸10一月2023第74頁(yè)2.端口C的置位/復(fù)位控制字:C口可用來(lái)作為位控方式使用，這時(shí)用置位/復(fù)位控制字單獨(dú)設(shè)置C口各位。該控制字的特征是：D7=0。0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0無(wú)用

端口C置位/復(fù)位標(biāo)志置位/復(fù)位1：置位0：復(fù)位位選擇000:PC0001:PC1010:PC2011:PC3100:PC4101:PC5110:PC6111:PC7

09一月2023第74頁(yè)2.端口C的置位/復(fù)位控制字:C10一月2023第75頁(yè)【例8.2】端口C的PC7要求置1，PC3要求清0，分析置1/置0控制字并為其編制程序段。設(shè)8255A的控制口地址為00EEH。

分析：PC7置1，則控制字為00001111B，即0FH；PC3清0，則控制字為00000110B，即06H，下面的程序段可以實(shí)現(xiàn)上述要求。MOV AL，0FH ；對(duì)PC7置1的控制字MOV DX，00EEH ；控制口地址送DXOUT DX，AL ；對(duì)PC7置1操作MOV AL，06H ；對(duì)PC3置0的控制字OUT DX，AL ；對(duì)PC3操作

09一月2023第75頁(yè)【例8.2】端口C的PC7要求10一月2023第76頁(yè)1．方式0

方式0提供兩個(gè)8位口（A和B）和兩個(gè)4位口（PC7~PC4，PC3~PC0），任何一個(gè)口都可用做輸入或輸出，由CPU用簡(jiǎn)單的I/O指令來(lái)進(jìn)行讀/寫。8.4.48255的工作方式—有三種工作方式一般用于無(wú)條件傳送的場(chǎng)合，也可以用做查詢式傳送。習(xí)慣上將A口和B口作為數(shù)據(jù)口，將C口作為控制輸出和狀態(tài)輸入口。

09一月2023第76頁(yè)1．方式0方式0提供兩個(gè)810一月2023第77頁(yè)8255A方式0輸入時(shí)序09一月2023第77頁(yè)8255A方式0輸入時(shí)序10一月2023第78頁(yè)8255A方式0輸出時(shí)序脈沖寬度tRRtRA端口輸入數(shù)據(jù)CS,A1,A0tHRtLRtARRDD7～D0tDFtRD09一月2023第78頁(yè)8255A方式0輸出時(shí)序脈沖寬度10一月2023第79頁(yè)2.方式1——選通輸入/輸出工作方式

當(dāng)A口工作在方式1的輸入/輸出時(shí)，端口C的PC7、PC6、PC3或PC5、PC4、PC3配合口A工作；當(dāng)B口工作在方式1的輸入/輸出時(shí)，端口C的PC2、PC1、PC0配合口B工作。

⑴

方式1輸入09一月2023第79頁(yè)2.方式1——選通輸入/輸出工作10一月2023第80頁(yè)各控制信號(hào)說(shuō)明如下:

STB(Strobl)：選通信號(hào)輸入端，低電平有效。當(dāng)有效時(shí)，8255A接收外設(shè)送來(lái)的8位數(shù)據(jù)，外設(shè)將數(shù)據(jù)打入8255A輸入緩沖器。IBF(InputBufferFull)：緩沖器滿輸出信號(hào)，是輸出的狀態(tài)信號(hào)，高電平有效。有效時(shí)，表示當(dāng)前已有一個(gè)新的數(shù)據(jù)在輸入緩沖器中，一般供CPU查詢。

INTR(InterruptRequest)：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。向CPU的信號(hào)，IBF有效時(shí)向CPU發(fā)請(qǐng)求信號(hào)，表示選通信號(hào)結(jié)束、從而外設(shè)已將一個(gè)數(shù)據(jù)送進(jìn)輸入緩沖器中；在CPU讀取輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)時(shí)，由讀信號(hào)的下降沿將INTR清除為低電平。09一月2023第80頁(yè)各控制信號(hào)說(shuō)明如下:STB10一月2023第81頁(yè)8255A工作在方式1輸入的時(shí)序圖IBFINTRRD端口數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入外設(shè)→8255A8255A→CPUSTB

INTE為中斷允許位，對(duì)應(yīng)PC口的D6位（INTEA）和D2位（INTEB），可通過(guò)對(duì)PC口按位寫方法設(shè)置；09一月2023第81頁(yè)8255A工作在方式1輸入的時(shí)序10一月2023第82頁(yè)⑵方式1輸出

當(dāng)A口工作在方式1并作為輸出端口時(shí)，端口C的PC7作為“輸出緩沖器滿信號(hào)”，PC6作為外設(shè)“接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)”信號(hào)，PC3作為“中斷請(qǐng)求信號(hào)”INTRA；當(dāng)B口工作在方式1并作為輸出端口時(shí)，端口C的PC1作為“輸出緩沖器滿信號(hào)”，PC2作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)”信號(hào)，PC0作為“中斷請(qǐng)求信號(hào)”INTRB。INTR端口數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出CPU

→8255A8255A→外設(shè)數(shù)據(jù)有效WROBFACK方式1輸出的時(shí)序圖09一月2023第82頁(yè)⑵方式1輸出當(dāng)A口工10一月2023第83頁(yè)3.方式2——雙向傳輸方式

方式2只能用于端口A，在方式2下，CPU既可以從A口讀數(shù)據(jù)，又可以向A口寫數(shù)據(jù)，此時(shí)端口C的5條引線配合端口A提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。

PA7-0INTE1PC7PC6PC2PC3I/OINTRAOBFA&I/OPC4PC5INTE2≥1&(b)方式2時(shí)各控制信號(hào)的意義STBAIBFAASKA

PC3～

PC7引腳與之配合；PC0、1、2可作為數(shù)據(jù)線使用。

中斷條件：STB=1(無(wú)效)，IBF=1、INTE=1；09一月2023第83頁(yè)3.方式2——雙向傳輸方式10一月2023第84頁(yè)8.4.58255A的應(yīng)用舉例

+5VD0~D7PA0A0PA1A1PA2PA3CSPA4PA5PA6PA7

RDPB3WRPB2PB1PB0RESET8255AA0A1A2…A15譯碼器11鎖存器AD0~AD7A8~A15A16/S3~A19/S6ALERDM/IOWRRESETCPU【例8.3】B口4個(gè)開關(guān)用來(lái)輸入4位二進(jìn)制數(shù)，A口接的是8段顯示器，要求根據(jù)8255A的B口輸入的二進(jìn)制情況，將其從A口輸出。地址是0FFF8H、0FFFAH…

…

09一月2023第84頁(yè)8.4.58255A的應(yīng)用舉10一月2023第85頁(yè)分析：

A口:基本輸出方式，B口:基本輸入方式，方式控制字為82H。循環(huán)讀取B口數(shù)據(jù)，然后到字段表中取段碼，最后送到A口顯示。程序如下：

MOV AL，82HMOV DX，0FFFEH；設(shè)置方式控制字OUT DX，ALL：MOV DL，0FAHIN AL，DX ；讀B口開關(guān)數(shù)據(jù)AND AL，0FH ；屏蔽高4位MOV BX，OFFSETBUFFERXLAT ；取段碼MOV DL，0F8H ；A口OUT DX，AL ；輸出段碼顯示JMP LHLT09一月2023第85頁(yè)分析：A口:基本輸出方式，B口10一月2023第86頁(yè)【例8.4】8255A作為連接打印機(jī)的接口，工作于方式0，連接如圖9-2-15所示。

打印機(jī)數(shù)據(jù)線BUSYSTRD0H~D6HA0A1CS8255APC總線A0A1IORRDWRIOWPA0~PA7PC6PC2A2~A9D0~D7D0~D7數(shù)據(jù)線片選譯碼09一月2023第86頁(yè)【例8.4】8255A作為連接打10一月2023第87頁(yè)具體查詢程序段如下：

PP：MOV AL，81H

OUT0D6H，AL

MOV AL，0CHOUT 0D6H，AL LSPT：IN AL，0D4HAND AL，04HJNZ LSPT

MOV AL，DATA[SI]OUT 0D0H，ALMOV AL，0DH

OUT 0D6H，ALDEC AL

OUT 0D6H，AL

…控制字，三個(gè)口工作于方式0，A口出，PC3～PC0入，PC7～PC4為輸出方式。用置1/置0方式使PC6為0，即使STB為高電平測(cè)試D2位,如不為0，說(shuō)明忙信號(hào)為1，即打印機(jī)處于忙狀態(tài)，故循環(huán)測(cè)試如不忙，把一字符送端口A,09一月2023第87頁(yè)具體查詢程序段如下：控制字，10一月2023第88頁(yè)【例8.5】使8255A工作于方式1，作為用中斷方式工作的打印機(jī)的接口，電路如下。

設(shè)8255A的端口地址為：A端口：00C0HB端口：00C2HC端口：00C4H控制端口：00C6H。

8086D7～D0D7～D08255APC0PC6打印機(jī)ACKNLGPA7-PA0ACK接8259A的IR31PC309一月2023第88頁(yè)【例8.5】使8255A工作于方10一月2023第89頁(yè)【分析】8255A的A口作為數(shù)據(jù)通道，工作在方式1，輸出，此時(shí)PC6作為ACK信號(hào)輸入端，PC3自動(dòng)作為INTR信號(hào)輸出端，PC7作為OBF信號(hào)輸出端。打印機(jī)需要一個(gè)數(shù)據(jù)選通信號(hào)，故由CPU控制PC0來(lái)產(chǎn)生選通脈沖。ACK接打印機(jī)的ACKNLG端；PC3連到8259A中斷管理器的中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入端IR3，中斷類型號(hào)為0BH，中斷向量放在主存的00H段2CH，2DH，2EH，2FH這4個(gè)單元中。對(duì)8255A初始化(設(shè)置控制字)程序段：MAIN：MOVAL，0A0H ；控制字，A口方式1，輸出，PC3～PC0為輸出。OUT0C6H，AL09一月2023第89頁(yè)【分析】8255A的A口作為數(shù)據(jù)10一月2023第90頁(yè)MOVAL，01H；置1/0方式使PC0=1，OUT0C6H，AL；即讓選通無(wú)效MOVDX，OFFSETROUTINTRMOVAX，SEGROUTINTR ；取中斷服務(wù)程序的偏移地址和段地址MOVDS，AXMOVAL，0BH ；選中斷向量0BHINT21H ；設(shè)置中斷向量MOVAL，0DH；使PC6為1，允許8255A中斷OUT 0C6H，ALSTI ；開放中斷向量09一月2023第90頁(yè)MOVAL，01H10一月2023第91頁(yè)中斷處理子程序的主要程序段如下：ROUTINTR：MOVAL，[DI];打印字符緩沖區(qū)OUT0C0H，AL；將打印字符送口A口MOV AL，00HOUT 0C6H，AL；INCALOUT0C6H，ALINCDI…；后續(xù)處理…IRET；中斷返回用置1/置0方式使PC0為0用置1/置0方式使PC0為1，09一月2023第91頁(yè)中斷處理子程序的主要程序段如下：10一月2023第92頁(yè)8.5計(jì)數(shù)器／定時(shí)器

1．概述定時(shí)信號(hào)的產(chǎn)生可用軟件和硬件兩種方法獲得。

軟件方法：用延時(shí)子程序。一般是由循環(huán)程序并且包含一定量的指令完成的，設(shè)計(jì)者需要對(duì)這些指令的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算或精確測(cè)試，以便得到精確的延時(shí)時(shí)間，軟件方法節(jié)省硬件，但是CPU執(zhí)行延時(shí)子程序期間，不能做其它事，降低了CPU的效率，且不容易提供多作業(yè)環(huán)境。

硬件方法：用計(jì)數(shù)器/定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)。即是一種靠硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的定時(shí)方法。本節(jié)主要介紹當(dāng)前廣泛應(yīng)用的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器Intel8253的原理和使用方法。8.5.1計(jì)數(shù)器／定時(shí)器概述

09一月2023第92頁(yè)8.5計(jì)數(shù)器／定時(shí)器1．10一月2023第93頁(yè)2．計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作原理可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的功能體現(xiàn)為:一是計(jì)數(shù)功能，由程序?qū)τ?jì)數(shù)器設(shè)置好計(jì)數(shù)初值，啟動(dòng)后便對(duì)外部事件開始減“1”計(jì)數(shù)，減為“0”時(shí)，輸出一個(gè)信號(hào)；二是定時(shí)功能：也是由程序設(shè)置好定時(shí)常數(shù)后進(jìn)行減“1”計(jì)數(shù)，按定時(shí)常數(shù)，不斷輸出為時(shí)鐘周期整數(shù)倍的定時(shí)間隔。計(jì)數(shù)器/定時(shí)器有以下用途：⑴

在多任務(wù)的分時(shí)系統(tǒng)中，用來(lái)作為中斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)程序的切換；⑵

可以給外部設(shè)備提供精確的定時(shí)信號(hào)；⑶

作為可編程的波特率發(fā)生器；⑷

實(shí)現(xiàn)時(shí)間延時(shí)。

09一月2023第93頁(yè)2．計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作原理可編10一月2023第94頁(yè)8.5.2可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253

1．8253的結(jié)構(gòu)和工作原理⑴

邏輯結(jié)構(gòu)：Intel8253的邏輯結(jié)構(gòu)即編程結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，引腳如圖(b)所示。8253是24腳封裝。D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND8253的引腳圖8253123456789101112242322212019181716151413VCCWRRDCSA1A0CLK2OUT2GATE2CLK1GATE1OUT1CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT28253的編程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫邏輯控制寄存器計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2D7-D0A0A1RDWRCS09一月2023第94頁(yè)8.5.2可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)10一月2023第95頁(yè)⑵8253的工作原理

⑴邏輯結(jié)構(gòu)：8253內(nèi)部有3個(gè)計(jì)數(shù)器，分別稱為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2，它們的結(jié)構(gòu)完全相同。每個(gè)計(jì)數(shù)器通過(guò)3個(gè)引腳和外部聯(lián)系：一個(gè)時(shí)鐘輸入端CLK、一個(gè)門控信號(hào)輸入端GATE和一個(gè)輸出端OUT，每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部有一個(gè)8位的控制寄存器，還有一個(gè)16位的計(jì)數(shù)初值寄存器CR、一個(gè)計(jì)數(shù)執(zhí)行部件和一個(gè)輸出鎖存器。8253的編程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫邏輯控制寄存器計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D7-D0A0A1RDWRCS09一月2023第95頁(yè)⑵8253的工作原理⑴邏輯10一月2023第96頁(yè)高8位低8位高8位低8位高8位低8位初值計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器輸出鎖存器工作原理

①數(shù)據(jù)總線緩沖器：通過(guò)數(shù)據(jù)總線緩沖器，CPU可以對(duì)8253寫入初始化命令字、寫入計(jì)數(shù)初值、讀取計(jì)數(shù)值。所以與數(shù)據(jù)總線緩沖器相連的外部引腳D7～D0接系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的低8位。

②計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2：三個(gè)互相獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，各自可按不同的方式工作。計(jì)數(shù)器0、1、2三個(gè)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器內(nèi)部每個(gè)都由一個(gè)16位的可預(yù)置值的減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。每個(gè)計(jì)數(shù)器操作獨(dú)立，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，減法計(jì)數(shù)器由計(jì)數(shù)器初值寄存器裝入初值，計(jì)數(shù)初值寄存器通過(guò)程序設(shè)置，輸出寄存器用于鎖存計(jì)數(shù)器的內(nèi)容。09一月2023第96頁(yè)高8位低8位高8位低8位高810一月2023第97頁(yè)③讀/寫邏輯電路：讀/寫邏輯電路從系統(tǒng)總線接收輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)組合產(chǎn)生對(duì)8253的控制信號(hào)。④控制寄存器：寫入控制字，決定計(jì)數(shù)器的工作方式。⑶8253的引腳功能與3個(gè)計(jì)數(shù)器有關(guān)的引腳計(jì)數(shù)器0：CLK0——計(jì)數(shù)器0的時(shí)鐘輸入

GATE0——計(jì)數(shù)器0的門脈沖控制輸入

OUT0

——計(jì)數(shù)器0的輸出片選信號(hào)輸入，低電平有效。一般是由系統(tǒng)地址總線經(jīng)過(guò)譯碼后接入，對(duì)8253進(jìn)行使能控制。CS：讀信號(hào)，低電平有效。它接系統(tǒng)控制總線的。當(dāng)有效時(shí)，表示CPU正在對(duì)8253進(jìn)行讀操作。WR：寫信號(hào)，低電平有效。它接系統(tǒng)控制總線的。當(dāng)有效時(shí)，表示CPU正在對(duì)8253進(jìn)行寫操作。

09一月2023第97頁(yè)③讀/寫邏輯電路：讀/寫邏輯電10一月2023第98頁(yè)A1、A0：內(nèi)部計(jì)數(shù)器及控制寄存器選擇。CS、RD、WR和A1、A0命令關(guān)系如下表：無(wú)操作110

01讀2#計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值100

01讀1#計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值010

01讀0#計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值000

01向控制字寄存器寫控制字11010計(jì)數(shù)初值寫入2#計(jì)數(shù)器10010計(jì)數(shù)初值寫入1#計(jì)數(shù)器01010計(jì)數(shù)初值寫入0#計(jì)數(shù)器00010操作A1

A0

CSRDWR09一月2023第98頁(yè)A1、A0：內(nèi)部計(jì)數(shù)器及控制寄存10一月2023第99頁(yè)2．8253的控制字格式D0(BCD)：設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)制。當(dāng)BCD=0時(shí)，計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制計(jì)數(shù)，當(dāng)BCD=1時(shí)，計(jì)數(shù)器按BCD碼計(jì)數(shù)。D3、D2、D1(M2、M1、M0)：工作方式選擇。有6種不同工作方式，如表9-7所示。

M2M1M0

工作方式

0

00001×10×11100101

方式0方式1方式2方式3方式4方式5

09一月2023第99頁(yè)2．8253的控制字格式D010一月2023第100頁(yè)D5、D4（RW1、RW0）：讀/寫指示位，具體如下：00：對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行鎖存操作，使當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖存到鎖存器中，以便進(jìn)行讀操作；01：只讀/寫低8位字節(jié)；10：只讀/寫高8位字節(jié)；11：先讀/寫低8位字節(jié)，再讀/寫高8位字節(jié)。D7、D6(SC1、SC0)：用來(lái)選擇計(jì)數(shù)器。

其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：D7、D6(SC1、SC0)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09一月2023第100頁(yè)D5、D4（RW1、RW0）：10一月2023第101頁(yè)原則：對(duì)計(jì)數(shù)器設(shè)置初值前，先寫控制字:指出計(jì)數(shù)值是二進(jìn)制還是十進(jìn)制、工作方式、對(duì)哪個(gè)計(jì)數(shù)器的哪些字節(jié)進(jìn)行操作等規(guī)定。在讀計(jì)數(shù)器值時(shí)，必須先用鎖存命令，鎖住當(dāng)前計(jì)數(shù)值，再進(jìn)行讀操作，否則，在讀數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器的數(shù)值可能處在改變過(guò)程中，這樣，讀出的計(jì)數(shù)值是一個(gè)不確定的數(shù)值。3．8253的編程命令4．8253的工作方式控制字的D3、D2、D1(M2、M1、M0)：工作方式選擇。有6種不同工作方式。

09一月2023第101頁(yè)原則：3．8253的編程命令10一月2023第102頁(yè)GATE=1CLKOUTN43210FF⑴方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷方式

CW寫入控制字n=4寫入初值4開始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷原則：工作特點(diǎn)：?計(jì)數(shù)時(shí)GATE=1，若GATE變?yōu)榈碗娖酵Ｖ褂?jì)數(shù)。?初值為n時(shí)，OUT在n+1個(gè)時(shí)鐘后產(chǎn)生高電平。?只計(jì)一遍數(shù)，不重復(fù)，直到寫入新的控制字為止。?計(jì)數(shù)過(guò)程中，可改變計(jì)數(shù)初值，寫入新初值后，重新開始計(jì)數(shù)。?GATE=0時(shí)寫入初值，到GATE變1時(shí)才開始計(jì)數(shù)。09一月2023第102頁(yè)GATE=1CLKOUTN4310一月2023第103頁(yè)⑵方式1——單脈沖觸發(fā)器(可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器)FFCWCLKGATEOUT321032n=3寫入初值門控觸發(fā)開始計(jì)數(shù)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)計(jì)數(shù)時(shí)間到，回到穩(wěn)態(tài)再次觸發(fā)?計(jì)數(shù)過(guò)程中，可改變計(jì)數(shù)初值，這時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)不受影響，回0后OUT為高電平，若再次觸發(fā)，則按新的初值進(jìn)行計(jì)數(shù)。?計(jì)數(shù)過(guò)程中，又來(lái)一個(gè)門控信號(hào)，則再下一時(shí)鐘脈沖后，又重新從初值開始計(jì)數(shù)，OUT仍維持為低電平，這樣使輸出脈沖比原來(lái)延長(zhǎng)了。09一月2023第103頁(yè)⑵方式1——單脈沖觸發(fā)器(可10一月2023第104頁(yè)⑵方式1——單脈沖觸發(fā)器(可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器)重復(fù)周期寫入初值開始計(jì)數(shù)重復(fù)周期CWn=3CLKGATE=1OUT321321321?可重復(fù)，不用重寫初值。輸出n-1個(gè)高，1個(gè)低電平脈沖波形。?計(jì)數(shù)過(guò)程中，如果改變計(jì)數(shù)初值，當(dāng)前計(jì)數(shù)不受影響，在下一個(gè)輸出周期中，將按新的計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，這是GATE門一直有效的情況。

09一月2023第104頁(yè)⑵方式1——單脈沖觸發(fā)器(可10一月2023第105頁(yè)⑷

方式3——方波發(fā)生器

CWn=4W重復(fù)周期CLKGATE=1OUT432143214負(fù)半周正半周負(fù)半周寫入初值開始計(jì)數(shù)正半周OUT543215432重復(fù)周期09一月2023第105頁(yè)⑷方式3——方波發(fā)生器CW10一月2023第106頁(yè)⑸

方式4——軟件觸發(fā)選通

寫入初值開始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)結(jié)束其特點(diǎn)是：?若計(jì)數(shù)初值為n，寫入初值n+1個(gè)時(shí)鐘周期后，輸出一個(gè)時(shí)鐘寬度的負(fù)脈沖。?GATE=1時(shí)，允許計(jì)數(shù)，GATE=0時(shí)，禁止計(jì)數(shù)，OUT端不受影響，維持當(dāng)時(shí)的電平。FFFFCWn=5CLKGATE=1OUT54321009一月2023第106頁(yè)⑸方式4——軟件觸發(fā)選通寫10一月2023第107頁(yè)⑹

方式5——硬件觸發(fā)選通

計(jì)數(shù)時(shí)間到寫入初值門控觸發(fā)開始計(jì)數(shù)再次觸發(fā)?在