[信息与通信]可编程接口芯片

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1、微型计算机原理与应用微型计算机原理与应用微型计算机原理与应用微型计算机原理与应用第第7 7章章 可编程接口芯片可编程接口芯片【知识点知识点】q可编程接口概述q可编程并行接口芯片8255Aq可编程定时/计数器82532概述概述n可可编程芯片:编程芯片:用户通过程序改变其功能的电路芯片用户通过程序改变其功能的电路芯片n芯片初始化芯片初始化(芯片编程):程序改变芯片工作方式(芯片编程):程序改变芯片工作方式的过程的过程n目前常用的可编程芯片:目前常用的可编程芯片:82558255AA并行并行I/OI/O接口接口82538253计数计数/ /定时器定时器82518251串行串行I/OI/O接口接口82

2、598259中断控制器中断控制器3简单可编程电路方案简单可编程电路方案n当寄存器FF为1时,多路转换开关接位置1,I/O线接三态门,这个电路作为输出接口n当寄存器FF为0时,多路转换开关接位置0,I/O线接锁存器,这个电路作为输出接口三态门三态门锁存器锁存器用户对寄存器用户对寄存器FF写入的内容称为写入的内容称为命令字或方式控制字命令字或方式控制字,寄存器,寄存器FF称为称为命令寄存器命令寄存器,相应的端口称为,相应的端口称为命令端口或控制端口命令端口或控制端口初始化的过程实际上是对芯片的控制端口写入各种命令字的操作初始化的过程实际上是对芯片的控制端口写入各种命令字的操作4 按按功功能能可可把

3、把82558255A A分分为为三三个个逻逻辑辑电电路路部部分分,即即:口电路、数据总线缓冲器和读口电路、数据总线缓冲器和读/ /写控制电路写控制电路。(1 1)口电路)口电路 82558255A A共共有有三三个个8 8位位口口,其其中中A A口口和和B B口口是是单单纯纯的的数数据据口口,供供数数据据I/OI/O使使用用。而而C C口口则则既既可可以以作作数数据据口口,又又可可以以作作控控制制口口使使用,用于实现用,用于实现A A口和口和B B口的控制功能。口的控制功能。 数数据据传传送送中中A A口口所所需需的的控控制制信信号号由由C C口口高高位位部部分分(PC7PC7PC4PC4)提

4、提供供,因因此此把把A A口口和和C C口口高高位位部部分分(PC7PC7PC4PC4)合合在在一一起起称称之之为为A A A A组组组组;同同样样理理由由把把B B口口和和C C口口低低位位部部分分(PC3PC3PC0PC0)合合在一起称之为在一起称之为B B B B组组组组。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.18255A的内部结构的内部结构5(2 2)数据总线缓冲器数据总线缓冲器数数据据总总线线缓缓冲冲器器为为8 8位位双双向向三三态态缓缓冲冲器器,可可直直接接和和CPUCPU的的数数据据线线相相连连,与与I/OI/O操操作作有有关关的的数数

5、据据、控控制制字字和和状状态态信信息息都都是是通过该缓冲器进行传送通过该缓冲器进行传送。(3 3)读)读/ /写控制电路写控制电路 与读写有关的控制信号有:与读写有关的控制信号有:CSCS片选信号(由片选信号(由CPUCPU地址线通过译码产生)地址线通过译码产生)RDRD读信号读信号WRWR写信号写信号7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.18255A的内部结构的内部结构6A1A1、A0 A0 端口选择控制信号,提供四个端口地址端口选择控制信号,提供四个端口地址(A A、B B、C C三个端口地址及一个控制端口地址)三个端口地址及一个控制端口地址)7

6、.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.18255A的内部结构的内部结构 RESETRESET复位信号(高电平有效)。复位信号(高电平有效)。复位之后,控制寄存器清除,各端口被置为输入方式。复位之后,控制寄存器清除,各端口被置为输入方式。7A组组控制控制B组组控制控制端口端口C上半部上半部端口端口C下半部下半部端口端口BOOO数据总线数据总线缓冲器缓冲器读读/写写控制逻辑控制逻辑端口端口A数据总线数据总线RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7CPU接口外设接口外设接口内部逻辑内部逻辑8255A内部结构内部结构内内部

7、部数数据据总总线线D0D78n标准标准4040管脚双列直插式芯片管脚双列直插式芯片1 1、与外设连接的管脚、与外设连接的管脚 我们已经知道我们已经知道82558255A A有三个数据端口,每个端口是有三个数据端口,每个端口是8 8位位的,由此可推算与外设相连接的管脚共有的,由此可推算与外设相连接的管脚共有2424位。其中位。其中A A口口有有PA7PA7PA0PA0八个八个I/OI/O引脚,引脚,B B口有口有PB7PB7PB0PB0八个八个I/OI/O引脚,引脚,C C口有口有PC7PC7PC0PC0八个八个I/OI/O引脚。特别地对于引脚。特别地对于PC7PC7PC0PC0,其中其中可有若

8、干根复用线可用于可有若干根复用线可用于“联络联络”信号或状态信号,其具信号或状态信号,其具体定义与端口的工作方式有关。体定义与端口的工作方式有关。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.28255A的的管脚分配管脚分配97.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.28255A的的管脚分配管脚分配2 2、与、与CPUCPU连接的管脚连接的管脚 包括数据线包括数据线D7D7D0D0,读写控制线和复位线读写控制线和复位线,以及以及和和CPUCPU地址线相连接的片选信号、端口地址控制线地址线相连接的片选信号、端口地址控制线

9、A0A0和和A1A1。 3 3、电源线和地线电源线和地线 82558255A A的电源引脚为的电源引脚为VCCVCC和和GNDGND。VCCVCC为电源线,为电源线,一般取一般取5 5V V 。GNDGND为电源地线。为电源地线。 101 1、82558255A A的工作方式的工作方式82558255A A共有三种工作方式,即方式共有三种工作方式,即方式0 0、方式、方式1 1、方式、方式2 2。(a a)方式方式0 0:基本输入:基本输入/ /输出方式输出方式 方方式式0 0下下,可可供供使使用用的的是是两两个个8 8位位口口(A A口口和和B B口口)及及两两个个4 4位位口口(C C口口

10、高高4 4位位部部分分和和低低4 4位位部部分分)。四四四四个个个个口口口口可可以以是是输输入入和和输出的任何组合。输出的任何组合。 方方式式0 0适适用用于于无无条条件件数数据据传传送送,也也可可以以把把C C口口的的某某一位作为状态位,实现查询方式的数据传送。一位作为状态位,实现查询方式的数据传送。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程11(b b)方式方式1 1:选通输入:选通输入/ /输出方式输出方式 A A A A口口口口和和和和B B B B口口口口分分别别用用于于数数据据的的输输入入/ /输输

11、出出。而而C C口口则则作作为为数数据据传传送送的的联联络络信信号号。因因为为A A口口和和B B口口的的联联络络信信号号都都是是三三个个,如如果果A A或或B B只只有有一一个个口口按按方方式式1 1使使用用,则则剩剩下下的的另另外外1313位位口口线线仍仍然然可可按按方方式式0 0使使用用。如如果果两两个个口口都都按按方方式式1 1使使用用,则则还还剩剩下下2 2位位口口线线,这这2 2位口线仍然可以进行位状态的输入输出。位口线仍然可以进行位状态的输入输出。 方式方式1 1适用于异步查询方式的数据输入适用于异步查询方式的数据输入/ /输出。输出。 (c c)方式方式2 2:双向数据传送方式

12、:双向数据传送方式 只只只只有有有有A A A A口口口口才才能能选选择择这这种种工工作作方方式式,这这时时A A口口既既能能输输入入数数据据又又能能输输出出数数据据。在在这这种种方方式式下下需需使使用用C C口口的的5 5位位线线作作控控制制线线,方方式式2 2适适用用于于查查询询或或中中断断方方式式的的双双向向数数据据传传送送。如如果果把把A A口口置置于于方方式式2 2下下,B B口口工工作作于于方方式式1 1时时,C C口口8 8根根线线将将全全部部作作为为联联络络信信号号使用。使用。7.1.38255A的工作方式及编程的工作方式及编程12(1)8255的方式控制字的方式控制字D0D1

13、D2D3D4D5D6D7PC3PC01:输入输入0:输出:输出B口口1:输入:输入0:输出:输出B口工作方式口工作方式0:方式:方式01:方式:方式1PC7PC41:输入输入0:输出:输出A口口1:输入:输入0:输出:输出A口工作方式口工作方式00:方式:方式001:方式:方式11:方式:方式2D7=1特征位特征位B组组A组组7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程2 2、82558255A A 编程编程方式控制字未规定方式控制字未规定C口的工作方式,口的工作方式,只规定了只规定了C口数据的传输方向,这口数据

14、的传输方向,这就表明就表明C口要么作为联络线用,要口要么作为联络线用,要么就只工作在方式么就只工作在方式013例例1:对对8255A各各口口作作如如下下设设置置:A口口方方式式0,B口口方方式式0,从从A口口输输入入,从从B口、口、C口输出。口输出。(8255A的的C口地址为口地址为62H)工作方式控制字工作方式控制字10010000,即,即90H。初始化程序段为:初始化程序段为:MOVAL,90HOUT63H,AL;控制口输出控制字控制口输出控制字INAL,60H;从从A口输入口输入OUT61H,AL;从从B口输出口输出OUT 62H,AL;从从C口输出口输出7.1 7.1 可编程并行接口芯

15、片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程2 2、82558255A A 编程编程14(2)C口的置位口的置位/复位控制字复位控制字 D0D1D2D3D4D5D6D71:置位:置位0:复位:复位C口选择口选择000:PC0001:PC1010:PC2011:PC3100:PC4101:PC5110:PC6111:PC7任选(可任选(可1可可0)D7=0(特征位)特征位)方式方式0:基本:基本I/O方式方式(查询时,(查询时,任选任选C口做连络信号)口做连络信号)方式方式1:选通:选通I/O方式(可查询或中断,方式(可查询或中断,固定固定C口做

16、连络信号)口做连络信号)方式方式2:双向:双向I/O方式(只用于方式(只用于A口,口,PC3PC7做连络信号做连络信号)7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程2 2、82558255A A 编程编程15例例2:把:把C口的第六位口的第六位PC5置为置为1。MOV AL,00001011;PC5置位置位OUT63H,AL7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程INAL,63HORAL,00100000B(清零时用清零时用AN

17、D)OUT63H,AL2 2、82558255A A 编程编程16(3)读入状态字读入状态字方式方式0:基本:基本I/O方式方式(查询时,(查询时,任选任选C口做连络信号)口做连络信号)方式方式1:选通:选通I/O方式(可查询或中断,方式(可查询或中断,固定固定C口做连络信号)口做连络信号)方式方式2:双向:双向I/O方式(只用于方式(只用于A口,口,PC3PC7做连络信号做连络信号)7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.38255A的的工作方式及编程工作方式及编程2 2、82558255A A 编程编程当当82558255A A由程序设定在方式由程

18、序设定在方式1 1或方式或方式2 2工作时,工作时,C C口就根据不同的情口就根据不同的情况,产生或接收况,产生或接收“联络联络”信号。如果这时我们对信号。如果这时我们对C C口进行读操作,则口进行读操作,则读出的内容就包含两部分内容,一部分是那些作为读出的内容就包含两部分内容,一部分是那些作为I/OI/O线上的内容,线上的内容,另一部分是与另一部分是与“联络联络”状态有关的内容。通过读取状态有关的内容。通过读取C C口的内容,程序口的内容,程序员可以测试或检查外部设备的状态,相应的改变员可以测试或检查外部设备的状态,相应的改变 程序流程。程序流程。17n例例1 1:82558255A A的的

19、A A口和口和B B口工作在方式口工作在方式0 0,A A口为输入端口,口为输入端口,接有四个开关。接有四个开关。B B口为输出端,接有一个七段发光二极口为输出端,接有一个七段发光二极管,连接电路如图所示。试编一程序要求七段发光二管,连接电路如图所示。试编一程序要求七段发光二班管显示开关所拨通的数字。班管显示开关所拨通的数字。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例1 1、82558255A A工作工作 在方式在方式0 018A口地址:口地址:A0=0,偶地址8位的位的8255A与与16位的位

20、的CPU可以通过可以通过数据总线数据总线D7D0传送传送8位信息位信息19段码表段码表 LED数码管数码管n由图由图可知,七段发光二极管为共阳极可知,七段发光二极管为共阳极LEDLED器件。要让器件。要让a a段点亮,要求从段点亮,要求从PB0PB0输出高电平;要让输出高电平;要让b b段熄灭,要求段熄灭,要求从从PB1PB1输出低电平。输出低电平。n82558255A A的的A A口接有开关,口接有开关,4 4位开关的组合可为位开关的组合可为0 0FHFH。为为此,可将在此,可将在LEDLED上显示上显示0 0FHFH各字符的段码列表。各字符的段码列表。20tab1db3fh,06h,5bh

21、,4fh,31hmoval,90h;设置方式字,设置方式字,A输入,输入,BC输出输出movdx,8026h ;控制口控制口outdx,aladd1:movdx,8020h;A口口inal,dx;取开关信息取开关信息andal,0fh;屏蔽高屏蔽高4位位movbx,offsettab1;取段码表首地址取段码表首地址xlat;查表得段码查表得段码movdx,8022h ;输出显示,输出显示,B B口口outdx,almovcx,0600hadd2:loopadd2;循环延时显示循环延时显示jmpadd121A口方式口方式1,输入,输入INTEAPA0PA7PC4PC5PC3STBAIBFAINT

22、RAI/OPC6PC7ORD7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例2 2、82558255A A工作在方式工作在方式11输入输入A口的选通信号,当其有效时,外设口的选通信号,当其有效时,外设把数据打入把数据打入A A口的输入缓冲器口的输入缓冲器 A A口的输入缓冲器口的输入缓冲器“满满”信号,信号,当其有效时表示当其有效时表示A A口的输入缓口的输入缓冲器已暂存一个有效数据冲器已暂存一个有效数据。 A A口的中断请求信号。当其有口的中断请求信号。当其有效时,效时,82558255A A的的A

23、 A口向口向CPUCPU申请申请中断,要求中断,要求CPUCPU从从A A口取数口取数 内部中断允许,内部中断允许,设置设置PC4=1可可使使INTEA=1 227.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例2 2、82558255A A工作在方式工作在方式11输入输入1)外设把数据送到外设把数据送到A口的数据线口的数据线PA0PA7,选通信号选通信号STBA有效,有效,数据进入数据进入A口的输入缓冲器口的输入缓冲器2)A口的口的IBFA有效,通知外设有效,通知外设或或CPU,表示表示A口接收了一个

24、有口接收了一个有效数据效数据3)A口的口的INTRA有效,以中断有效,以中断方式通知方式通知CPU取走取走A口中的数据口中的数据4)CPU读读A口,数据进入口,数据进入CPU5)IBFA及及INTRA转为无效转为无效23n当当A A口已接受外设数据后,有两种方式通知口已接受外设数据后,有两种方式通知CPUCPU取数:取数:其一用条件查询方式,通过查询缓冲器其一用条件查询方式,通过查询缓冲器是否是否“满满”,即,即IBFAIBFA是否为高电平来取是否为高电平来取数。数。其二用中断方式。其二用中断方式。n在条件传送中,一般要有所谓的在条件传送中,一般要有所谓的“握手握手”信号来协调数据信号来协调数

25、据的传送。的传送。“握手握手”信号至少要有两位信号线,其中一位是信号至少要有两位信号线,其中一位是由接口电路发给外设,功能是向外设提供接口电路的信息。由接口电路发给外设,功能是向外设提供接口电路的信息。另一位是由外设发给接口,功能是向接口提供外设的信息。另一位是由外设发给接口,功能是向接口提供外设的信息。显然在显然在82558255A A的选通输入方式中的选通输入方式中STBASTBA和和IBFAIBFA是一对是一对“握手握手”信号。信号。 7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例2 2、82

26、558255A A工作在方式工作在方式11输入输入外设所发,通知外设所发,通知A口外口外设给它一个数据设给它一个数据8255A发出的,告诉外设发出的,告诉外设A口口已经接收这个数据已经接收这个数据24例例2 2:82558255A A的的A A口和口和B B口分别工作在方式口分别工作在方式1 1和方式和方式0 0,A A口为输入端口,接有口为输入端口,接有8 8个开关。个开关。B B口为输出端,接有口为输出端,接有8 8个发光二极管,连接电路如图所示。现要求用方式个发光二极管,连接电路如图所示。现要求用方式1 1把改变后的键信息输入到把改变后的键信息输入到CPUCPU并通过并通过B B口显示。

27、口显示。 7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例2 2、82558255A A工作在方式工作在方式11输入输入25本例要求把改变后的开关值通过本例要求把改变后的开关值通过B口的发光二极管口的发光二极管显示出来。这和上面的例题不同,无条件传输方式显示出来。这和上面的例题不同,无条件传输方式CPU每次每次从从A口输入的信息不一定是开关改变后的值。口输入的信息不一定是开关改变后的值。本例成功传输数据依赖于本例成功传输数据依赖于2个条件:个条件:1)CPU知道用户何时把数据送入知道用户何时把数据送入

28、8255A的的A口口2)用户知道)用户知道CPU何时把数据取走何时把数据取走这个系统的工作过程如下:这个系统的工作过程如下:1 1、用户通过改变、用户通过改变K K0 0K K7 7,产生新的键信息;产生新的键信息;2 2、按下开关、按下开关K K,产生选通信号,数据进入产生选通信号,数据进入A A口的缓冲器,此步骤实际上告诉口的缓冲器,此步骤实际上告诉CPUCPU,82558255的的A A口来了一个新数据;口来了一个新数据;3 3、IBFAIBFA有效使有效使LEDLED点亮。这里含有两个信息,点亮。这里含有两个信息,一个是一个是82558255A A通知通知CPUCPU其其A A口来了一

29、个新数据,口来了一个新数据,另一个是告诉用户另一个是告诉用户CPUCPU尚未取走这个这个数尚未取走这个这个数据,用户不得再送其他数据;据,用户不得再送其他数据;4 4、CPUCPU取走这个数据,取走这个数据,LEDLED熄灭;熄灭;5 5、转步骤、转步骤1 1。26设设8255的的I/O地址分布为地址分布为88H8EH,相应的程序段如下:相应的程序段如下:moval,10111001b ;设置设置A口为方式口为方式1的输入的输入;B口为方式口为方式0输出,输出,C口输入口输入out8eh,al;控制口控制口loop1:inal,8ch;取取C口的状态线口的状态线testal,00100000b

30、 ;测试测试IBFA信息信息jzloop1;等待用户设定新的键值等待用户设定新的键值movcx,0ffffh;延时,延时,LED灯亮(步骤灯亮(步骤3)loop2:looploop2inal,88h;A口口取取数数。LED灯灯灭灭(步步骤骤4)out8ah,al;更新更新B口的显示口的显示jmploop1;重复重复27INTEAPA0PA7PC6PC7PC3PC4PC5ACKAOBFAINTRAI/OOWR7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例3 3、82558255A A工作在方式工作在方

31、式11输出输出外设回答信号。由外设发出。外设回答信号。由外设发出。当其有效时,表示外设已接当其有效时,表示外设已接收数据。收数据。 A A口的输出缓冲器口的输出缓冲器“满满”信号,信号,当其有效时表示当其有效时表示A A口的输出缓口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。冲器已暂存一个有效数据。 A A口的中断请求信号。当其有口的中断请求信号。当其有效时,效时,82558255A A的的A A口向口向CPUCPU申请申请中断,要求中断,要求CPUCPU送数给送数给A A口口 中断允许中断允许信号信号, ,设置设置PC6 = 1PC6 = 1,可使可使INTEA INTEA = 1= 1287.1 7.

32、1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例3 3、82558255A A工作在方式工作在方式11输出输出1)CPU执行执行OUT指令,把数据指令,把数据写入写入A口的输出缓冲器口的输出缓冲器2)当有效数据进入)当有效数据进入A口的数据口的数据线线PA0PA7时,时,OBFA有效,通有效,通知外设知外设CPU已把已把一个有效数据一个有效数据输出给输出给A口,外设可从口,外设可从A口取数口取数据了据了3)外设取走数据时,发外设取走数据时,发ACKA信号给信号给8255A,告诉告诉A口外设正口外设正在取数据在取数

33、据4)A口口OBFA无效,表示无效,表示A口数口数据已被外设取走据已被外设取走5)INTRA有效,以中断方式通有效,以中断方式通知知CPU再输出数据给再输出数据给A口口29n当当A A口已接受外设数据后,有两种方式通知口已接受外设数据后,有两种方式通知CPUCPU取取数:其一用条件查询方式,通过查询缓冲器是否数:其一用条件查询方式,通过查询缓冲器是否“满满”,即,即IBFAIBFA是否为高电平来取数。其二用中是否为高电平来取数。其二用中断方式。断方式。n在这种方式下,在这种方式下,OBFAOBFA和和ACKAACKA是一对是一对“握手握手”信号。信号。 OBFAOBFA是是82558255A

34、A产生,当其有效时,告诉外设产生,当其有效时,告诉外设A A口已口已有一个新数据。有一个新数据。 ACKAACKA是外设产生,当其有效时,是外设产生,当其有效时,通知通知A A口外设已把数据取走。口外设已把数据取走。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例3 3、82558255A A工作在方式工作在方式11输出输出30n例例3 3:82558255A A的的A A口工作在方式口工作在方式1 1的输出,接有的输出,接有8 8个发光个发光二极管,现要求把内存中的二极管,现要求把内存中的1010个

35、数个数, ,通过通过A A口发送给发口发送给发光二极管以二进制的形式供用户抄录。光二极管以二进制的形式供用户抄录。7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例3 3、82558255A A工作在方式工作在方式11输出输出31n这个系统的工作过程如下:这个系统的工作过程如下:1 1、 CPUCPU把内存中的一个数据写入把内存中的一个数据写入A A口;口;2 2、 LEDLED灯亮,告诉用户灯亮,告诉用户LEDLED显示的是新数据;显示的是新数据;3 3、 用户抄录数据;用户抄录数据;4 4、 用户按

36、下开关用户按下开关K K,发发ACKACK信号,告诉信号,告诉CPUCPU数据已取走;数据已取走;转第一步。转第一步。 此此系统要成功传输数系统要成功传输数据有据有2 2个必备条件:个必备条件:1 1)用户知道)用户知道LEDLED显示显示的数据是否是新数据的数据是否是新数据2 2)CPUCPU知道用户是否知道用户是否已把数据抄录已把数据抄录32movcx,10;送送10个数个数movbx,offsetxx;数组指针送数组指针送bxmoval,10101001;设置设置A口为方式口为方式1的输出的输出out8eh,al;控制字控制字loop1:moval,bx;取数取数out88h,al;送数

37、到送数到A口口loop2:inal,8ch;取取C口状态线口状态线andal,80h;测试测试OBFAjnzloop2;用户尚未抄录数据用户尚未抄录数据,检测检测;等待,此时等待,此时LED灯亮(对应步骤灯亮(对应步骤2)calldelay;用户已抄录数据,用户已抄录数据,LED灯灭(对应步灯灭(对应步骤骤4)incbx;准备送下一个数准备送下一个数looploop1;循环循环10次次33n当当A A口工作于方式口工作于方式2 2时,时,C C口的口的“联络联络”线既要提供线既要提供A A口的输口的输入入“联络联络”线线STBASTBA和和IBFAIBFA,又要提供又要提供A A口的输出口的输

38、出“联络联络”线线ACKAACKA和和OBFAOBFA,同时还要有一个处理同时还要有一个处理A A口中断的中断申请口中断的中断申请线线INTRAINTRA,因此占用了因此占用了C C口的口的5 5根线。根线。n如果设定某个如果设定某个82558255A A的的A A口和口和B B口分别工作在方式口分别工作在方式2 2和方式和方式1 1下,则这个下,则这个82558255A A的的C C口的口的I/OI/O功能将不再存在。当然如果功能将不再存在。当然如果B B口是工作在方式口是工作在方式0 0下,则下,则C C口还有口还有3 3根线可作根线可作I/OI/O线用。线用。7.1 7.1 可编程并行接

39、口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例4 4、82558255A A工作在方式工作在方式22A A口双向口双向347.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.48255A工作方式的功能及应用举例工作方式的功能及应用举例4 4、82558255A A工作在方式工作在方式22A A口双向口双向外设回答信号。由外设发出。外设回答信号。由外设发出。当其有效时,表示外设已接当其有效时,表示外设已接收数据。收数据。 A A口的输出缓冲器口的输出缓冲器“满满”信号,信号,当其有效时表示当其有效时

40、表示A A口的输出缓口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。冲器已暂存一个有效数据。 A A口的中断请求信号。当其有口的中断请求信号。当其有效时,效时,82558255A A的的A A口向口向CPUCPU申请申请中断,要求中断,要求CPUCPU访问访问A A口口 中断允许中断允许信号。信号。 中断允许中断允许信号。信号。 A A口的输入缓冲器口的输入缓冲器“满满”信号,信号,当其有效时表示当其有效时表示A A口的输入缓口的输入缓冲器已暂存一个有效数据冲器已暂存一个有效数据A A口的选通信号,当其有效时,口的选通信号,当其有效时,外设把数据打入外设把数据打入A A口的输入缓口的输入缓冲器冲器35n例例

41、4 4:在某一:在某一80868086系统中接有一个打印机,系统中接有一个打印机,82558255A A作为输出作为输出接口。工作在方式接口。工作在方式0 0,试编一程序将缓冲区,试编一程序将缓冲区BUFFBUFF内的内的400400H H个字节的个字节的ASCIIASCII码送打印机打印码送打印机打印. .n打印机并行接口中,最常用的接口信号线有打印机并行接口中,最常用的接口信号线有10根,根,8位的数据线位的数据线D7D0,选通信号线选通信号线STB打印机打印机“忙忙”线线BUSY7.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例

42、1 1、与打印机接口、与打印机接口36打印机具体工作过程如下:打印机具体工作过程如下:1 1、数据线、数据线D D7 7DD0 0出现有效数据;出现有效数据;2 2、STBSTB有有效效,通通知知打打印印机机,接接口口给给打打印印机机一一个个数数据据,数数据据从从数数据据线线进入打印机;进入打印机;3 3、BUSYBUSY有有效效,告告诉诉接接口口,打打印印机机正正在在打打印印数数据据。打打印印完完毕毕,BUSYBUSY变为无效,表示打印结束。变为无效,表示打印结束。4 4、转步骤、转步骤1 17.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举

43、例应用举例1 1、与打印机接口、与打印机接口A口接数据线,输出口接数据线,输出输出输出输入输入(1 1)首先检测)首先检测BUSYBUSY是否有效,是则循环是否有效,是则循环检测;否则执行(检测;否则执行(2 2)(2 2)CPUCPU写有效数据到写有效数据到A A口,发口,发STBSTB信号,信号,把把A A口数据输出给打印机口数据输出给打印机方式方式0条条件件传传输输377.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例1 1、与打印机接口、与打印机接口print_dataproc;打印子程序,入口打印子程序,入口(打印数据打印数

44、据)在在dl中中print1: inal,c_port;无条件读无条件读C口数据口数据testal,00010000b;测试测试busy线线jnzprint1;busy有效,循环测试有效,循环测试moval,dlouta_port,al;打印数据进入打印数据进入A口口moval,00000000b;发选通信号发选通信号outctrl_port,almoval,00000001boutctrl_port,alret;返回主程序返回主程序print_datAendp387.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口

45、、人机交互接口n人机交互人机交互人与计算机之间使用某种对话手段,以一定方人与计算机之间使用某种对话手段,以一定方式,为完成确定任务而进行的人机之间信息交换的过程。式,为完成确定任务而进行的人机之间信息交换的过程。n人机交互系统人机交互系统实际完成人机交互的系统,由参与交互的实际完成人机交互的系统,由参与交互的各方(包括人与计算机)组成的交互系统。各方(包括人与计算机)组成的交互系统。n人机交互方式人机交互方式人机之间交互信息的组织形式或语言方式,人机之间交互信息的组织形式或语言方式,又称对话方式、交互技术。(问答式对话、菜单技术等)又称对话方式、交互技术。(问答式对话、菜单技术等)n交互介质交

46、互介质用户与计算机完成人机交互的媒体(输入介质:用户与计算机完成人机交互的媒体(输入介质:键盘、鼠标等;输出介质:屏幕、指示灯等)键盘、鼠标等;输出介质:屏幕、指示灯等)397.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口动态显示动态显示常用的显示称为动态显示,它采用常用的显示称为动态显示,它采用常用的显示称为动态显示,它采用常用的显示称为动态显示,它采用扫描显示技术扫描显示技术扫描显示技术扫描显示技术,可以使硬件开销降低很多。对于一个可以使硬件开销降低很多。对于一个可以使硬件开销降低很多。对于一个

47、可以使硬件开销降低很多。对于一个8 8 8 8位数据显示,位数据显示,位数据显示,位数据显示,它就需要两个输出端口就可以了。其电路如图所示。它就需要两个输出端口就可以了。其电路如图所示。它就需要两个输出端口就可以了。其电路如图所示。它就需要两个输出端口就可以了。其电路如图所示。在两个输出端口中,一个称为在两个输出端口中,一个称为在两个输出端口中,一个称为在两个输出端口中,一个称为段信号通道段信号通道段信号通道段信号通道,它用,它用,它用,它用来输出要显示数据的段码;另一个称为来输出要显示数据的段码;另一个称为来输出要显示数据的段码;另一个称为来输出要显示数据的段码;另一个称为位信号通道位信号通

48、道位信号通道位信号通道,用来决定当前要显示数据的位置。用来决定当前要显示数据的位置。用来决定当前要显示数据的位置。用来决定当前要显示数据的位置。407.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口动态显示动态显示417.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口动态显示动态显示u显示系统的具体工作步骤如下:显示系统的具体工作步骤如下:a a、 设要显示的初始位码设要显示的初始位码i i0 0;b b、

49、送第送第i i位的段信号;位的段信号;c c、 送第送第i i位的位信号;位的位信号;d d、 延时;延时;e e、 i i1 1iif f、 如果如果i i小于小于8 8,转,转b bg g、 8 8位数据显示结束。位数据显示结束。42DATASEGMENTTAB1DB;定义段码表定义段码表DISPBUFFDB;定义显示缓冲区(要显示的数据)定义显示缓冲区(要显示的数据)DATAENDSCODESEGMENTMOVAL,10000001B;A口、口、B口、口、C口上部输出,口上部输出,C口下部输入口下部输入OUTCTRL_PORT,ALLOOP1:;其他处理其他处理CALLDISPLAY;显

50、示显示JMPLOOP1;循环循环2 2、人机交互接口、人机交互接口动态显示动态显示43DISPLAYPROC;显示子程序,要数据在显示子程序,要数据在DISPBUFF中中MOVBX,OFFSETTAB1;TAB1代码段代码段MOVSI,OFFSETDISPBUFF+7;设要显示的初始位码设要显示的初始位码iMOVCX,8MOVAH,01;位信号通道位信号通道DISP1:MOVAL,SI;送第送第i位的段信号位的段信号XLATOUTA_PORT,ALMOVAL,AH;送第送第i位的位信号位的位信号OUTB_PORT,ALCALLDELAY5MS;延时延时SHLAH,1;i1iDECSILOOPD

51、ISP12 2、人机交互接口、人机交互接口动态显示动态显示RETDISPLAYENDP447.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口键盘接口键盘接口全编码键盘:全编码键盘:输入设备,自动提供对应于被按键的输入设备,自动提供对应于被按键的输入设备,自动提供对应于被按键的输入设备,自动提供对应于被按键的ASCIIASCIIASCIIASCII码,且能同时产生一个控制信号通知微处理器码,且能同时产生一个控制信号通知微处理器码,且能同时产生一个控制信号通知微处理器码,且能同时产生一个控制信号通知微处理

52、器非编码键盘:非编码键盘:恰如一组开关,一般组成行和列矩阵。所需硬恰如一组开关,一般组成行和列矩阵。所需硬恰如一组开关,一般组成行和列矩阵。所需硬恰如一组开关,一般组成行和列矩阵。所需硬件少,价格便宜,一般作为单板机、智能仪表件少,价格便宜,一般作为单板机、智能仪表件少,价格便宜,一般作为单板机、智能仪表件少,价格便宜,一般作为单板机、智能仪表等简单输入设备等简单输入设备等简单输入设备等简单输入设备键盘键盘457.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口键盘接口键盘接口图所示为图所示为矩阵式键盘

53、电路矩阵式键盘电路,其特点是由按键组成一个其特点是由按键组成一个矩阵,矩阵的行线和列线矩阵,矩阵的行线和列线分别作为两个传输方向相分别作为两个传输方向相反的反的I/OI/O接口信号线,比如接口信号线,比如行线作为输入接口信号线,行线作为输入接口信号线,列线作为输出接口信号线,列线作为输出接口信号线,或反之。或反之。467.1 7.1 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片82558255A A7.1.58255A应用举例应用举例2 2、人机交互接口、人机交互接口键盘接口键盘接口键盘处理程序包括:键盘处理程序包括:键输入键输入键在矩阵中的位置(键号)键在矩阵中的位置(键号)。去抖动(延时采样)、多

54、键串键(重复采样)去抖动(延时采样)、多键串键(重复采样)键译码键译码键号查表得到被按键的键值键号查表得到被按键的键值键处理键处理根据键值转移到不同程序段根据键值转移到不同程序段47n 8253的引脚和六种工作方式的引脚和六种工作方式n 8253的编程的编程 n 8253在在IBMPC系列机上的应用系列机上的应用教学重点7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片8253825348n定时控制在微机系统中具有极为重要的作用,计数是许多定时控制在微机系统中具有极为重要的作用,计数是许多过程控制领域常用的功能过程控制领域常用的功能n它们都是由数字电路中的计数电路构成它们都

55、是由数字电路中的计数电路构成定时器由数字电路中的计数电路构成,通过记录高精度晶定时器由数字电路中的计数电路构成,通过记录高精度晶振脉冲信号的个数,输出准确的时间间隔振脉冲信号的个数,输出准确的时间间隔计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时,它主要反映脉冲的个数(进而获知外设的某种状态),时,它主要反映脉冲的个数(进而获知外设的某种状态),常又称为计数器常又称为计数器7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片8253825349(1 1)软件延时)软件延时q利用微处理器执行一个延时程序段实现利用微处理器执

56、行一个延时程序段实现q不用硬件,但占用不用硬件,但占用CPUCPU时间、定时精度不高,随系统时钟频率改时间、定时精度不高,随系统时钟频率改变变(2 2)不可编程的硬件定时)不可编程的硬件定时q采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间q定时电路简单、定时时间可以在一定范围改变定时电路简单、定时时间可以在一定范围改变(3 3)可编程的硬件定时)可编程的硬件定时q软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路时电路q具有多种工作方式、能够输出多种控制信号具有多种工作方式、能够输出多

57、种控制信号7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382531 1、定时、定时50(1 1)软件计数)软件计数q外部脉冲通过并口进入计算机,外部脉冲通过并口进入计算机,CPUCPU必须始终查询输必须始终查询输入线的状态入线的状态q不用硬件,但占用不用硬件,但占用CPUCPU大量资源大量资源(2 2)利用可编程计数器)利用可编程计数器q外部脉冲可以通过脉冲输入线进入计数器进行计数,外部脉冲可以通过脉冲输入线进入计数器进行计数,CPUCPU可在任何时间通过并口访问这个计数器,读取已可在任何时间通过并口访问这个计数器,读取已记录的数据。记录的数据。7.2 7.2

58、可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382532 2、外部事件计数、外部事件计数51预置寄存器预置寄存器GATECLKOUT减减1计数器计数器输出锁存器输出锁存器q计数初值存于预置寄存器;计数初值存于预置寄存器;q在计数过程中,减法计数器的值不断递减,而预置寄存器中的预在计数过程中,减法计数器的值不断递减,而预置寄存器中的预置不变。置不变。q输出锁存器用于写入锁存命令时,锁定当前计数值输出锁存器用于写入锁存命令时,锁定当前计数值7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382532 2、外部事件计数、外部事件计数52(1)CLKCLK时

59、钟输入信号时钟输入信号q在计数过程中,此引脚上每输入一个时钟信号(下降沿),在计数过程中,此引脚上每输入一个时钟信号(下降沿),计数器的计数值减计数器的计数值减1 1(2 2) GATEGATE门控输入信号门控输入信号q控制计数器工作,可分成电平控制和上升沿控制两种类型控制计数器工作,可分成电平控制和上升沿控制两种类型(3 3) OUTOUT计数器输出信号计数器输出信号q当一次计数过程结束(计数值减为当一次计数过程结束(计数值减为0 0),),OUTOUT引脚上将产生引脚上将产生一个输出信号一个输出信号7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382532 2

60、、外部事件计数、外部事件计数537.2.18253的内部结构的内部结构n3个个独立的独立的16位位计数器通道计数器通道n每个计数器每个计数器有有6种种工作方式工作方式n按二进制或十进制(按二进制或十进制(BCD码)计数码)计数8254是是8253的改进型的改进型7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片8253825354(1)8253/8254的内部结构和引脚的内部结构和引脚D7D0计数器计数器0 0控制字控制字寄存器寄存器计数器计数器1 1计数器计数器2 2内内部部数数据据总总线线数据总线数据总线缓冲器缓冲器读写控制读写控制逻辑逻辑RDWRA0A1CSCLK0G

61、ATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT27.2.18253的内部结构的内部结构计数通道计数通道 数据总线缓冲器数据总线缓冲器 读写控制电路读写控制电路 通道控制寄存器通道控制寄存器 7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382537.2.18253的内部结构的内部结构557.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382537.2.28253的的管脚分配管脚分配通道管脚通道管脚数据线数据线通道选择通道选择控制线控制线电源线电源线5V567.2.38253/8254的工作方式的工作方式q825382

62、53有有6 6种工作方式,由方式控制字确定种工作方式,由方式控制字确定q熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题,选熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题,选择正确的工作方式择正确的工作方式q每种工作方式的过程类似:每种工作方式的过程类似: 设定工作方式设定工作方式 设定计数初值设定计数初值 硬件启动硬件启动 计数初值进入减计数初值进入减1 1计数器计数器 每输入一个时钟计数器减每输入一个时钟计数器减1 1的计数过程的计数过程 计数过程结束计数过程结束7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253571 1、方式、方式0 0:计数结束中断:计数结束

63、中断GATEOUTCLK031244方式方式0WR设设定定工工作作方方式式设设定定计计数数初初值值计计数数值值送送入入计计数数器器计计数数过过程程计计数数结结束束7.2.38253/8254的工作方式的工作方式OUTOUT输出的正跳变可以作为中输出的正跳变可以作为中断请求信号断请求信号INTRINTR,向向CPUCPU发出发出中断请求。中断请求。581 1、方式、方式0 0:计数结束中断:计数结束中断7.2.38253/8254的工作方式的工作方式工作方式工作方式0 0有如下特点:有如下特点:a a、门控信号门控信号GATEGATE必须为必须为1 1,计数器才能计数;,计数器才能计数;b b、

64、计数时通道输出端计数时通道输出端OUTOUT一直为一直为0 0;c c、通道计数器计数到通道计数器计数到0 0后,后,OUTOUT由由0 0到到1 1,同时计数器停,同时计数器停止工作。止工作。OUTOUT输出的正跳变可以作为中断请求信号输出的正跳变可以作为中断请求信号INTRINTR,向向CPUCPU发出中断请求。发出中断请求。应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统82538253工作方式工作方式0 0的功能就是用户可以使的功能就是用户可以使CPUCPU在预先设在预先设定的时间点上处理某个事务定的时间点上处理某个事务597.2.38253/8

65、254的工作方式的工作方式2 2、方式、方式1 1:可编程单稳脉冲:可编程单稳脉冲n单稳电路单稳电路在输入的激励下产生固定宽度的脉冲电路。在输入的激励下产生固定宽度的脉冲电路。n其输入其输入/ /输出关系是:当输入端输入一个不低于规定的最输出关系是:当输入端输入一个不低于规定的最小宽度的脉冲后,单稳电路就输出一个用户事先设定宽度小宽度的脉冲后,单稳电路就输出一个用户事先设定宽度的脉冲。输入脉冲称为的脉冲。输入脉冲称为触发脉冲触发脉冲,单稳电路一般由触发脉,单稳电路一般由触发脉冲的冲的沿触发沿触发。n输出的负脉冲宽度输出的负脉冲宽度PW=NTCLKN N为初始计数值,为初始计数值,T TCLKC

66、LK为为CLKCLK端的脉冲周期端的脉冲周期602 2、方式、方式1 1:可编程单稳脉冲:可编程单稳脉冲设设定定工工作作方方式式设设定定计计数数初初值值硬硬件件启启动动计计数数值值送送入入计计数数器器计计数数过过程程计计数数结结束束GATEOUTCLK031244方式方式1WR7.2.38253/8254的工作方式的工作方式617.2.38253/8254的工作方式的工作方式2 2、方式、方式1 1:可编程单稳脉冲:可编程单稳脉冲方式方式1 1工作过程如下:工作过程如下:a a、门控信号门控信号GATEGATE是触发信号,上升沿有效。即开始计数是由是触发信号,上升沿有效。即开始计数是由GATE

67、GATE的上升沿触发的;的上升沿触发的;b b、触发后,通道计数器开始计数,输出端触发后,通道计数器开始计数,输出端OUTOUT由高变低;由高变低;c c、 计数器计数到计数器计数到0 0,OUTOUT再由低变高。再由低变高。应用实例:高速公路车辆计数系统应用实例:高速公路车辆计数系统应用实例:高速公路车辆计数系统应用实例:高速公路车辆计数系统627.2.38253/8254的工作方式的工作方式3 3、方式、方式2 2:频率发生器(分频器):频率发生器(分频器)输入输出均是周期性的脉冲信输入输出均是周期性的脉冲信号,方式号,方式2实际是一个可编程实际是一个可编程的分频电路,的分频电路,分频系数

68、就是用分频系数就是用户事先对通道计数器写入的初户事先对通道计数器写入的初始计数值始计数值方式方式2 2的特点如下:的特点如下:a a、 GATE GATE门为门为1 1,计数器才能工作,对,计数器才能工作,对CLKCLK端上的脉冲进行端上的脉冲进行计数;计数;b b、 当计数器当计数器“减减”计数到计数到1 1时,输出端由高变低,再经时,输出端由高变低,再经过一个过一个CLKCLK周期,即计数器计数到周期,即计数器计数到0 0时,输出端时,输出端OUTOUT又跳变为又跳变为高。所以方式高。所以方式2 2输出周期性负脉冲信号,其宽度固定为一个输出周期性负脉冲信号,其宽度固定为一个CLKCLK周期

69、;周期;c c、 当计数器的值减为当计数器的值减为0 0时,时,自动重新自动重新装入计数初值,实装入计数初值,实现循环计数。现循环计数。633 3、方式、方式2 2:频率发生器(分频器):频率发生器(分频器)03124GATEOUTCLK4方式方式2031240312403124WR7.2.38253/8254的工作方式的工作方式644 4、方式、方式3 3:方波发生器:方波发生器7.2.38253/8254的工作方式的工作方式方式方式2 2虽然可以作分频电路,但其输出是虽然可以作分频电路,但其输出是窄脉冲窄脉冲,如,如果是果是方波方波,就只有选方式,就只有选方式3 3它与方式它与方式2 2的

70、区别是:若计数初值的区别是:若计数初值n n为偶数,则当计为偶数,则当计数值减到数值减到n/2n/2时,输出端时,输出端OUTOUT变为低电平变为低电平, ,然后此电平然后此电平一直保持到计数值减为一直保持到计数值减为0 0,OUTOUT再次变为高电平。再次变为高电平。计数值为偶数:周期计数值为偶数:周期NCLK占空比占空比1:1方波方波计数值为奇数:周期计数值为奇数:周期NCLK占空比占空比(N+1)/2:(N-1)/2类似方类似方波波654 4、方式、方式3 3:方波发生器:方波发生器03124GATEOUTCLK4方式方式3031240312403124WR7.2.38253/8254的

71、工作方式的工作方式665 5、方式、方式4 4:软件触发方式:软件触发方式7.2.38253/8254的工作方式的工作方式软件触发方式软件触发方式CPU通过指令触发一个选通信号给外通过指令触发一个选通信号给外部设备,选通信号在触发后设定时间点上部设备,选通信号在触发后设定时间点上发出。发出。硬件触发方式硬件触发方式外部通过一个有效沿触发信号,启动外部通过一个有效沿触发信号,启动一个选通信号给外部设备,选通信号在触发后设定时间一个选通信号给外部设备,选通信号在触发后设定时间点上点上发出。发出。几乎所有的外设只要工作在条件传输方式中都要有选通几乎所有的外设只要工作在条件传输方式中都要有选通信号,当

72、其有效时,外设的数据就会进入端口的输入锁信号,当其有效时,外设的数据就会进入端口的输入锁存器中,启动一次存器中,启动一次CPU从相应端口取数。从相应端口取数。675 5、方式、方式4 4:软件触发方式:软件触发方式7.2.38253/8254的工作方式的工作方式方式方式4 4在工作过程中有以下特点:在工作过程中有以下特点:a a、门控信号门控信号GATEGATE为高电平,计数器开始减为高电平,计数器开始减1 1计数,计数,OUTOUT维维持高电平;持高电平;b b、 当计数器减到当计数器减到0 0,输出端,输出端OUTOUT变低,再经过一个变低,再经过一个CLKCLK输输入时钟周期,入时钟周期

73、,OUTOUT输出又变高。输出又变高。方式方式4与方式与方式0很相似,只是在方式很相似,只是在方式0下,计数下,计数“溢出溢出”时时输出端为从低到高的输出端为从低到高的正阶跃信号正阶跃信号;而在方式;而在方式4下,计数下,计数“溢溢出出”时输出端为时输出端为负脉冲信号负脉冲信号。这两种信号均可向。这两种信号均可向CPU发出中发出中断申请。断申请。685 5、方式、方式4 4:软件触发方式:软件触发方式GATEOUTCLK031244方式方式4223331 0WR7.2.38253/8254的工作方式的工作方式应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系

74、统696 6、方式、方式5 5:硬件触发方式:硬件触发方式7.2.38253/8254的工作方式的工作方式这种工作方式同方式这种工作方式同方式4 4很相似,当控制字写入控制寄存器后,很相似,当控制字写入控制寄存器后,输出端输出端OUTOUT变高。同方式变高。同方式4 4不同的一点是不同的一点是当计数值写入通道计当计数值写入通道计数器后,通道并未被触发,也就是计数器并不立即开始计数。数器后,通道并未被触发,也就是计数器并不立即开始计数。只有当只有当GATEGATE信号的上升沿信号的上升沿触发通道后,通道计数器才开始计触发通道后,通道计数器才开始计数。数。706 6、方式、方式5 5:硬件触发方式

75、:硬件触发方式GATEOUTCLK031244方式方式52233311 0WR7.2.38253/8254的工作方式的工作方式应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统应用举例:家庭厨房系统717 7、各种工作方式小结、各种工作方式小结7.2.38253/8254的工作方式的工作方式82538253的六种工作方式可归为两类:的六种工作方式可归为两类:与频率发生器有关的工作方式与频率发生器有关的工作方式与频率发生器有关的工作方式与频率发生器有关的工作方式8253825382538253有两种方式与频率发生器有关,即方式有两种方式与频率发生器有关,即方式有两种方式与频率发生

76、器有关,即方式有两种方式与频率发生器有关,即方式2 2 2 2和发生和发生和发生和发生3 3 3 3,对对对对OUTOUTOUTOUT端,方式端,方式端,方式端,方式2 2 2 2提供给用户的是负脉冲,方式提供给用户的是负脉冲,方式提供给用户的是负脉冲,方式提供给用户的是负脉冲,方式3 3 3 3提供给用户的提供给用户的提供给用户的提供给用户的是方波。在这个两种方式下,是方波。在这个两种方式下,是方波。在这个两种方式下,是方波。在这个两种方式下,GATEGATEGATEGATE信号要始终保持为高。信号要始终保持为高。信号要始终保持为高。信号要始终保持为高。72与计数器有关的工作方式与计数器有关

77、的工作方式与计数器有关的工作方式与计数器有关的工作方式对于计数器类,有方式对于计数器类,有方式0 0、1 1和方式和方式4 4、5 5。v启动计数器的方式启动计数器的方式有两种,一种是有两种,一种是CPUCPU把时间常数写入相应通道后,计把时间常数写入相应通道后,计数器就开始工作,我们可以称之为软件启动方式,在这种启动方式下,数器就开始工作,我们可以称之为软件启动方式,在这种启动方式下,GATEGATE要始终保持为高电平,所以方式要始终保持为高电平,所以方式0 0和方式和方式4 4可以称为可以称为软件启动方式软件启动方式。另一种是硬件启动计数器,即另一种是硬件启动计数器,即CPUCPU把时间常

78、数写入计数器后,即使把时间常数写入计数器后,即使GATEGATE为为高电平,计数器并不工作。只有高电平,计数器并不工作。只有GATEGATE发生跳变,其上升沿启动计数器工发生跳变,其上升沿启动计数器工作,所以方式作,所以方式1 1和方式和方式5 5就可以称为就可以称为硬件启动方式硬件启动方式。v计数器溢出时,计数器溢出时,OUTOUT的输出形式的输出形式有两种,要么是有两种,要么是电平电平,要么是,要么是负脉冲负脉冲。前者有方式前者有方式0 0方式方式1 1,后者有方式,后者有方式4 4和方式和方式5 5。7.2.38253/8254的工作方式的工作方式7 7、各种工作方式小结、各种工作方式小

79、结737 7、各种工作方式的小结、各种工作方式的小结方式方式0方式方式1方式方式2方式方式3方式方式4方式方式50N0N0N0/N110NN/2 N/2 0/N0N0 1N0 1N0 17.2.38253/8254的工作方式的工作方式747.2.48253/8254的编程的编程(1 1)82538253加电后的工作方式不确定加电后的工作方式不确定(2 2)82538253必须初始化编程,才能正常工作必须初始化编程,才能正常工作q写入控制字写入控制字q写入计数初值写入计数初值q读取计数值读取计数值7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片8253825375(1)写入

80、方式控制字)写入方式控制字计数器读写格式工作方式数制00计数器计数器001计数器计数器110计数器计数器211非法非法00计数器锁存命令计数器锁存命令01只读写低字节只读写低字节10只读写高字节只读写高字节11先读写低字节先读写低字节后读写高字节后读写高字节000方式方式0001方式方式1010方式方式2011方式方式3100方式方式4101方式方式50二进制二进制1十进制十进制控制字写入控制字控制字写入控制字I/O地址(地址(A1A011)7.2.48253/8254的编程的编程D7D6D5D4D3D2D1D076(2)写入计数值)写入计数值(a)选择二进制选择二进制q计数值范围:计数值范围

81、:0000HFFFFHq0000H是最大值,代表是最大值,代表65536(b)选择十进制(选择十进制(BCD码)码)q计数值范围:计数值范围:00009999q0000代表最大值代表最大值10000计数值写入计数器各通道的计数值写入计数器各通道的I/O地址地址7.2.48253/8254的编程的编程77(3)读取计数值)读取计数值1)对)对8位数据线,读取位数据线,读取16位计数值需分两次位计数值需分两次2)计数在不断进行,应该将当前计数值先行锁存,)计数在不断进行,应该将当前计数值先行锁存,然后读取:然后读取:MOV AL, 0000XXXXB MOV AL, 0000XXXXB ;前两个前

82、两个0 0表示通道表示通道0 0,后两个,后两个0 0表示锁存操作表示锁存操作OUT OUT 控制口控制口, , ALAL;发送锁存命令发送锁存命令IN AL, IN AL, 通道通道0 0;读通道计数器内容;读通道计数器内容MOV CL, ALMOV CL, ALIN AL, IN AL, 通道通道0 0MOV CH, ALMOV CH, AL读取计数值,要注意读写格式和计数数制读取计数值,要注意读写格式和计数数制7.2.48253/8254的编程的编程787.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253 例例1 1:现

83、有一个高精密晶体振荡电路,输出信号是:现有一个高精密晶体振荡电路,输出信号是脉脉 冲波,频率为冲波,频率为1 1MHzMHz。要求利用要求利用82538253做一个秒信做一个秒信 号发生器,其输出接一发光二极管,以号发生器,其输出接一发光二极管,以0.50.5秒秒点点 亮,亮,0.50.5秒熄灭的方式闪烁指示。秒熄灭的方式闪烁指示。 设设82538253的通道地址为的通道地址为8080H H86H86H(偶偶地址)地址)解:解:1 1、时间常数计算、时间常数计算 这个例子要求用这个例子要求用82538253作一个分频电路,而且作一个分频电路,而且其输出应该是方波,否则发光二极管不可能等其输出应

84、该是方波,否则发光二极管不可能等间隔闪烁指示。频率为间隔闪烁指示。频率为1 1MHzMHz信号的周期为信号的周期为1 1微妙,微妙,而而1 1HzHz信号的周期为信号的周期为1 1秒,所以分频系数秒,所以分频系数N N可按下可按下式进行计算:式进行计算: 797.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253 由于由于82538253一个通道最大的计数值是一个通道最大的计数值是6553665536,所以对于所以对于N N10000001000000这样的大数,一个通道这样的大数,一个通道是不可能完成上述分频要求的。由于是不可

85、能完成上述分频要求的。由于 即取两个计数器,采用级联方式即取两个计数器,采用级联方式。807.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253 2 2、电路、电路817.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253 3 3、工作方式选择、工作方式选择 由于通道由于通道1 1要输出方波信号推动发光二要输出方波信号推动发光二极管,所以通道极管,所以通道1 1应选工作方式应选工作方式3 3。对于通道。对于通道0 0,只,只要能起分频作用就行,对输出波形不做要求,

86、所以要能起分频作用就行,对输出波形不做要求,所以方式方式2 2和方式和方式3 3都可以选用。都可以选用。 这样对于通道这样对于通道0 0,我们取工作方式,我们取工作方式2 2,BCDBCD计数;对于通道计数;对于通道1 1,我们取工作方式,我们取工作方式3 3,二进制计数,二进制计数(当然也可选(当然也可选BCDBCD计数)计数) 82 4 4、程序、程序moval,00110101b;通道通道0控制字控制字out86h,almoval,00;通道通道0初始计数值初始计数值out80h,almoval,10hout80h,almoval,01110110b;通道通道1控制字控制字out86h,

87、almoval,0e8h;通道通道1初始计数值,初始计数值,03E8H=1000BCDout82h,almoval,03hout82h,al837.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片82538253例例2 2:计件系统。计件系统的功能就是记录脉冲的个数。:计件系统。计件系统的功能就是记录脉冲的个数。 一个脉冲代表一个事件,比如交通道路检测系一个脉冲代表一个事件,比如交通道路检测系统中通过检测点的车辆,工业控制系统中流水线上已统中通过检测点的车辆,工业控制系统中流水线上已加工好的工件。要求在计件过程中,加工好的工件。要求在计件过程

88、中,PCPC机可以显示当机可以显示当前计数器的内容,当完成前计数器的内容,当完成1000010000个工件记录后,系统个工件记录后,系统发出发出1 1KHzKHz信号推动喇叭发音通知用户。信号推动喇叭发音通知用户。84 解:解:1 1、电路、电路 需要两个通道,一个作为计数,选用通道需要两个通道,一个作为计数,选用通道0 0。另一。另一个产生个产生1 1KHzKHz信号,选用通道信号,选用通道1 1。工作原理如下,传感器电路把物理事件转换为脉工作原理如下,传感器电路把物理事件转换为脉冲信号输入到通道冲信号输入到通道0 0计数,当记录计数,当记录1000010000个事件后,通个事件后,通道道0

89、 0计数器溢出,计数器溢出,GATEGATE端输出高电平,这时通道端输出高电平,这时通道1 1开始开始工作,产生工作,产生1 1KHzKHz信号推动喇叭发音。信号推动喇叭发音。857.2.58253应用举例应用举例2 2、工作方式选择、工作方式选择 对于通道对于通道1 1,由于要产生,由于要产生1 1KHzKHz信号,故选用工作方式信号,故选用工作方式3 3 对于通道对于通道0 0,要求初始计数值写入计数通道后,计数,要求初始计数值写入计数通道后,计数器就可以工作,则通道器就可以工作,则通道0 0的启动方式应是软件启动。另的启动方式应是软件启动。另外由于要求计数溢出后产生一个信号来启动一个事件

90、,外由于要求计数溢出后产生一个信号来启动一个事件,即喇叭发音,故可选的工作方式为方式即喇叭发音,故可选的工作方式为方式0 0和方式和方式4 4,对,对于图所示方案,通道于图所示方案,通道1 1的的GATEGATE信号由通道信号由通道0 0的的OUTOUT信号产信号产生,这个生,这个OUTOUT信号应该是电平型的,所以通道信号应该是电平型的,所以通道0 0应选用应选用方式方式0 0。867.2.58253应用举例应用举例7.2 7.2 可编程定时可编程定时/ /计数器接口芯片计数器接口芯片825382533 3、时间常数、时间常数 N0100004 4、程序程序 如果设定BCD计数,通道1的方式

91、控制字为01110111B通道0的初始计数值为100002710H,设定为二进制计数,则方式控制字为00110000B。87MOV DX,306H;通道通道1初始化初始化MOV AL,01000111BOUTDX,ALMOV DX,302HMOV AL,00OUTDX,ALMOV AL,10HOUT DX,ALMOV DX,306H;通道通道0初始化初始化MOV AL,00110000BOUTDX,ALMOV DX,300HMOV AL,10HOUTDX,ALMOV AL,27HOUT DX,AL88GETDAY:CALL DELAY;延时延时MOV DX,306H;通道通道0锁存命令锁存命令MOV AL,00110000BOUTDX,ALMOV DX,300H;读通道读通道0计数器计数器INAL,DXMOV CL,ALINAL.DXMOV CH,AL;数据存在数据存在CX寄存器寄存器CALLDISPLAY;显示显示CL内容内容CMP CX,0;检查计数器内容是否为检查计数器内容是否为0JNZGETDAY;不为不为0,重复,重复;完成计数,进行其他处理完成计数,进行其他处理89

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