這樣才能明白外部設備和接口電路之間的交換關系-吉林大學課件.ppt

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1、第4章數(shù)據(jù)通信方式及常用接口芯片4.1概述外部設備是微型機系統(tǒng)的必要的組成部分。外部設備與計算機之間需通過硬件連接和軟件控制來建立聯(lián)系。這一硬件、軟件的綜合便是接口。接口位于計算機主機與外部設備之間，它的功能是使主機與外部設備能正確地交換信息。在設計接口之前，首先應當了解某一類型外部設備所要完成的功能，為完成這些功能應做哪些操作，以及如何實現(xiàn)。進一步還應了解對控制信號有什么要求，輸入、輸出什么信息。這樣才能明白外部設備和接口電路之間的交換關系，才能確定哪些功能由硬件邏輯電路實現(xiàn)，哪些功能由軟件程序控制實現(xiàn)。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前出現(xiàn)的一般傾向是把接口功能分成通

2、用接口和專用接口兩種。通用接口芯片一般有可編程的和不可編程的。不可編程的芯片一般功能比較簡單，對各種機型均可適用；可編程的芯片一般功能較多，控制較復雜，有的芯片只與某一機型配套，也有一些芯片可適用于幾種性能接近的機型。對許多功能很強的外部設備，接口很復雜，常常設計成專用接口芯片來實現(xiàn)。這種專用芯片有時甚至可能是一個帶微處理器的控制系統(tǒng)。按芯片傳送信息方式劃分，接口芯片可分為并行接口和串行接口兩類。4.2可編程并行接口8255A8255有三個8位并行的數(shù)據(jù)端口PA、PB、PC，各個口的輸入輸出功能由程序確定。A口具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。

3、B口具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（不鎖存）。C口具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（不鎖存）。這個口在方式0控制下，可分為兩個4位的口，用于傳送數(shù)據(jù)或狀態(tài)字。8255有三種基本工作方式：方式0－一基本輸入輸出方式方式1――選通輸入輸出方式方式2――雙向傳送方式8255控制字格式4.3可編程多功能接口81558155控制字格式8155用于定時器擴展（1）定時器的方式選擇8155片內(nèi)有一個14位減法計數(shù)器，可對輸入脈沖進行減法計數(shù)。外部有兩個定時器引腳端TIN、TOUT。TIN為定時器時鐘輸入，由外部輸入時鐘脈沖；TOUT

4、為定時器輸出，輸出各種信號、波形。定時器的14位計數(shù)器由04H端口（低8位）和05H端口的D5－D0（高6位）組成。定時器輸出有四種波形，可由定時器方式編程選擇，定時器方式及相應的輸出波形如表4.3.2所示。（2）定時器的編程對定時器進行編程時，首先將計數(shù)常數(shù)及定時器方式送入定時器端口（定時器低8位及定時器高6位、定時器方式）04H及05H。計數(shù)常數(shù)在0002H～3FFFH之間選擇。計數(shù)器的啟動和停止計數(shù)由命令寄存器（00H）的最高兩位控制。8155舉例例18155定時器初始化編程使8155用作I/O口和定時器工作方式，A口定義為基本輸入方式，B口定義為基本輸出方式，

5、定時器作為方波發(fā)生器，對輸入脈沖進行24分頻（8155中定時器最高計數(shù)頻率為4MHZ），設I/O口地址為：命令/狀態(tài)口7F00HPA口7F01HPB口7F02HPC口7FO3H定時器低8位7F04H定時器高8位7F05H8l55初始化編程如下：MOVDX，7F04H；指向定時器低8位MOVAL，18H；計數(shù)常數(shù)0018H=24OUTDX，AL；計數(shù)常數(shù)低8位裝入INCDX；指向定時器高8位MOVAL，40H；設定定時器方式為連續(xù)方波輸出OUTDX，AL；定時器高8位裝入MOVDX，7F00H；指向命令/狀態(tài)口MOVAL，0C2H；命令控制字設定A口為基本輸入方式。；B

6、口為基本輸出方式，并啟動定時器。OUTDX，AL4.4可編程定時/計數(shù)器8254在計算機系統(tǒng)中，定時系統(tǒng)通常包括兩個部分：時鐘電路和定時電路。時鐘電路包括外部時鐘發(fā)生器和CPU內(nèi)部的時序電路，它產(chǎn)生整個計算機系統(tǒng)的最基本的控制信號和同步信號，主要用于CPU內(nèi)部的指令執(zhí)行過程，相應產(chǎn)生控制時序，比如，取指令周期，讀寫周期，中斷響應周期，總線響應周期等。時鐘電路也可為定時電路提供基準時鐘信號。定時電路主要應用于計算機的接口電路，這部分電路可根據(jù)接口的要求，產(chǎn)生各種不同的時序信號。定時電路的基準時鐘信號有兩種產(chǎn)生辦法：一是由系統(tǒng)的時鐘電路產(chǎn)生；二是由獨立的時鐘源產(chǎn)生。這兩鐘

7、方法在實際應用中都很常用。8254的內(nèi)部結構8254的通道結構8254的工作方式8254的6種工作方式：1．方式0——計數(shù)結束中斷2．方式1——可編程單穩(wěn)3．方式2——脈沖頻率發(fā)生器4．方式3——方波發(fā)生器5．方式4——軟件觸發(fā)選通6．方式5——硬件觸發(fā)選通8254控制字格式8254的初始化（l）寫入操作①對每一個通道而言，控制字必須在計數(shù)值之前寫入。②16位計數(shù)初值的寫入必須遵守控制字中讀/寫格式規(guī)定的順序。（2）讀出操作①簡單讀出方式②鎖存讀出方式③回讀命令方式8254應用系統(tǒng)設計（1）例：某8088系統(tǒng)采用8254精確控制一個發(fā)光二極管閃亮，系