第7清华大学出社微机原理与接口技术.ppt
1,第7章 常用数字接口电路,2,主要内容：,掌握两种可编程并行接口芯片的应用,3,可编程定时器8253,4,掌握:,引线功能及计数启动方法6种工作方式及其输出波形应用:芯片与系统的连接芯片的初始化编程,5,8253芯片特点,可编程的逻辑器件；非通道型的接口，具有特定功能；可实现计数和定时；工作方式：减法计数计数值减为0时输出相应控制信号输出控制信号的形式可通过软件设置,6,1.外部引线及内部结构,连接系统端的主要引线：D0-D7CSRDWRA0，A1 连接外设端的主要引线：CLK-时钟脉冲输入GATE-门控信号输入OUT-定时输出,7,结构特点,每个计数器含控制寄存器,16位初值寄存器16位计数寄存器,存放控制命令字,内部3个计数器均为减法计数器根据计数脉冲的频率及需要定时的时间长度确定计数初值,相同端口地址,存放计数初值,计数初值,8,外部引线及内部结构,三个可独立工作的16位定时/计数器，一个控制寄存器。共占用4个端口地址，4个端口的地址编码：A1 A0 0 0 CNT0 0 1 CNT1 1 0 CNT2 1 1 控制寄存器,引线,9,2.计数启动方式,软件启动硬件启动,GATE端为高电平,GATE端有一个上升沿,由GATE端信号的形式决定,10,3.工作方式,方式0软件启动，不自动重复计数；计数结束输出高电平。方式1 硬件启动，不自动重复计数；计数开始输出低电平，结束后又变高。,11,工作方式,方式2软、硬件启动，自动重复计数。计数到最后一个脉冲时输出低电平方式3软、硬件启动，自动重复计数。输出对称方波,12,工作方式,方式4软件启动，不自动重复计数。计数结束输出一个CLK宽度的低电平方式5硬件启动，不自动重复计数波形与方式4相同,13,工作方式小结,需要两个写脉冲第1个写脉冲写入控制字第2个写脉冲写入计数初值不同的工作方式，有不同的计数启动方法。可根据对输出波形的要求，选择不同的工作方式。能输出连续波形的只有方式2和方式3。,两条OUT指令,14,4.控制字,用于确定各计数器的工作方式,格 式,15,5.8253的应用,与系统的连接初始化程序设计写入控制字置计数初值,16,与系统的连接示意,CLK,GATE,OUT,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,高位地址,外设,8253,外部时钟,门控信号,17,应用中的注意点,每一次启动计数，需有两次写操作：写控制字写计数器初值如果初值为8位字长，则一次写入；若初值为16位字长，则 需两次写入每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器各计数器的计数初值送到该计数器的计数寄存器及 初值寄存器；,18,初始化程序流程,写控制字,写计数值低8位,写计数值高8位,*,非必须,19,初始化程序流程,当有两个以上计数器被应用时的初始化程序设计流程：,初始化CNT0,初始化CNT1,初始化CNT2,写CNT0控制字,写CNT0计数初值,20,初始化程序流程,写入全部计数器控制字,写CNT0计数初值,写CNT1计数初值,写CNT2计数初值,原则：先写入控制字后写入计数初值,21,8253应用例一,采用8253作定时/计数器，其接口地址为0120H0123H。输入8253的时钟频率为2MH。要求：CNT0每10ms输出一个CLK周期宽的负脉冲CNT1输出10KHz的连续方波信号CNT2在定时5ms后产生输出高电平画线路连接图，并编写初始化程序.,工作的计数器,工作方式,计数初值,启动方式,计数脉冲频率,22,8253应用例,计算计数初值：CNT0：10ms/0.5us=20000 CNT1：2 MHz/10KHz=200 CNT2：5ms/0.5us=10000确定控制字：CNT0：方式2，16位计数值 CNT1：方式3，低8位计数值 CNT2：方式0，16位计数值,00110100,01010110,10110000,23,8253应用例,CLK0,GATE0,OUT1,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,8253,CLK2,GATE1,GATE2,+5V,CLK1,2MHz,OUT0,OUT2,24,8253应用例初始化程序,CNT0：MOV DX，0123HMOV AL，34HOUT DX，ALMOV DX，0120HMOV AX，20000OUT DX，AL,MOV AL，AHOUT DX，ALCNT1：CNT2：,25,8253应用例二,安全检测和报警控制系统。,26,8253应用例二,初始状态下，D触发器的Q端输出低电平；系统通过三态门循环读取检测器状态，有异常出现时，检测器输出高电平。此时在D触发器的Q端输出高电平，启动8253计数器的通道0输出100Hz的连续方波信号，使报警灯闪烁，直到有任意键按下时停止；使计数器停止输出方波的方法是在Q端输出低电平。CLK0的输入脉冲为2MHz。要求：设计8253的译码电路；编写8253计数器的初始化程序及实现上述功能的控制程序。,27,例二解,8253地址范围：0011 1110 00000011 1110 0011译码电路：,28,例二解,8253计数初值：2MHz/100Hz=200008253工作方式：方式3,8253初始化程序：MOV DX，3E3HMOV AL，00110110OUT DX，ALMOV DX，3E0HMOV AX，20000OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，AL,29,例二解控制程序,XOR AL，AL MOV DX，3E5H OUT DX，AL MOV DX，3E4HNEXT：IN AL，DX AND AL，01H JZ NEXT MOV DX，3E5H,MOV AL，2 OUT DX，ALGOON：MOV AH，1 INT 16H JZ GOON XOR AL，AL OUT DX，AL MOV AH，4C INT 21H,30,三、可编程并行接口8255,31,掌握:,主要引线功能及结构3种工作方式及其特点应用:芯片与系统的连接芯片的初始化编程数据输入/输出控制程序设计,32,并行接口8255的特点：,通道型接口含3个独立的8位并行输入/输出端口，各 端口均具有数据的控制和锁存能力可通过编程，设置各端口工作在某一确定 状态下。,33,1.引线,连接系统端的主要引线：D0-D7CSRDWRA0，A1 REAST,A1 A00 0 A端口0 1 B端口1 0 C端口1 1 控制寄存器,34,引线,连接外设端的引脚：PA0 PA7PB0 PB7PC0 PC7,分别对应A、B、C三个端口,35,8255与系统的连接示意图,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,8255,A口,B口,C口,D0D7,外 设,36,2.结构,A组B组,端口A端口C的高4位,端口B端口C的低4位,37,3.工作方式,基本输入/输出方式（方式0）选通工作方式（方式1）双向传送方式（方式2）,38,方式0：,相当于三个独立的8位简单接口各端口既可设置为输入口，也可设置为输出 口，但不能同时实现输入及输出C端口可以是一个8位的简单接口，也可以分为 两个独立的4位端口常用于连接简单外设，适于无条件或查询方式,39,方式0的应用：,习惯上：A端口和B端口作为8位数据的输入或输出口C口的某些位作为状态输入注：若使C端口低4位中某一位作为输入口，则低4位中其他位都应作为输入口。同时可设高4位作为输出。,40,8255工作于方式0的连接示意图,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,8255,PA0|PA7,B口,PC0,D0D7,数据,状态,数据,外设1,外设2,41,方式1：,利用一组选通控制信号控制A端口和B端口的数 据输入输出A口、B口作输入或输出口，C口的部分位用作 选通控制信号A口、B口在作为输入和输出时的选通信号不同,输入,输出,42,方式1的应用：,方式1主要用于中断控制方式下的输入输出C口的8位除用作选通信号外，其余位可工作 于方式0下，作为输入或输出口。,43,方式2：,双向输入输出方式可以既作为输入口，又作为输出口。只有A端口可工作在方式2下,44,方式2的应用：,可使A端口作为双向端口所有用于中断控制方式当A口工作于方式2时：B口可工作于方式1此时C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出B口也可工作于方式0此时C口的剩余位也可工作于方式0,45,4.方式控制字及位控制字,方式控制字：用于确定3个端口的工作方式及数据传送方向；位控制字仅用于C端口可设置C口某位的初始状态（为高电平或低电平）当其工作于方式0下且作为输出口时，一般需要对作为输出的位设置初始状态（即初始化）,46,5.8255芯片的应用,芯片与系统的连接芯片的初始化相应的控制程序,例7-3,8255应用例：,8086CPU通过8255实施监控。8255端口地址为1020H-1023H，启动操作由端口B的PB7控制（高电平有效），端口A输入8个监控点的状态（每个引脚接一个监控点），只要其中任一路出现异常情况（高电平），系统就通过与PC0相连的信号灯报警（高电平灯亮），要求信号灯亮灭3次。要求：设计系统线路图，要求用138译码器设计译码电路；编写8255初始化程序及启动、测试和报警控制程序,47,地址范围：0001 0000 0010 00XX,48,控制程序,MOV DX，1023H MOV AL，1001X000B OUT DX，AL MOV AL，0 OUT DX，AL MOV DX，1021H MOV AL，80H OUT DX，ALA：MOV DX，1020H IN AL，DX CMP AL，0 JZ A,49,MOV CX，3 MOV DX，1022H MOV AL，1B：OUT DX，AL INC AL CALL DELAY MOV AL，0 LOOP B JMP A,50,谢谢大家！,
