教学课件第6章微型计算机接口技术

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1、l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术第第6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l6.1微型计算机接口技术概述微型计算机接口技术概述l6.2输入与输出输入与输出l6.3并行数据接口并行数据接口l6.4串行数据接口串行数据接口l6.5DMA接口接口l6.68253可编程定时计数器可编程定时计数器l6.7数数/模、模模、模/数转换器及其与数转换器及其与CPU的接口的接口l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术本章学习目的本章学习目的l掌掌握握输输入入/输输出出接接口口电电路路和和基基本本概概念念、掌掌握握I/O端端口编址方法和特点及地址译码方法。口编址方法和特点

2、及地址译码方法。l掌握掌握CPU与外设数据传送的方式方法。与外设数据传送的方式方法。l掌掌握握并并行行数数据据接接口口的的基基本本概概念念、可可编编程程输输入入/输输出接口芯片出接口芯片8255A的结构、应用及编程方法。的结构、应用及编程方法。l掌掌握握串串行行数数据据接接口口的的基基本本概概念念、RS232C串串行行接接口口标标准准、可可编编程程串串行行接接口口芯芯片片8250的的结结构构、应应用用及及编程方法。编程方法。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l掌掌握握DMA的的基基本本概概念念、可可编编程程DMA控控制制器器芯芯片片8237A的结构、应用及编程方法。的结构、

3、应用及编程方法。l掌掌握握定定时时/计计数数电电路路的的基基本本概概念念、可可编编程程定定时时/计数器芯片计数器芯片8253的结构、应用及编程方法。的结构、应用及编程方法。l掌握模掌握模/ /数、数数、数/ /模转换的基本概念、应用方法，模转换的基本概念、应用方法，了解了解DAC0832DAC0832芯片和芯片和ADC0809ADC0809、AD574AD574等芯片的应等芯片的应用用。返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.1微型计算机接口技术概述微型计算机接口技术概述一一个个简简单单的的微微机机系系统统需需要要CPU、存存储储器器、基基本本的的输输

4、入入输输出出系系统统以以及及将将它它们们连连接接在在一一起起的的各各种信号线和接口电路。种信号线和接口电路。外部设备通过接口电路和系统总线相联，接外部设备通过接口电路和系统总线相联，接口电路的作用是把计算机输出的信息变成外设能口电路的作用是把计算机输出的信息变成外设能够识别的信息，把外设输入的信息转化成计算机够识别的信息，把外设输入的信息转化成计算机所能接受的信息。所能接受的信息。返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.2输入与输出输入与输出l6.2.1概述概述l6.2.2 CPU与外设数据传送的方式与外设数据传送的方式返回本章首页返回本章首页l第第6

5、 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.2.1概述概述1输入输入/输出接口的编址方式输出接口的编址方式（1）I/O端口与内存储器统一编址端口与内存储器统一编址（2）I/O端口单独编址（如图端口单独编址（如图6-1所示）所示）l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术2Intel86CPU中的端口访问中的端口访问（1）8086/8088采用采用IN和和OUT指令访问端口指令访问端口（2）80286和和80386/80486还还支支持持INSB/INSW和和OUTSB/OUTSW指令访问端口指令访问端口l第第6 6章章 微

6、型计算机接口技术微型计算机接口技术3IntelCPU的输入输出时序的输入输出时序在在CPU进行输入输出操作时，若进行输入输出操作时，若8086CPU处在最大组态下，则处在最大组态下，则T1期间，期间，S0S1的编码为的编码为I/O操作；若操作；若8086CPU在最小组态下，则使在最小组态下，则使IO/信号信号为高电平，指明是对为高电平，指明是对I/O操作（如图操作（如图6-2所示）。所示）。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-2I/O读写时序图读写时序图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术4I/O端口地址译码端口地址译码（1）当当接接口口电电路路的

7、的I/O端端口口固固定定不不变变时时，采采用用固定式译码电路。固定式译码电路。（2）当当端端口口地地址址可可需需适适应应不不同同的的场场合合而而改改变变时时，采用可选式译码电路。采用可选式译码电路。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术地址范围I/O接口名称000H01FHDMA控制器020H03FH中断控制器040H05FH定时器8253/8254060H07FH并行接口芯片82550A0H0BFHNMI屏蔽寄存器080H09FHDMA页面寄存器l表表6-1PC/XT机系统板配置的端口地址机系统板配置的端口地址l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表表6-2

8、PC/XT机适配器控制卡的端口地址机适配器控制卡的端口地址l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-3门电路译码门电路译码门电路译码门电路译码l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-4PC/XT机系统板机系统板I/O接口电路的片选信号的产生电路接口电路的片选信号的产生电路专用译码器译码电路专用译码器译码电路l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.2.2 CPU与外设数据传送的方式与外设数据传送的方式1程序控制方式（程序控制方式（如图如图6-6、6-7所示）所示）

9、无条件传送方式无条件传送方式、查询传送方式、查询传送方式2中断传送方式中断传送方式如图如图6-8所示所示3直接存储器访问（直接存储器访问（DMA）方式）方式4I/O处理机方式处理机方式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-6查询传送方式控制流程l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术D6D7（a）输入时状态信息 （b）输出时状态信息l图6-7查询式传送时读入的状态信息D D6 6 D D7 7 l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.3并行数据接口并行数据接口l6.3.

10、1 简单并行口简单并行口l6.3.2 8255A可编程输入可编程输入/输出接口输出接口返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.3.1 简单并行口简单并行口1行输入行输入稳定量的输入、变化量的输入稳定量的输入、变化量的输入2行输出行输出输输出出接接口口中中要要有有数数据据锁锁存存能能力力，以以便便输输出出设设备备能够得到正确的数据。能够得到正确的数据。3双向输入双向输入/输出接口输出接口利用数据总线进行双向传送信息利用数据总线进行双向传送信息返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.3.2 8255A可编程输入可编程输入/

11、输出接口输出接口1 18255A8255A的的结结构构框框图图（如如图图6-9所所示示），从从功功能能上上来来分分，8255A的的结结构构可可分分为为：总总线线接接口口电电路路、内部控制逻辑和输入内部控制逻辑和输入/输出接口电路。输出接口电路。（1）总线接口电路）总线接口电路数据总线缓冲器和读数据总线缓冲器和读/写控制逻辑。写控制逻辑。（2）内部控制逻辑）内部控制逻辑（3）输入）输入/输出接口电路输出接口电路l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-98255A的结构框图的结构框图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术28255A的引脚说明的引脚说明825

12、5A是是40根引脚，双列直插式芯片。根引脚，双列直插式芯片。40根引根引脚的分布图如图脚的分布图如图6-10所示，这些引脚可分成：所示，这些引脚可分成：（1）与外设连接的引脚）与外设连接的引脚（2）与）与CPU连接的引脚连接的引脚l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-108255A引引脚脚分分布布图图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表表6-38255A端口选择表端口选择表l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术38255A的编程控制字的编程控制字（1）工工作作方方式式控控制制字字：用用来来设设定定通通道道的的工工作作方方式式及数据

13、的传送方向的。及数据的传送方向的。（2）C口口按按位位置置位位/复复位位控控制制字字：向向控控制制寄寄存存器器写写入控制字，而使它的每一位置位或复位。入控制字，而使它的每一位置位或复位。（3）两个控制字的差别）两个控制字的差别工工作作方方式式控控制制字字放放在在程程序序的的开开始始部部分分；按按位位置置位位/复位控制字可放在初始化程序以后的任何地方。复位控制字可放在初始化程序以后的任何地方。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-118255A工作方式控制字格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-128255AC口按位置位/复位控制l第第6 6章

14、章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术48255A的工作方式及应用的工作方式及应用（1）方式）方式0及其应用（如图及其应用（如图6-13所示）所示）（2）方式）方式1及其应用（如图及其应用（如图6-14、6-18所示）所示）（3）方式）方式2及其应用（如图及其应用（如图6-19、6-23所示）所示）l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-13系统连接图系统连接图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-168255A方式方式1输出输出l第第

15、6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-178255A方式1输出时序OBFWR输出INTRACKtWOBtWBtAOBtAKtAITtWITl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-188255A方式1状态字l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-198255A方方式式2引引脚脚定定义义l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-20方式方式2的输入输出时序的输入输出时序l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-21方式方式2的状态字的状态字l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技

16、术l图图6-22方式方式2应用接口电路图应用接口电路图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-23程程序序的的流流程程返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.4串行数据接口串行数据接口l6.4.1 概述概述l6.4.2 可编程串行接口芯片可编程串行接口芯片8250返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.4.1 概述概述1通信的概念通信的概念串串行行通通信信就就是是数数据据在在一一根根传传输输线线上上一一位位一一位位的的按按顺顺序序传传送送的的通通信信方方式式。串串行行通通信信时时，所所有有的的数

17、数据据、状状态态、控控制制信信息息都都是是在在这这一一根根传传输输线线上上传传送送的的。这这样样，在在通通信信时时所所连连接接的的物物理理线线路路最最少少，也最经济，因而特别适合远距离的信息传输。也最经济，因而特别适合远距离的信息传输。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术2串行通信的一些基本术语（1）串串行行数数据据在在传传输输线线上上的的形形式式：采采用用调调幅幅和和调调频如图频如图6-24、6-25所示。所示。（2）数据传输速率的单位：波特率、比特率）数据传输速率的单位：波特率、比特率（3）串行通信的连接方式：单工、双工、半双工。）串行通信的连接方式：单工、双工、半双工。

18、图图6-26所示。所示。（4）同步通信和异步通信：异步通信是利用起始）同步通信和异步通信：异步通信是利用起始位使收发双方同步。同步通信通知收方，开始接位使收发双方同步。同步通信通知收方，开始接收数据（如图收数据（如图6-27、6-28所示）。所示）。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术（5）信息的检错与纠错：检错是指如何发现传）信息的检错与纠错：检错是指如何发现传输中的错误；纠错是指发现错误之后应如何输中的错误；纠错是指发现错误之后应如何消除错误（如图消除错误（如图6-29所示）所示）。（6）信号的调制与解调：调制采用调制器，解）信号的调制与解调：调制采用调制器，解调采用解调

19、器。调采用解调器。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-24mark/space串行数据格式串行数据格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-25曼彻斯特标准串行数据格式曼彻斯特标准串行数据格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-26单单工工、双双工工、半半双双工工连连接接示示意意图图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-27异步通信信息格式异步通信信息格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术同步信息数据1数据2数据n校验1校验2同步信息l图6-28同步通信信息格式l第第

20、6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-29方阵校验字符生成原理方阵校验字符生成原理l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术3串行接口标准串行接口标准RS-232C（1）电电气气特特性性：对对数数据据，逻逻辑辑“1”的的电电平平低低于于-3V，逻逻辑辑“0”的的电电平平高高于于+3V；对对控控制制信信号号，接接通状态的电平高于通状态的电平高于+3V，断开状态的电平低于，断开状态的电平低于-3V。（2）机机械械特特性性：RS-232C采采用用DB-25型型25针针连连接接器（如图器（如图6-30所示）。所示）。（3）RS-232C的的接接口口信信号号：设设备备状状

21、态态信信号号线线、送送控制信号线控制信号线、接收控制线、数据发送与接收线、接收控制线、数据发送与接收线l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-30DB-25型连接器l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表表6-4RS-232连连接接器器信信号号返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.4.2 可编程串行接口芯片82501主要功能主要功能lINS8250的主要功能有：的主要功能有：1）8250支持异步通信规程，支持异步通信规程，2）8250的的异异步步通通信信的的数数据据格格式式可可由由用用户户编编程程选选择。择。3）内部具

22、有可编程时钟产生电路。）内部具有可编程时钟产生电路。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术4）具有独立的接收时钟输入引脚。）具有独立的接收时钟输入引脚。5）有有CPU发发向向调调制制解解调调器器的的信信号号，还还有有能能接接收收并并记记录录由由调调制制解解调调器器发发送送到到计计算算机机的的状状态态信信息息。可方便地与可方便地与MODEM相连。相连。6）具具有有带带优优先先级级排排序序的的中中断断系系统统，有有多多种种中中断断源。源。7）具有可记录所有状态信息的状态寄存器和检）具有可记录所有状态信息的状态寄存器和检查起始位出错的能力。查起始位出错的能力。l第第6 6章章 微型计

23、算机接口技术微型计算机接口技术28250的结构框图和引脚的结构框图和引脚l图图6-318250的的结结构构框框图图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-328250的引脚配置的引脚配置l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术38250的内部寄存器及初始化编程的内部寄存器及初始化编程（1）8250的内部寄存器及其寻址的内部寄存器及其寻址表6-58250内部寄存器寻址l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术（2）8250内部寄存器的编程格式内部寄存器的编程格式l图图6-33传传输输线线控控制制寄寄存存器器LCR的的控控制制字字格格l第第6 6章

24、章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-34LSR寄存器的格式寄存器的格式传输线状态寄存器传输线状态寄存器LSRl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表6-6分频次数与波特率对应表分频次数锁存器分频次数锁存器DLH和和DLLl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术图6-35MCR寄存器的格式MCR是是8位的寄存器位的寄存器l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-36MSR的格式MODEM状态寄存器状态寄存器MSRl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-37中断识别寄存器中断识别寄存器IIR的状态字格式的状态

25、字格式中断识别寄存器中断识别寄存器IIRl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-38中断允许寄存器IER格式中断允许寄存器中断允许寄存器IERl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术48250编程举例编程举例例例：设设数数据据传传输输速速率率1200波波特特，通通信信格格式式为为7位位/字字符符，2位位停停止止位位，奇奇校校验验，数数据据传传输输不不采采用用中中断断方式，则其初始化程序段为：方式，则其初始化程序段为：l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术MOVDX，2FBH ；LCR的口地址的口地址MOV AL，80H ；将；将DLAB位置位

26、置1OUT DX，AL MOV DX，2FBH ；DLL的口地址的口地址MOV AL，60H ；写入；写入1200波特的波特的DLL值，通过查表可知值，通过查表可知1200对应的对应的 ；DLH DLL值分别为值分别为0060HOUT DX，AL MOV DX，2F9H ；DLH口地址口地址MOVAX，0 OUT DX，AX ；写入；写入12000波特的波特的DLH值值MOV DX，2FBH ；设定；设定LCR的口地址的口地址l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术MOV AL，0EH ；7位字符，位字符，1位停止位，奇校验位停止位，奇校验OUT DX，AL ；写入；写入LCR控

27、制字控制字MOV DX，2FCH ；设定；设定MCR口地址口地址MOV AL，03H ；置；置MCR控制字控制字OUT DX，ALMOV DX，2F9H ；设定；设定IER口地址口地址MOV AL，0 ；禁止一切中断；禁止一切中断OUT DX，AL ；置；置IER控制字控制字返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.5DMA接口接口l6.5.1 概述概述l6.5.2 可编程可编程DMA控制器控制器Intel 8237返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.5.1 概述概述1DMA传送的基本原理传送的基本原理l图6-39D

28、MA方式传送路径l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术2DMA数据传送的基本过程数据传送的基本过程1）向）向DMAC发出发出DMA传送请求信号（传送请求信号（DREQ）。）。2）DMAC向总线仲裁机构请求占用总线。向总线仲裁机构请求占用总线。3）DMAC接到接到HLDA信号后成为总线的主控者。信号后成为总线的主控者。4）向向存存储储器器和和进进行行DMA传传送送的的外外设设发发出出读读写写命命令，开始令，开始DMA传送。传送。5）撤撤消消对对CPU的的总总线线请请求求，交交回回系系统统总总线线的的管管理理和控制权。和控制权。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术

29、3DMA控制器的功能结构控制器的功能结构1）总线控制功能。）总线控制功能。2）具有用于提供交换数据地址的地址寄存器。）具有用于提供交换数据地址的地址寄存器。3）具有数据块长度计数器。）具有数据块长度计数器。4）具有编程寄存器和状态寄存器。）具有编程寄存器和状态寄存器。返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.5.2 可编程可编程DMA控制器控制器Intel 823718237的的结结构构框框图图和和引引脚脚（如如图图6-40、6-41、表表6-7所示）。所示）。28237的内部寄存器的内部寄存器（1）当前地址寄存器和当前字节计数寄存器）当前地址寄存器和当前字节计

30、数寄存器（2）基地址寄存器和基字节计数寄存器）基地址寄存器和基字节计数寄存器（3）请求寄存器（如图）请求寄存器（如图6-426-44所示）所示）l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-408237的结构框图的结构框图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表6-78237的内部寄存器名称名称位数位数数量数量CPU访问方式访问方式基地址寄存器基地址寄存器164只写只写基字节计数寄存器基字节计数寄存器164只写只写当前地址寄存器当前地址寄存器164可读可写可读可写当前字节计数寄存器当前字节计数寄存器164可读可写可读可写地址暂存器地址暂存器161不能访问不能

31、访问字节计数寄存器字节计数寄存器161不能访问不能访问命令寄存器命令寄存器81只写只写工作方式寄存器工作方式寄存器64只写只写屏蔽寄存器屏蔽寄存器41只写只写请求寄存器请求寄存器41只写只写状态寄存器状态寄存器81只读只读暂存寄存器暂存寄存器81只读只读l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-418237的的引引脚脚配配置置l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-42请求寄存器的格式请求寄存器的格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-43同时对四个通道设定屏蔽标志的同时对四个通道设定屏蔽标志的命令字格式命令字格式l第第

32、6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-44状态寄存器格式状态寄存器格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表6-88237循环优先权的变化第1次服务第2次服务第3次服务通道通道通道02服务完毕3服 务 完毕1服 务 完毕3请求服务0201最 低 优 先权31238237的工作方式及编程控制字的工作方式及编程控制字l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-45工作方式寄存器格式工作方式寄存器格式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-46命令寄存器的命令格式命令寄存器的命令格式l第第6 6章章 微型计算机接口技

33、术微型计算机接口技术48237的初始化编程举例的初始化编程举例例例：PC机机系系统统，程程序序中中的的变变量量DMA地地址址为为00H，设设对对8237的的0通通道道编编程程，使使其其工工作作于于单单一一传传送送方方式式，地地址加址加1，自动预置，读出操作。，自动预置，读出操作。MOV AL，04H ；命令字禁止；命令字禁止8237操作操作OUT DMA+8，AL ；命令字送命令寄存器；命令字送命令寄存器OUT DMA+0DH，AL；发主清命令；发主清命令MOV AL，0FFH ；传送字节数送；传送字节数送ALl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术OUT DMA+1，AL；写写

34、0通通道道字字节节计计数数器器和和当当前前字字节节计计数数器器低低8位位OUT DMA+1，AL；写写0通通道道字字节节计计数数器器和和当当前前字字节节计计数数器器高高8位位MOVAL，58H；DMA工工作作方方式式字字，单单一一传传送送，地地址址加加1，自动预置，；读出，自动预置，；读出，0通道通道OUTDMA+0BH，ALMOV AL，0 ；置命令寄存器；置命令寄存器OUT DMA+08H，AL；命令字送命令寄存器；命令字送命令寄存器OUTDMA+10 ；写单一屏蔽寄存器，允许通道；写单一屏蔽寄存器，允许通道0请求请求l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术58237在在PC

35、系列机中的应用系列机中的应用（1）PC/XT机机的的DMA系系统统：PC/XT机机支支持持4个个DMA通道，通道，（2）PC/AT机机的的DMA系系统统：PC/AT机机支支持持7个个DMA通道，其中通道通道，其中通道4用作主片与从片的级联。用作主片与从片的级联。返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.68253可编程定时计数器可编程定时计数器l6.6.1 概述概述l6.6.2 8253定时计数器定时计数器返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.6.1 概述概述l实实现现定定时时和和计计数数有有两两种种方方法法：硬硬件件

36、定定时时和和软软件件定定时。时。l软软件件定定时时是是利利用用CPU每每执执行行一一条条指指令令都都需需要要几几个个固固定定的的指指令令周周期期的的原原理理，运运用用软软件件编编程程的的方方式式进进行定时。行定时。l硬硬件件定定时时，是是利利用用专专门门的的定定时时电电路路实实现现精精确确定定时时。这这种种定定时时方方式式又又可可分分为为简简单单硬硬件件定定时时和和利利用用可可编编程接口芯片实现定时。程接口芯片实现定时。返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.6.2 8253定时计数器定时计数器图图6-478253的结构框图的结构框图l第第6 6章章 微型计算

37、机接口技术微型计算机接口技术l图图6-488253的引脚配置的引脚配置l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术A1A0编码与编码与8253内部寄存器的对应关系内部寄存器的对应关系表表6-98253寄存器寻址寄存器寻址 A1 A2寄存器选择和操作寄存器选择和操作01000写入写入0通道计数寄存器通道计数寄存器01001写入写入1通道计数寄存器通道计数寄存器01010写入写入2通道计数寄存器通道计数寄存器01011写入写入3通道计数寄存器通道计数寄存器00100读读0通道锁存器通道锁存器00101读读1通道寄存器通道寄存器00110读读2通道寄存器通道寄存器l第第6 6章章 微型计算

38、机接口技术微型计算机接口技术28253的编程控制字的编程控制字l图图6-498253控控制制字字格格式式l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术本本 节节 以以 下下 各各 例例 均均 设设 8253占占 用用 端端 口口 地地 址址40H43H。方式方式0减减1计数到计数到0时发中断请求时发中断请求38253的工作方式及举例的工作方式及举例l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-50方式方式0的时序图的时序图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设8253计计数数器器通通道道0工工作作于于方方式式0，用用8位位二二进进制制计计数数

39、，其其计计数数值值为为50，二二十十进进制制，则则它的初始化程序段如下：它的初始化程序段如下：lMOV AL，11H ；设置控制字设置控制字lOUT 43H，AL ；写入控制字寄存器写入控制字寄存器lMOV AL，50 ；设置计数初值设置计数初值lOUT 40H，AL ；写入计数初值寄存器写入计数初值寄存器l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图图6-51方式方式1的时序图的时序图方式方式1可编程单脉冲输出可编程单脉冲输出l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设计计数数器器通通道道1工工作作于于方方式式1，按按二二进进制制计计数，计数初值为数，计数初值

40、为40H，它的初始化程序段为：，它的初始化程序段为：MOV AL，62H ；工作方式控制字；工作方式控制字OUT 43H，ALMOV AL，40H；送计数初值；送计数初值OUT 41H，ALl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-52方式2的时序图方式方式2周期性时间间隔计时器（频率发生器）周期性时间间隔计时器（频率发生器）l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设8253计计数数器器0工工作作于于方方式式2，按按二二进进制制计计数数，计数初值为计数初值为0304H。MOV AL，00110100B；设设控控制制字字，通通道道0，先先读读/写高写高8

41、位位 ；再读写低；再读写低8位，方式位，方式2，二进制。，二进制。OUT 43H，ALMOV AL，04H ；送计数值低字节；送计数值低字节OUT 40H，AL MOV AL，03HOUT 40H，AL ；送计数值高字节；送计数值高字节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-53方式3的时序图方式方式3方波发生器方波发生器l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设8253计计数数器器2工工作作在在方方式式3，按按二二十十进进制制计计数数，计计数数初初值值为为4，则则它它的的初初始始化化程程序序段段如如下：下：MOV AL，10010111B；计计数数

42、器器2，只只读读/写低写低8位，工作方式位，工作方式3，二，二十进制十进制OUT 43H，AL；控制字送控制字寄存器；控制字送控制字寄存器MOV AL，4；送计数初值；送计数初值OUT 42H，ALl第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-54方式4的时序图方式方式4软件触发选通软件触发选通l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设8253计计数数器器1工工作作于于方方式式4，按按二二进进制制计数，计数初值为计数，计数初值为3，则初始化程序段为：，则初始化程序段为：MOV AL，058H ；设置控制字寄存器；设置控制字寄存器OUT 43H，AL；送控制

43、字；送控制字MOV AL，3；置计数初值；置计数初值OUT 41H，AL；送计数初值；送计数初值l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-55方式5时序图方式方式5硬件触发脉冲硬件触发脉冲l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术例例：设设8253的的通通道道1工工作作于于方方式式5，按按二二进进制制计计数数，计数初值为计数初值为4000H，则它的初始化程序段为：，则它的初始化程序段为：MOV AL，01101010B ；通通道道1，只只读读写写高高字字节节，方式方式5，二进制计数。，二进制计数。OUT 43H，ALMOV AL，40HOUT 41H，AL ；送

44、计数初值；送计数初值l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术48253的读操作的读操作（1）读之前先停止计数）读之前先停止计数（2）读之前先送计数值锁存命令）读之前先送计数值锁存命令l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术5PC/XT机中机中8253的应用的应用（1）计数器）计数器0：用于产生实时时钟信号：用于产生实时时钟信号（2）计计数数器器1：用用于于产产生生动动态态存存储储器器刷刷新新的的地地址更新信号址更新信号（3）计数器）计数器2：产生扬生器的发音驱动信号：产生扬生器的发音驱动信号返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.7

45、数数/模、模模、模/数转换器及其与数转换器及其与CPU的接口的接口l6.7.1 概述概述l6.7.2 数模转换器及其与数模转换器及其与CPU的接口的接口l6.7.3 模模/数转换器及其与数转换器及其与CPU的接口的接口返回本章首页返回本章首页l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-56计算机自动控制系统6.7.1 概述概述返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.7.2 数模转换器及其与数模转换器及其与CPU的接口的接口1D/A芯片的性能参数和术语芯片的性能参数和术语（1）分辨率）分辨率（2）转换时间）转换时间（3）精度）精度（4）线性误差

46、和微分线性误差）线性误差和微分线性误差（5）温度系数。）温度系数。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术2DAC和微处理器接口中需要考虑的问题和微处理器接口中需要考虑的问题(1)输入缓冲能力输入缓冲能力(2)输入码制输入码制(3)输入数据的宽度输入数据的宽度(4)DAC是电流型还是电压型是电流型还是电压型(5)AC是单极性输出还是双极性输出是单极性输出还是双极性输出l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l表6-10DAC芯片介绍3D/A芯片简介芯片简介l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术4DAC与微处理器接口实例与微处理器接口实例（1）DAC的

47、的分分辨辨率率小小于于等等于于系系统统数数据据总总线线宽宽度度时（如图时（如图6-57、6-58所示所示）。）。（2）分分辨辨率率大大于于系系统统总总线线宽宽度度时时，DAC与与系系统统的连接如图的连接如图6-59所示。所示。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-57ADC1408与CPU的连接图l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-58CPU与DAC0832的接口l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l图6-59AD561与CPU的接口电路返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术6.7.3 模模/数

48、转换器及其与数转换器及其与CPU的接口的接口1采样和量化采样和量化模拟量转换为数字量，一般经过三个步骤：采模拟量转换为数字量，一般经过三个步骤：采样、量化、和编码。样、量化、和编码。2A/D的性能参数和术语的性能参数和术语1）分辨率、）分辨率、2）量化误差、）量化误差、3）转换时间、）转换时间、4）绝对精度、绝对精度、5）相对精度。）相对精度。l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术3A/D与与CPU接口中应注意的问题接口中应注意的问题（1）A/D的数字输出特性的数字输出特性（2）A/D和和CPU的时间配合问题的时间配合问题（3）A/D分分辨辨率率超超过过微微处处理理器器数数据据

49、总总线线位位数时的接口如图数时的接口如图6-60所示所示（4）ADC的控制和状态信号的控制和状态信号l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术4A/D芯片简介芯片简介l表表6-11ADC芯片介绍芯片介绍l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术5A/D与微处理器接口实例与微处理器接口实例l图图6-61AD574A与与CPU相连的接口电路相连的接口电路返回本节返回本节l第第6 6章章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术THANKYOUVERYMUCH！l本章到此结束，本章到此结束，l谢谢您的光临！谢谢您的光临！返回本章首页返回本章首页结结 束放映束放映