cyy(接口芯片)微机原理

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1、第七章 可编程接口芯片及应用实现并行通信的接口称为并行通信接口，简称并行接口。完成串行通信任务的接口称为串行接口。并行接口 芯片就使用其功能，通常分为： 通用接口专用接口计算机与计算机、计算机与外设之间的数据交换有 两种形式，即：并行通信串行通信将一个字节或一个字的各位同时传输。 特点：速度快、效率高，用于近距离，传 输速度要求高的场合；将传输的数据一位一位地顺序传送。 优点：通信线少、成本低，适用于远距离。适用于大多数外设适用于某专用外设本章将主要讨论通用的接口芯片，这些芯片具有 以下特点：具有多种功能-以适应不同的应用需要；可编程-由程序设定其工作状态、方式或功能，并能动态地改变工作方式或

2、状态。本章重点介绍计数器/定时器8253、并行接口8255、 串行接口8251 、A/D转换器ADC0809,简要介绍DAC0832。7-1 可编程计数器/定时器电路8253微机中常用的计时功能有三种： 软件定时 不可编程的硬件定时如555定时器可编程的硬件定时如8253、8254一、8253内部结构和引脚功能1、8253的内部结构8253的内部结构如下所示：可见由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑及三个16位的计数器组成2、通道逻辑结构8253通道的逻辑结构如下所示，(以8253定时器为例)3、8253引脚图二、8253初始化编程初始化编程写入控制字写入计数初值 1、控制字 格式：D7 D6 D

3、5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2M1M0BCD 2、赋初值用两种方式赋值二进制范围：165536十进制范围：110000 举例：计数器0为方式0计数，计数初值为100；计数器1 定时1ms，时钟频率为2MHz。编写初始化程序段。（设8253口地址为40H43H）三、8253工作方式6种1、方式0计数结束中断 方式0 的工作波形为：说明：当GATE1时，允许计数；当GATE0时，禁止计数；当GATE恢复高时，接着计数。2、方式1可编程单稳 方式1 的工作波形为：说明：在计数过程中，GATE变低不影响计数，GATE 产生 时，从初值开始计数,因此可以控制脉冲宽

4、度。3、方式2频率发生器 方式2 的工作波形为：说明：计数过程中，若GATE变低，禁止计数，GATE变 高后（ ），又将n装入，从头开始计数。4、方式3方波发生器方式3 的工作波形为：说明：n偶数，为对称方波；n奇数，为非对称方波。GATE信号同方式25、方式4软件触发方式方式4 的工作波形为：说明：GATE1，计数；GATE0，停止计数。变高后，从头开始计数。6、方式5硬件触发方式 方式5 的工作波形为：说明：GATE产生 时开始计数，计数过程 中，GATE 会触发计数器从初值开始计数。四、8253应用举例例1：某8253与CPU 的连接如下图所示：该系统要求8253完成下列功能：用通道0,

5、完成对外部事件计数,计满150次向CPU申请中断;用通道1，产生1KHz方波； 用通道2，作标准时钟(1ms1秒)。试编试编 写初始化程序段例2 用8253监视一个生产流水线，每通过50个工 件，扬声器响5秒钟。设频率为2000Hz.电路为：7-2 可编程并行I/O接口芯片8255AIntel8255A是一种通用的可编程并行I/O接口芯 片，具有40引脚。内部有3个数据端口：A口、B口和 C口，可工作于3种工作方式。8255A在开关电路、键盘、显示器及打印机接口电路中有很广泛的应用。本节将介绍8255A的内部结构、引脚功能及工作 方式,然后重点介绍8255A初始化编程及应用举例。一、8255A

6、内部结构及引脚功能1、内部结构8255A的内部结构如下所示：可见： 8255由数据端口PA、PB、PC A组、B组控制电路 总线接口（数据总线缓冲器、读/写控制逻辑2、引脚图二、8255A的工作方式1、方式0基本输入/输出这种方式时，8255A分为2个8位、2个4位的I/O端 口，或3个8位I/O端口。结构图为：8255有三种工作方式,由软件设定,其控制字格式为: 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D6、D5= 0 02、方式1选通输入/输出 方式1中，A口、B口用C口的一些引脚产生联络信号。（1）方式1输入8255方式1输入的逻辑结构图如下：（2）方式1输出 8255方式

7、1输出的逻辑结构图如下：3、方式2双向传送（仅用于PA口）这种方式下，8255PA口可双向传送数据，这8条 数据线既可发送数据，又可接收数据。（可用查询/中断方式）8255方式2双向传送的逻辑结构图如下：其中： INTE1:由PC6控制INTE2:由PC4控制引脚功能同PA口三、8255A控制字及初始化编程18255A控制字方式控制字 PC口置1/置0控制字 1、方式控制字格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0例： 某8088系统，通过8255A与外设交换信息，当A7A2111101时，该芯片工作。若要求8255各口工作于如下方式：A口：方式0输入 C口上：输出B口：方式0输出

8、 C口下：输入 要求:(1)确定各端口地址；（2）编写初始化程序段。2、PC口置1/置0控制字格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00XXXB2B1B0S/R例：若要使PC3输出 脉冲3、PC口状态字其中：B2B1B00 0 0PC00 0 1PC10 1 0PC2.1 1 1PC7R/S：0：复位1：置位四、8255A应用举例例1：方式0 应用某系统中有8个开关K7K0，要求不断检测它们的 通、断状态，并随时在发光二极管LED7LED0上显示 出来。例2：利用8255A的A口方式0与微型打印机相连， 将内存缓冲区BUFF中的字符打印输出。试完成相应 的软硬件设计（CPU为80

9、88）。1、硬件连接2、软件设计例3：方式1应用将上题中8255A的工作方式改为方式1，采用中断方式。 硬件设计 软件设计7-3 串行通信和可编程串行接口芯片8251本节主要介绍串行通信接口和可编程串行接口芯片 8251的结构、特性和 编程方法。一、 串行通信的基本概念1、数据传送模式在串行通信中按照同一时刻数据流的方向分为三种 基本传送形式，即： 单工传送半双工传送全双工传送-仅能进行一个方向传送-能交替进行两个方向传送，不能同时进行-能在两个方向同时进行传送如：如：单工传送半双工传送全双工传送如：2、串行通信方式串行通信按信息格式的约定分为两种：异步通信方式同步通信方式(1) 异步通信方式

10、如：(2) 同步通信方式二、串行通信接口及其标准RS-232C1、信号电平逻辑“1”：15V逻辑“0”：15V电平转换器 1488、1489 （教材P300）2、接插件规格3、信号定义4、RS-232C的连接三、可编程串行接口芯片82518251是一种可编程的同步/异步收发器。既可以 用于同步通信，也可以用于异步通信，由程序来设定。 基本性能： 可用于同步和异步传送； 同步传送：58bit/字符，内同步或外同步，自动插入同步字符； 异步传送：58bit/字符，时钟速率为通信波特率达1、16或64倍； 可产生中止符；产生1、1.5、2个停止位，检查假启动； 波特率：DC19.2K（异步） DC6

11、4K（同步）； 全双工、双缓冲发送/接收器； 出错检测奇偶、溢出、帧错1、8251的内部结构及引脚功能 8251的内部结构为：可见由CPU总线接口(数据总线、读/写控制)、发送器/接收器及调制解调控制电路组成。 (2) 引脚功能 8251作为串行接口芯片，其引脚主要分为两类，即： 8251与CPU之间的信号8251与外部设备或调制解调之间的信号 8251与CPU相连的引脚 D7D0：双相数据总线 CS：片选信号 RD：读信号 WR：写信号 C/D：控制/数据信号，区分读/写的是控制/数据寄存器 TXRDY：发送器准备好信号 TXE：发送器空信号 RXRDY：接收器准备好信号 SYNDET：同步

12、检测信号(2) 引脚功能 8251作为串行接口芯片，其引脚主要分为两类，即： 8251与CPU之间的信号8251与外部设备或调制解调之间的信号 8251与CPU相连的引脚 D7D0：双相数据总线 CS：片选信号 RD：读信号 WR：写信号 C/D：控制/数据信号，区分读/写的是控制/数据寄存器 TXRDY：发送器准备好信号 TXE：发送器空信号 RXRDY：接收器准备好信号 SYNDET：同步检测信号 8251与外部装置相连的引脚TXD：发送数据线 RXD：接收数据线DTR：数据终端准备好信号 DSR：数据装置准备好信号 RTS：请求发送信号 CTS：允许发送信号 时钟引脚RXC：接收器时钟输

13、入TXC：发送器时钟输入CLK：8251内部工作时钟信号二、8251的控制字寄存器和状态字寄存器1. 8251方式字格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7D6D5D4D3D2D1D0D1 D0 位00: 同步方式 01：异步1 10：异步16 11：异步64D3 D2 位字符长度:00：5位01：6位10：7位11：8位D5 D4 位0:不校验0 1:奇校验1 1:偶校验 同步:0:内同步1:外同步0:双同步1:单同步异步：停止位00: 不用01: 1 位 10: 1.5 位11: 2 位2. 8251命令字格式:D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EHIRRTS

14、ERSBRKRXE DTRTXEN 进入搜 索方式 内部 复位 请求 发送 错误标 志复位 发终止字符 允许 接收 数据终 端就绪 允许 发送例：设8251的两个端口地址分别为C0H和C2H，初始化编程如下： MOV AL，0FEH OUT 0C2H，AL；8251方式字 MOV AL，37H OUT 0C2H，AL；8251命令字 试分析上述程序段功能。DSRSYNDETFEOEPETXERXRDYTXRDY3. 8251状态字格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 数据装置 准备就绪 同步 检出 帧错 溢 出 错 奇 偶 错 发送 器空 接收准 备就绪 发送准 备就绪三、8251的编程初始化流程为：RESET输出通信方式选择字输出第一个同步字符输出第二个同步字符输出操作命令控制字串行传送数据设8251控制口的地址为301H，数据口地址为 300H，按下述要求对8251A进行初始化。（1）异步工作方式，波特率因子64，采用偶校 验字符总长度为10位（1位起始位，7位数据位， 1位奇偶校验位，1位停止位）。（2）允许接收和发送，使错误全部复位。（3）查询8251的状态字，当接收准备就绪时 ，从8251的数据口读入数据，否则等待。8251初始化编程举例：程序为：MOV DX，301HMOV AL，7BHOUT DX，AL ;