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1、第第7章章常用数字接口电路常用数字接口电路7.1 一般来讲，接口芯片的读写信号应与系统的哪些信号相连？一般来讲，接口芯片的读写信号应与系统的哪些信号相连？解解: 一般来讲，接口芯片的读写信号应与系统总线信号中的一般来讲，接口芯片的读写信号应与系统总线信号中的#IOR（接口读）或（接口读）或#IOW（接口写）信号相连。（接口写）信号相连。7.2 试说明试说明8253芯片的六种工作方式。其时钟信号芯片的六种工作方式。其时钟信号CLK和门控信号和门控信号GATE分别起什么作用？分别起什么作用？解：可编程定时解：可编程定时/计数器计数器8253具有六种不同的工作方式，其中：具有六种不同的工作方式，其中
2、：方式方式0：软件启动、不自动重复计数。在写入控制字后：软件启动、不自动重复计数。在写入控制字后OUT端变低电平，计数结束后端变低电平，计数结束后OUT端输出高电平，可用来产端输出高电平，可用来产生中断请求信号，故也称为计数结束产生中断的工作方式。生中断请求信号，故也称为计数结束产生中断的工作方式。方式方式1：硬件启动、不自动重复计数。所谓硬件启动是在写入计数初值后并不开始计数，而是要等门控信号：硬件启动、不自动重复计数。所谓硬件启动是在写入计数初值后并不开始计数，而是要等门控信号GATE出出现由低到高的跳变后，在下一个现由低到高的跳变后，在下一个CLK脉冲的下降沿才开始计数，此时脉冲的下降沿
3、才开始计数，此时OUT端立刻变为低电平。计数结束后，端立刻变为低电平。计数结束后，OUT端输出高电平，得到一个宽度为计数初值端输出高电平，得到一个宽度为计数初值N个个CLK脉冲周期宽的负脉冲。脉冲周期宽的负脉冲。方式方式2：既可软件启动，也可以硬件启动。可自动重复计数。：既可软件启动，也可以硬件启动。可自动重复计数。在写入控制字后，在写入控制字后，OUT端变为高电平。计数到最后一个时钟脉冲时端变为高电平。计数到最后一个时钟脉冲时OUT端变为低电平，再经过一个端变为低电平，再经过一个CLK周期，周期，计数值减到零，计数值减到零，OUT又恢复为高电平。之后再自动转入计数初值，并重新开始新的一轮计数
4、。方式又恢复为高电平。之后再自动转入计数初值，并重新开始新的一轮计数。方式2下下OUT端端会连续输出宽度为会连续输出宽度为Tclk的负脉冲，其周期为的负脉冲，其周期为NTclk，所以方式，所以方式2也称为分频器，分频系数为计数初值也称为分频器，分频系数为计数初值N。方式方式3：也是一种分频器，也有两种启动方式，自动重复计数。当计数初值：也是一种分频器，也有两种启动方式，自动重复计数。当计数初值N为偶数时，连续输出对称方波（即为偶数时，连续输出对称方波（即N/2个个CLK脉冲低电平，脉冲低电平，N/2个个CLK脉冲高电平），频率为（脉冲高电平），频率为（1/N）Fclk。若。若N为奇数，则输出波
5、形不对称，其中为奇数，则输出波形不对称，其中（N1）2个时钟周期高电平，个时钟周期高电平， （N1）2个时钟周期低电平。个时钟周期低电平。方式方式4和方式和方式5都是在计数结束后输出一个都是在计数结束后输出一个CLK脉冲周期宽的负脉冲，且均为不自动重复计数方式。区别在方式脉冲周期宽的负脉冲，且均为不自动重复计数方式。区别在方式4是是软件启动，而方式软件启动，而方式5为硬件启动。为硬件启动。时钟信号时钟信号CLK为为8253芯片的工作基准信号。芯片的工作基准信号。GATE信号为门控信号。在软件启动时要求信号为门控信号。在软件启动时要求GATE在计数过程中始在计数过程中始终保持高电平；而对硬件启动
6、的工作方式，要求在写入计数初值后终保持高电平；而对硬件启动的工作方式，要求在写入计数初值后GATE端出现一个由低到高的正跳变，启动端出现一个由低到高的正跳变，启动计数。计数。17.3 8253可编程定时可编程定时/计数器有两种启动方式，在软件启动时，要使计数正常进行，计数器有两种启动方式，在软件启动时，要使计数正常进行，GATE端必须为（端必须为（ ）电平，）电平，如果是硬件启动呢？如果是硬件启动呢？解：在软件启动时，要使计数正常进行，解：在软件启动时，要使计数正常进行，GATE端必须为高电平；如果是硬件启动，则要在写入计数初值后使端必须为高电平；如果是硬件启动，则要在写入计数初值后使GATE
7、端出现一个由低到高的正跳变，以启动计数。端出现一个由低到高的正跳变，以启动计数。7.4 若若8253芯片的接口地址为芯片的接口地址为D0D0HD0D3H，时钟信号频率为，时钟信号频率为2MHz。现利用计数器。现利用计数器0、1、2分别产生周期为分别产生周期为10us的对称方波及每的对称方波及每1ms和和1s产生一个负脉冲，试画出其与系统的电路连接图，并编写包括初始化在内的程产生一个负脉冲，试画出其与系统的电路连接图，并编写包括初始化在内的程序。序。解：根据题目要求可知，计数器解：根据题目要求可知，计数器0（CNT0）工作于方式）工作于方式3，计数器，计数器1（CNT1）和计数器）和计数器2（C
8、NT2）工作于方式）工作于方式2。时钟频率时钟频率2MHz，即周期为，即周期为0.5us，从而得出各计数器的计数初值分别为：，从而得出各计数器的计数初值分别为：CNT0：10us/0.5us = 20CNT1：1ms/0.5us = 2000CNT2：1s/0.5us = 2 1000000显然，计数器显然，计数器2的计数初值已超出了的计数初值已超出了16位数的表达范围，需经过一次中间分频，可将位数的表达范围，需经过一次中间分频，可将OUT1端的输出脉冲作为端的输出脉冲作为计数器计数器2的时钟频率。这样，的时钟频率。这样，CNT2的计数初值就等于的计数初值就等于1s/1ms = 1000。线路
9、连接如图所示。线路连接如图所示。28253A A1212A A 2IORIORA A1515 &A A1313A A1414A A3 3A A5 5A A8 8A A9 9A A 10A A 11A A7 7A A4 4A A6 61系系 统统 总总 线线信信号号D D 0 0D D7 7D D 0 0D D7 7IORIORIOWIOWRDWRA A1 1A A0 0CSCBAG2AG2AG2BG&IOWIOWA A1 1A A0 074LS138Y0GATE0GATE1GATE2OUT0OUT1OUT2CLK2CLK1CLK02MHz+5V（题（题7.4图）图）38253的初始化程序如下：
10、的初始化程序如下：MOV DX，0D0D3HMOV AL，16H；计数器；计数器0，低，低8位计数，方式位计数，方式3OUT DX，ALMOV AL，74H；计数器；计数器1，双字节计数，方式，双字节计数，方式2OUT DX，ALMOV AL，0B4H；计数器；计数器2，双字节计数，方式，双字节计数，方式2OUT DX，ALMOV DX，0D0D0HMOV AL，20；送计数器；送计数器0的计数初值的计数初值OUT DX，ALMOV DX，0D0D1HMOV AX，2000；送计数器；送计数器1的计数初值的计数初值OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，ALMOV DX，0D0D2H
11、MOV AX，1000；送计数器；送计数器2的计数初值的计数初值OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，AL47.5 某一计算机应用系统采用某一计算机应用系统采用8253芯片的计数器芯片的计数器0作频率发生器，输出频率为作频率发生器，输出频率为500Hz；用计数器；用计数器1产生产生1000Hz的的连续方波信号，输入连续方波信号，输入8253的时钟频率为的时钟频率为1.19MHz。试问：初始化时送到计数器试问：初始化时送到计数器0和计数器和计数器1的计数初值分别为多少？计数器的计数初值分别为多少？计数器1工作于什么方式下？工作于什么方式下？解：计数器解：计数器0工作于方式工作于方式2
12、，其计数初值，其计数初值=1.19MHz/500Hz=2380计数器计数器1工作于方式工作于方式3，其计数初值，其计数初值=1.19MHz/1KHz=11907.6 若所用若所用8253芯片用软件产生一次性中断，最好采用哪种工作方式？现用计数器芯片用软件产生一次性中断，最好采用哪种工作方式？现用计数器0对外部脉冲计数，当计满对外部脉冲计数，当计满10000个脉冲时产生中断，请写出工作方式控制字及计数值。个脉冲时产生中断，请写出工作方式控制字及计数值。解：若解：若8253用软件产生一次性中断，最好采用方式用软件产生一次性中断，最好采用方式0，即计数结束产生中断的工作方式。其方式控制字为：，即计数
13、结束产生中断的工作方式。其方式控制字为：00110000B。计数初值计数初值=100007.7 试比较并行通信与串行通信的特点。试比较并行通信与串行通信的特点。解：并行通信是在同一时刻发送或接收一个数据的所有二进制位。其特点是接口数据的通道宽，传送速度快，解：并行通信是在同一时刻发送或接收一个数据的所有二进制位。其特点是接口数据的通道宽，传送速度快，效率高。但硬件设备的造价较高，常用于高速度、短传输距离的场合。效率高。但硬件设备的造价较高，常用于高速度、短传输距离的场合。串行通信是将数据逐位的传送。其特点是传送速度相对较慢，但设备简单，需要的传输线少，成本较低。串行通信是将数据逐位的传送。其特
14、点是传送速度相对较慢，但设备简单，需要的传输线少，成本较低。所以常用于远距离通信。所以常用于远距离通信。7.9 在对在对8255的的C口进行初始化为按位置位或复位时，写入的端口地址应是（口进行初始化为按位置位或复位时，写入的端口地址应是（）地址。）地址。解：应是（解：应是（8255的内部控制寄存器）地址。的内部控制寄存器）地址。7.10 某某8255芯片的地址范围为芯片的地址范围为A380HA383H，工作于方式，工作于方式0，A 口、口、B 口为输出口，现欲将口为输出口，现欲将PC4置置“0”，PC7置置“1”，试编写初始化程序。，试编写初始化程序。解：该解：该8255芯片的初始化程序包括置
15、方式控制字及芯片的初始化程序包括置方式控制字及C口的按位操作控制字。程序如下：口的按位操作控制字。程序如下：MOV DX，0A383H；内部控制寄存器地址送；内部控制寄存器地址送DXMOV AL，80H；方式控制字；方式控制字OUTDX，ALMOV AL，08H；PC4置置05OUTDX，ALMOV AL，0FH；PC7置置1OUTDX，AL7.11 设设8255芯片的接口地址范围为芯片的接口地址范围为03F8H03FBH，A 组组 B 组均工作于方式组均工作于方式0，A 口作为数据输出口，口作为数据输出口，C 口低口低 4 位位作为控制信号输入口，其他端口未使用。试画出该片作为控制信号输入口
16、，其他端口未使用。试画出该片8255芯片与系统的电路连接图，并编写初始化程序。芯片与系统的电路连接图，并编写初始化程序。解：解：8255芯片与系统的电路连接如图所示。芯片与系统的电路连接如图所示。由题目知，不需对由题目知，不需对 C 口置位控制字，只需对口置位控制字，只需对8255置方式控制字，故其初始化程序如下：置方式控制字，故其初始化程序如下：MOV DX，03FBHMOV AL，81HOUTDX，AL6A A8 8A A 2IORIOR &A A1414A A9 98255A A3 3A A4 4A A 10A A 11A A 12A A 13A A7 7A A5 5A A6 61系系
17、统统 总总 线线信信号号D D 0 0D D7 7D D 0 0D D7 7IORIORIOWIOWRDWRA A1 1A A0 0CSCBAG2AG2AG2BG&IOWIOWA A1 1A A0 074LS138Y6PA0 。 。 。PA7PC0 。 。 。PC4A A 15（题（题7.11图）图）77.12 已知某已知某8088微机系统的微机系统的I/0接口电路框图如教材中图接口电路框图如教材中图7-47所示。试完成：所示。试完成：（1）根据图中接线，写出）根据图中接线，写出8255芯片、芯片、8253芯片各端口的地址。芯片各端口的地址。（2）编写）编写8255芯片和芯片和8253芯片的初
18、始化程序。其中，芯片的初始化程序。其中，8253芯片的芯片的OUT 1 端输出端输出100Hz方波，方波，8255芯片的芯片的A 口为输出，口为输出，B 口口 和和 C 口为输入。口为输入。（3）为）为8255芯片编写一个芯片编写一个I/O控制子程序，其功能为：每调用一次，先检测控制子程序，其功能为：每调用一次，先检测PC0的状态，若的状态，若PC0 = 0，则循环等待；，则循环等待；若若PC0 = 1，可从，可从 PB 口读取当前开关口读取当前开关 K 的位置（的位置（07 ），经转换计算从），经转换计算从 A 口的口的 PA0PA3输出该位置的二进输出该位置的二进制编码，供制编码，供LED
19、显示。显示。解：解：（1）8255芯片的地址范围为：芯片的地址范围为：8000HFFFFH 8253芯片的地址范围为：芯片的地址范围为：0000H7FFFH（2）；初始化；初始化8255芯片芯片 MOV DX，8003H MOV AL，8BH；方式控制字，方式；方式控制字，方式0，A 口口 输出，输出，B 口口 和和 C 口口 输入输入OUTDX，AL；初始化；初始化8253MOV DX，0003H；内部寄存器口地址；内部寄存器口地址MOV AL，76H；计数器；计数器1，先写低，先写低8位位/后写高后写高8位，方式位，方式3，二进制计数，二进制计数OUTDX，ALMOV DX，0001H；计
20、数器；计数器1端口地址端口地址MOV AX，10000；设计数初值；设计数初值=10000OUTDX，ALMOV AL，AHOUTDX，AL8 （3）；8255芯片的控制子程序芯片的控制子程序；定义显示开关位置的字形译码数据；定义显示开关位置的字形译码数据DATA SEGMENTBUFFER DB 3FH，06H，5BH，0FH，66H，6DH，7CH，07HDATA ENDS；CODE SEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATAMAIN PROCPUSH DSMOV AX，DATAMOV DS，AXCALL DISPPOP DXRETMAIN ENDP；输出开关位置的二进制码程
21、序；输出开关位置的二进制码程序DISPPROCPUSH CXPUSH SIXOR CX，CXCLC9LEA SI，BUFFERMOV DX，8002H；C 口口 地址地址 WAITT：IN AL，DX；C 口口 状态状态TEST AL，01HJZ WAITTMOV DX，8001H；读；读 B 口口 的开关位置的开关位置IN AL，DX NEXT：SHR AL，1INC CXJC NEXT；没有接地则移动；没有接地则移动DEC CXADD SI，CX；查表，；查表，CX 为开关位置为开关位置MOV AL，SIMOV DX，8000HOUT DX，AL；POP SIPOP CXRETDISP ENDP CODEENDSEND MAIN107.13 试说明串行通信的数据格式。试说明串行通信的数据格式。解：串行通信通常包括两种方式，即同步通信和异步通信，二者因通信方式的不同而有不同的数据格式，其数据格解：串行通信通常包括两种方式，即同步通信和异步通信，二者因通信方式的不同而有不同的数据格式，其数据格式可参见教材第式可参见教材第326页及页及327页图页图7-34和图和图7-35。11
