《《微型计算机通信与接口技术（第二版）》-刘兵-电子教案 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《微型计算机通信与接口技术（第二版）》-刘兵-电子教案 第3章（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 PC机接口芯片,3.1.1 并行接口的特点,本章首页,多根数据线上同时传送多位信息，字节并行、字并行 “并行”的含义是指接口与外设间的数据线 接口与外设间设置联络信号(至少2根) 数据传送单位：1个字节或1个字 不要求有固定的数据格式,3.1.2 可编程并行接口8255A,8255A的外部特性和内部结构,1）8255A的基本特性,数据端口：2个8位端口(PA、PB)、2个4位端口(PC高/低4位) 与TTL电平兼容 数据传送方式：无条件、查询、中断 对应的工作方式:0、1、2 命令字：工作方式字和PC口按位置/复位命令字 寄存器种类：数据口、控制口和状态口,PC的特殊性： 作为数据口,
2、是2个独立的4位口 可由控制字进行按位控制 方式1、2时,大部分引脚作应答线 作为方式1、方式2的状态口,本章首页,3.1.2 可编程并行接口8255A（续）,2）引脚(40脚),3）内部结构,数据总线缓冲器 读/写控制逻辑,本章首页,3.1.3 8255A的工作方式 1. 8255A的0方式及其应用,方式0的特点,基本输入/输出方式，无固定联络信号；输入缓冲、输出锁存；无条件或查询方式 独立的2个8位口和2个4位口，24根I/O线全部由用户控制 无固定时序和确定状态字 单向传送,并行打印机接口设计,1）要求:查询方式，打印首址为BUF的256个字符(ASCII码),2）使用的信号(Centr
3、onics标准,8位并行),本章首页,本章首页,方式1的特点,选通(应答)输入/输出，有固定应答和中断申请信号;输入有锁存功能;查询或中断方式 PA、PB作数据口，PC部分引脚作应答线;作应答线的引脚不由用户控制 有固定时序和确定状态字 单向传送,方式1下联络信号线的定义及其时序,1）输入的联络信号定义及时序,联络信号的定义,INTE:中断允许,内部控制,1:允许中断,=0:禁止 对PC4置/复位 对PC2置/复位,MOV DX,303H MOV AL,86H OUT DX,AL,MOV AL,09H OUT DX,AL,MOV AL,04H OUT DX,AL,PC4=1,INTEB=0,本
4、章首页,2）输出的联络信号定义及时序,工作时序,信号变化过程,本章首页,工作时序,信号变化过程,方式1的状态字,由C口读出,但与C口引脚不完全相同 输入查询IBF或INTR; 输出查询OBF或INTR INTE是由用户设置的,注意事项,本章首页,方式2,方式2的特点,双向选通输入/输出，只有PA口有 有专用的联络信号线和中断申请信号，查询或中断方式 联络线定义、时序和状态字是方式1输入和输出的组合,2方式下联络信号线的定义及其时序,时序也是方式1输入和输出的组合,2方式的状态字,数据端口A、B、C:输入三态缓冲,输出锁存;C口分为两个4位口、状态口 A组和B组控制电路:A组:A口和C口上半部,
5、B组:B口和C口下半部,3.1.4 8255A的控制字,1）方式命令,2）C口按位置/复位命令字,MOV DX,303H MOV AL,0BH OUT DX,AL,PC5=1,MOV DX,303H MOV AL,0AH OUT DX,AL,NOP NOP MOV DX,303H MOV AL,0BH OUT DX,AL,本章首页,本章首页,3）两个命令字的区别,作用不同；用特征位区分,4）A、B口按位操作的实现方法,对数据口操作,PA口3种方式 PB口2方式 方式1和方式2时PC口引脚作联络线,可同时操作多引脚,8255A的工作方式,3.1.5 接口应用举例,例如，利用8255A的A口方式0
6、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。,3.1.5 接口应用举例,例如，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。,DATA SEGMENT BUFF DB This is a print program!，$ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE， DS：DATA START：MOV AX， DATA MOV DS， AX MOV SI，OFFSET BUFF MOV AL， 88H OUT 03H， AL MOV AL， 01H； OUT 03H，
7、AL WAIT： IN AL， 02H TEST AL， 80H JNZ WAIT MOV AL，SI,CMP AL，$ JZ DONE OUT 00H，AL MOV AL，00H OUT 03H， AL MOV AL， 01H OUT 03H，AL INC SI JMP WAIT DONE： MOV AL，0DH OUT 00H，AL MOV AL， 00H OUT 03H，AL MOV AL， 01H OUT 03H，AL,WAIT1： IN AL， 02H TEST AL， 80H JNZ WAIT 1 MOV AL，0AH OUT 00H，AL MOV AL， 00H OUT 03H，
8、AL MOV AL， 01H OUT 03H，AL MOV AH，4CH INT 21H CODE ENDS END START,3.1.5 接口应用举例,例3-2，将上例中8255A的工作方式改为方式1，采用中断方式将BUFF开始的缓冲区中的100个字符从打印机输出。,3.1.5 接口应用举例,8255A的控制字为：1010XXX0 PC0置位: 00000001 即 01H PC0复位： 00000000 即 00H PC6置位: 00001101 即 0DH ，允许8255A的A口输出中断,MAIN： MOV AL，0A0H OUT 03H，AL MOV AL，01H OUT 03H，A
9、L XOR AX，AX MOV DS，AX MOV AX，OFFSET ROUTINTR MOV WORD PTR 002CH，AX MOV AX，SEG ROUTINTR MOV WORD PTR 002EH，AX MOV AL，0DH OUT 03H，AL MOV DI，OFFSET BUFF MOV CX，99 MOV AL，DI OUT 00H，AL,INC DI MOV AL，00H OUT 03H，AL INC AL OUT 03H，AL STI NEXT： HLT LOOP NEXT MOV AH, 4CH INT 21H,中断服务子程序如下： ROUTINTR：MOV AL，D
10、I OUT 00H，AL MOV AL，00H OUT 03H，AL INC AL MOV 03H，AL INC DI IRET,3.2 8253定时/计数器,本章首页,日时钟、实时钟、时间延迟,2）计数,3）定时与计数的关系,频率声音音乐,微机系统中的定时,3.2.1 定时计数概述,1）定时：,内部定时：计算机本身运行的时间 基准或时序关系；由计算机硬件决定，用户无法更改,外部定时：外设实现某种功能时，本身所需的时序关系 时序配合：考虑外设与CPU连接时，以计算机的时序关系为依据，以满足计算机的时序要求,3定时/计数器工作原理,（1）门脉冲控制时钟输入。 （2）用门脉冲重新启动计数。 （3）
11、用门脉冲停止计数。 （4）单一计数。 （5）循环计数。,定时/计数器有以下几种工作方式：,数据总线缓冲器：8位、双向、三态；连接内、外数据线 控制命令寄存器：接收控制字，控制工作方式，只写,3.2.2 8253的内部结构,本章首页,3.2.3 8253的引脚功能,区分6种工作方式的不同点 （1）启动计数器的触发方式和时刻不同； （2）计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同； （3）OUT输出波形不同； （4）在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同； （5）计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数的不同。,3.2.4 8253的工作方式,本章首页,1）0方式低电平
12、输出（GATE信号上升沿继续计数）,本章首页,2）1方式低电平输出（GATE信号上升沿重新计数）,输出波形：计数过程中为低电平，减为0变高，并结束,周期：N*TCLK高低电平比：N-1:1,3）2方式周期性负脉冲输出,输出波形：计数过程中为高电平，减为1时变低，维持1个时钟周期，再次变高并重新装入计数初值，重复计数过程,计数过程中写入新初值：计数器回零，输出完负脉冲后，再开始新过程,具有自动重新装载计数初值的功能每当减1计数器的值减为0，就将初值寄存器的内容重新装入减1计数器，重新开始计数，输出重复波形,本章首页,4）3方式周期性方波输出,输出波形：输出占空比为1:1或近似1:1的方波。初值为
13、偶数时，前半周为高电平，后半周为低电平；初值为奇数时，前一半加1的计数过程中为高电平,计数过程中写入新初值：计数器回零，输出完整的方波后，再开始新过程,本章首页,周期：N*TCLK 高低电平比：1:1(N为偶数); (N为奇数),与方式2一样具有自动重新装载计数初值的功能，与方式2的区别仅在于输出波形不同,本章首页,5）4方式单次负脉冲输出（软件触发）,输出波形：方式设定后输出为高电平，并维持，减为0时变低，维持1个时钟周期，再次变高并结束,计数过程中写入新初值：待原过程结束并输出完负脉冲后开始新过程,本章首页,6）5方式单次负脉冲输出（硬件触发）,输出波形：计数过程中为高，结束时输出宽度为1
14、个时钟周期的负脉冲并结束,触发方式同1方式输出波形同4方式,7）6种方式的比较,触发方式：方式1和方式5为硬件触发；其余为软件触发,输出波形：方式2和方式3输出重复波形，其余为单次波形；方式0、1基本相同，方式4、5相同,本章首页,本章首页,3.2.5 8253的编程,写入方式字：向控制端口写入方式字，选择通道、确定工作方式 写入计数初值：按方式字的要求向指定通道装入计数初值,18253方式控制字 命令字的作用 工作方式字：选择通道、确定工作方式 锁存命令：将选定计数通道的当前计数值锁存，以便读取,本章首页,3.2.6 8253的应用举例,在使用8253时有两项工作要做，一是要根据实际应用要求
15、，设计一个包含8253的硬件逻辑电路或接口；二是对8253进行初始化编程，只有初始化后，8253才可以按要求正常工作。,本章首页,3.2.6 8253的应用举例,例1：用8253监视一个生产流水线，每通过100个工件，蜂鸣器响6s，频率为1000HZ。,本章首页,3.2.6 8253的应用举例,例2：本例是利用TURBO C开发环境设计程序，实现如下功能： （1）程序启动时，要求输入定时时间，以秒为单位。 （2）按秒计时，每秒到达时，在屏幕上显示当前为第几秒，同时蜂鸣器发出短促叫声； （3）当定时时间到，则显示“Time Up!”，结束程序。,本章首页,3.3 DMA控制器Intel 8237,3.3.1 DMA概述,计算机CPU与外部设备之间的数据传送有4种基本方式，即 直接数据传送方式 程序控制（查询）方式 中断控制方式 直接存储器
