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1、第 7 章 常用接口芯片,7.1 可编程定时计数器8253 7.2 可编程并行接口8255 7.3 可编程串行通信接口8250 思考题、作业题,（1） 8253的功能 （2） 8253的内部结构及引脚 （3） 8253的控制字 （4） 8253的工作方式 （5） 8253的应用,7.1可编程定时计数器8253,返回,主要功能： 1、一片8253上有3个独立的16位计数器通道，可作为定时器或计数器使用； 2、每个计数器都可设定为按照二进制或二进制编码的十进制(BCD)计数 ； 3、每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变 。,8253的功能,返回,一、内部结构 1）与CPU接口部分 2）内部控
2、制部分 3）三个计数器部分,8253的内部结构及引脚,下页,数据 总线 缓冲器,读 / 写 控制逻辑,控制 寄存器,计数器 0,计数器 1,计数器 2,O,O,O,CLK2 GATE2 OUT2,D0 D7,RD WR A0 A1,CS,CLK1 GATE1 OUT1,CLK0 GATE0 OUT0,1）与CPU接口部分 包括： 数据总线缓冲器 8位双向三态缓冲器，它是8253与CPU数据总线的接口。 读/写控制逻辑 负责接收 CPU 输入的地址信号和读 / 写、复位控制信号，完成对8253内部功能的控制和操作。,8253的内部结构及引脚,返回,2）内部控制部分 8253内部的控制字寄存器：
3、控制字寄存器存放初始化时由CPU写入8253 的控制字。该控制字定义了每个通道的工作。控 制字寄存器只能写入，不能读出。,8253的内部结构及引脚,返回,8253的内部结构及引脚,返回,计数器N,计数初值寄存器,高8,低8,减1计数器,输出锁存寄存器,D0 D7,CLK,OUT,GATE,写初值到初值寄存器,CLK的上升沿和下降沿来时，初值寄存器减计数器,减计数到0，OUT产生输出,输出锁存寄存器可以保证在计数期间准确读数,减计数器触发控制,自动重装载,二、引脚信号 双列24引脚 1）与外部连接引脚CLK、GATE、OUT 2）与CPU相连的数据线 D0D7 3）CPU控制线A1、A0、CS、
4、RD、WR 8253有四个端口地址：计数器0、计数器1、计数器2、控制端口,8253的内部结构及引脚,返回,1 2 3 4 5 6 7 8 22 23 19 21,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RD WR A0 A1 CS,CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 VCC GND,9 11 10 15 14 13 18 16 17 24 12,CPU控制线 RD、WR 输入信号，读/写控制信号。 CS 8253的片选信号。由系统地址总线高位译码确定， 与A1 A0组成8253的端口地址。 A1、A0 输入信号，用以选择82
5、53内部不同端口。 CS A1 A0 计数器 0 0 0 计数器0 0 0 1 计数器1 0 1 0 计数器2 0 1 1 控制端口 8086系统中，8253的A1A0应与系统地址总线的A2A1相连，若8253的D7 D0与系统数据线低8位相连，则系统地址线A0应为0。8088系统中， A1 A0与系统地址总线的A1 A0相连。,8253的内部结构及引脚,返回,8253的控制字,返回,控制字和初始化,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,BCD,M0,M1,M2,RW0,RW1,SC0,SC1,计数器选择 00:计数器0 01:计数器1 10:计数器2,A1A0=11B=3H, 只写
6、,计数值形式 0：二进制 1：BCD码,初始化步骤： 1 写控制字P+3 2 写计数初值,例：设系统中的8253的端口地址为40H43H。 该8253各计数器处于如下工作方式： 计数器0工作在方式0，计数次数110，二进制计数； 计数器1工作在方式3，计数10，BCD计数； 计数器2工作在方式2，计数20000，二进制计数。 则计数器0 控制字：00 01 000 010H，计数值6EH 计数器1 控制字：01 10 011 167H ，计数值10H 计数器2 控制字：10 11 010 00B4H，计数值4E20H,8253的控制字,下页,初始化程序： MOV AL, 10H ；计数器0初始
7、化 OUT 43H, AL MOV AL, 6EH OUT 40H, AL MOV AL, 67H ；计数器1初始化 OUT 43H, AL MOV AL, 10H OUT 41H, AL MOV AL, 0B4H ；计数器2初始化 OUT 43H, AL MOV AX, 4E20H OUT 42H, AL MOV AL, AH OUT 42H, AL,8253的控制字,返回,6 种工作方式 原则： 1）控制字CW写入计数器，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端进入初始状态。 2）初始计数值写入后，经过一个CLK脉冲，才由计数初值寄存器CR送入计数执行部件CE开始计数。在输入脉冲CLK的下降沿，
8、计数器作减1计数。 3）在输入脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采样。不同的工作方式，GATE信号的触发方式有不同规定，电平触发、边沿触发或两种触发方式都允许。,8253的工作方式,下页,方式0,软件启动，不自动重复计数。 装入初值后OUT端变低电平， 计数结束OUT输出高电平。,(计数结束中断),下页,方式2,软、硬件启动，自动重复计数。 装入初值后OUT端变高电平，计数到最后一个CLK时OUT输出负脉冲，并连续重复此过程。,(频率发生器),（软启动）,下页,方式3,软、硬件启动，自动重复计数。 装入初值后OUT端变高电平，然后OUT连续输出方波,(方波发生器),前 N/2或（N+1）/
9、2 个CLK，OUT为高，后N/2或（N-1）/2 个CLK， OUT为低。,下页,8253的工作方式,下页,1、方式0计数结束中断,WR,N = 4,初始低电平,4 3 2 1 0,OUT,计数到0产生高电平,写入计数值 开始计数,计数值一次有效,2、方式1可重复触发的单稳态触发器,WR,GATE,OUT,N = 3,3 2 1 0,3 2 1 0,计数值,写入计数值 不计数,GATE触发 开始计啥,初始高电平,GATE再次触发 再计数,计数值多次有效,硬件可重触发，单脉冲输出。中途可修改初值，影响下次计数。,GATE = 1,8253的工作方式,下页,3、方式2频率发生器,N = 4,WR
10、,OUT,4 3 2 1,（4） 0,3 2 1,周期等于计数值,N,GATE = 1,1个CLK,自动连续循环计数不用触发 计数值多次有效,写入计数值 开始计数,4 3 2 1 0,（4）,3 2 1 0,5 4 3 2 1 0,计数值N = 偶数，输出对称的方波,N 2,4 2,4 2,N = 奇数，,高电平,N+1 2,低电平,N 1 2,5+1 2,5 - 1 2,其它同方式 2,4、方式3方波发生器,WR,GATE,OUT,8253的工作方式,返回,5、方式4软件触发选通,WR,OUT,N = 3,3 2 1 0,GATE = 1 软件触发,写入计数值 开始计数,1个CLK,计数值一
11、次有效， 再计数需在次写入计数值,WR,N = 3,GATE,OUT,3 2 1 0,写入计数值 不计数,GATE触发 计数,3 2 1 0,计数值多次有效,6、方式5硬件触发选通,软件触发，非自动重复，脉冲输出。,【例】设置TIMER0的输出OUT0为输入时钟的2345H分频的方波，8253端口地址为90H。 方式3时， TIMER0的输出OUT0为方波，控制字为36H。TIMER0初始值2345H。 MOV DX，90H+3 MOV AL，36H OUT DX，AL MOV AL，45H MOV DX，90H OUT DX，AL MOV AL，23H OUT DX，AL,8253的应用,下
12、页,例：设定时器0、定时器1工作于方式2，外部提供一个时钟,频率f=2MHZ。要求定时器1每5ms产生一个脉冲，定时器0每5s产生一个脉冲。,1). 一个定时器的最大定时时间： 65536/（2*106）=0.032768 s=32.768ms 2). 将定时器1的CLK1接2MHZ时钟，计数初值： 3).将定时器1的OUT1端接到定时器0的CLK0端,定时器0的计数初值:,下页,两个定时器串连使用,每5ms产生一个脉冲,RD WR,IOR IOW,A15A0,CS,下页,8253初始化程序: MOV AL,01110100B ;1号定时器,方式2 OUT 43H,AL MOV AX,1000
13、0 OUT 41H,AL MOV AL,AH OUT 41H,AL MOV AL,00110100B ;0号定时器,方式2 OUT 43H,AL MOV AX,1000 OUT 40H,AL MOV AL,AH OUT 40H,AL,返回,（1）并行通信与接口 （2） 8255的内部结构 （3） 8255的引脚 （4） 8255的工作方式 （5） 8255的控制字 （6） 8255的应用,7.2可编程并行接口芯片8255,返回,并行通信就是将8位或16位或32位数据的各位同时用几根线进行传输。传输速度快，信息率高。电缆要多，随着位数与传输距离的增加，电缆的开销会成为突出的问题，所以，并行通信用
14、在传输速率要求较高，而传输距离较短的场合。 8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片，它有三个并行I/O口，又可通过编程设置多种工作方式，价格低廉，使用方便，可以直接与Intel系列的芯片连接使用，在中小系统中有着广泛的应用。,并行通信与接口,返回,8255A内部结构,返回,读 / 写 控制逻辑,A组 控制,B组 控制,端口A,端口C 高半部,端口C 低半部,端口B,数据总线 缓冲器,数据总线,D0 D7,RD WR A0 A1,RESET,CS,PC4 PC7,PC0 PC3,PB0 PB7,CPU接口,外设接口,内部逻辑,内部数据总线,A口：是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。 B口：也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。 C口：可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。也是仅对输出数据进行锁存。,数据端口A、B、C,返回,这是两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置/复位的操作。 A组控制电路用来控制A口及C口的高4位
