1、第7章常用接口芯片 27.1 可編程并行接口可編程并行接口82557.1.1并行通信的概念并行通信的概念 1. 并行通信與串行通信并行通信與串行通信 隨著多微機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)與外隨著多微機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間、計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這些部設(shè)備之間、計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這些數(shù)據(jù)交換可稱為數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)交換可稱為數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信方式有兩種：數(shù)據(jù)通信方式有兩種：并行通信并行通信與與串行通信。串行通信。 并行通信并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送的通信方式，可是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送的通信方式，可以字或字節(jié)為單位并行

2、進(jìn)行。并行通信速度快，但用的通信線以字或字節(jié)為單位并行進(jìn)行。并行通信速度快，但用的通信線多、成本高，故不宜進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。計(jì)算機(jī)內(nèi)部各種總線就多、成本高，故不宜進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。計(jì)算機(jī)內(nèi)部各種總線就是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。 串行通信串行通信是指數(shù)據(jù)逐位順序傳送的通信方式。串行傳送的是指數(shù)據(jù)逐位順序傳送的通信方式。串行傳送的速度低，但只需要很少幾根通信線，適用于長距離而速度要求速度低，但只需要很少幾根通信線，適用于長距離而速度要求不高的場合。在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)絕大多數(shù)采用串行方式。不高的場合。在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)絕大多數(shù)采用串行方式。 32. 并行接口并行接口v無論是并行通信還是

3、串行通信，就其無論是并行通信還是串行通信，就其I/O接口與接口與CPU之間的通信而言，之間的通信而言，均是以并行通信方式傳送數(shù)據(jù)的。均是以并行通信方式傳送數(shù)據(jù)的。v并行通信由并行接口完成，它以并行通信由并行接口完成，它以字節(jié)（或字）字節(jié)（或字）為單位與為單位與I/O設(shè)備或被控對設(shè)備或被控對象進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以同步方式傳輸。如打印機(jī)接口，象進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以同步方式傳輸。如打印機(jī)接口，A/D、D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器接口，接口，IEEE488接口，開關(guān)量接口，控制設(shè)備接口等。接口，開關(guān)量接口，控制設(shè)備接口等。v v從并行接口的電路結(jié)構(gòu)來看，并行口有從并行接口的電路結(jié)構(gòu)來看，并行口有硬連線接口硬連線接口和和

4、可編程接口可編程接口之分。之分。v一個(gè)并行接口中包括狀態(tài)信息、控制信息和數(shù)據(jù)信息一個(gè)并行接口中包括狀態(tài)信息、控制信息和數(shù)據(jù)信息v 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器 狀態(tài)寄存器用來存放外設(shè)的信息，狀態(tài)寄存器用來存放外設(shè)的信息，CPU通過訪問這個(gè)寄存器來了解通過訪問這個(gè)寄存器來了解某個(gè)外設(shè)的狀態(tài)，進(jìn)而控制外設(shè)的工作，以便與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。某個(gè)外設(shè)的狀態(tài)，進(jìn)而控制外設(shè)的工作，以便與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。v 控制寄存器控制寄存器 并行接口中有一個(gè)控制寄存器，并行接口中有一個(gè)控制寄存器，CPU對外設(shè)的操作命令都寄存在控對外設(shè)的操作命令都寄存在控制寄存器中。制寄存器中。v 數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器 在并行接口中還設(shè)

5、置了輸入緩沖寄存器和輸出緩沖寄存器，緩沖器在并行接口中還設(shè)置了輸入緩沖寄存器和輸出緩沖寄存器，緩沖器是用來暫存數(shù)據(jù)。因?yàn)橥庠O(shè)與是用來暫存數(shù)據(jù)。因?yàn)橥庠O(shè)與CPU交換數(shù)據(jù)，交換數(shù)據(jù)，CPU的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外設(shè)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外設(shè)的速度。的速度。4 控制寄存器 狀態(tài)寄存器 輸入緩沖寄存器 輸出緩沖寄存器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 輸入數(shù)據(jù) 輸出數(shù)據(jù) 輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 輸出應(yīng)答 輸入應(yīng)答 輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 地 址 譯碼器 CS A0 A1 CPU 總線系統(tǒng) 數(shù)據(jù)總線 輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 中斷請求 復(fù)位 IOW AEN 地址總線 IOR復(fù)位一個(gè)典型的并行接口與一個(gè)典型的并行接口與CPU、外設(shè)的連接圖、外設(shè)

6、的連接圖 53. 數(shù)據(jù)輸入過程數(shù)據(jù)輸入過程數(shù)據(jù)輸入過程，指的是數(shù)據(jù)輸入過程，指的是外設(shè)外設(shè)向向CPU輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)。v 當(dāng)外設(shè)將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)輸入線送給接口時(shí)，先使?fàn)顟B(tài)線當(dāng)外設(shè)將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)輸入線送給接口時(shí)，先使?fàn)顟B(tài)線“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”為高電平。然后通過接口把數(shù)據(jù)接收到為高電平。然后通過接口把數(shù)據(jù)接收到輸入緩沖寄存器中，同時(shí)把輸入緩沖寄存器中，同時(shí)把“輸入回答輸入回答”信號置成高電平信號置成高電平“1”，并發(fā)給外設(shè)。，并發(fā)給外設(shè)。v 外設(shè)接到回答信號后，將撤消外設(shè)接到回答信號后，將撤消“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”的信號。的信號。當(dāng)接口收到數(shù)據(jù)后，會在狀態(tài)寄存器中設(shè)置當(dāng)接口收

7、到數(shù)據(jù)后，會在狀態(tài)寄存器中設(shè)置“準(zhǔn)備好輸入準(zhǔn)備好輸入”狀態(tài)位，以便狀態(tài)位，以便CPU對其進(jìn)行查詢。對其進(jìn)行查詢。v 接口向接口向CPU發(fā)出一個(gè)中斷請求信號，這樣發(fā)出一個(gè)中斷請求信號，這樣CPU可以用軟件可以用軟件查詢方式，也可以用中斷的方式將接口中的數(shù)據(jù)輸入到查詢方式，也可以用中斷的方式將接口中的數(shù)據(jù)輸入到CPU中。中。v CPU在接收到數(shù)據(jù)后，將在接收到數(shù)據(jù)后，將“準(zhǔn)備好輸入準(zhǔn)備好輸入”的狀態(tài)位自動清的狀態(tài)位自動清除，并使數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)。準(zhǔn)備外設(shè)向除，并使數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)。準(zhǔn)備外設(shè)向CPU輸入下一輸入下一個(gè)數(shù)據(jù)。個(gè)數(shù)據(jù)。 64. 數(shù)據(jù)輸出過程數(shù)據(jù)輸出過程數(shù)據(jù)輸出過程，指的是數(shù)據(jù)輸出

8、過程，指的是CPU向向外設(shè)外設(shè)輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)。v 當(dāng)外設(shè)從接口接收到一個(gè)數(shù)據(jù)后，接口的輸出緩沖寄存當(dāng)外設(shè)從接口接收到一個(gè)數(shù)據(jù)后，接口的輸出緩沖寄存器器“空空”，使?fàn)顟B(tài)寄存的，使?fàn)顟B(tài)寄存的“輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”狀態(tài)位置成高狀態(tài)位置成高電平電平“1”，這表示，這表示CPU可以向外設(shè)接口輸出數(shù)據(jù)，這個(gè)狀態(tài)可以向外設(shè)接口輸出數(shù)據(jù)，這個(gè)狀態(tài)位可供位可供CPU查詢。查詢。v 此時(shí)接口也可向此時(shí)接口也可向CPU發(fā)出一個(gè)中斷請求信號，同上面的發(fā)出一個(gè)中斷請求信號，同上面的輸入過程相同，輸入過程相同，CPU可以用軟件查詢方式，也可以用中斷的可以用軟件查詢方式，也可以用中斷的方式將方式將CPU中的數(shù)

9、據(jù)通過接口輸出到外設(shè)中。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)送中的數(shù)據(jù)通過接口輸出到外設(shè)中。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)送到接口的輸出緩沖寄存器后，再輸出到外設(shè)。到接口的輸出緩沖寄存器后，再輸出到外設(shè)。v 與此同時(shí)，接口向外設(shè)發(fā)送一個(gè)啟動信號，啟動外設(shè)接與此同時(shí)，接口向外設(shè)發(fā)送一個(gè)啟動信號，啟動外設(shè)接收數(shù)據(jù)。外設(shè)接收到數(shù)據(jù)后，向接口回送一個(gè)收數(shù)據(jù)。外設(shè)接收到數(shù)據(jù)后，向接口回送一個(gè)“輸出回答輸出回答”信號。信號。v 接口電路收到該信號后，自動將接口狀態(tài)寄存器中的接口電路收到該信號后，自動將接口狀態(tài)寄存器中的“準(zhǔn)備好輸出準(zhǔn)備好輸出”狀態(tài)位重新置為高電平狀態(tài)位重新置為高電平“1”，通知，通知CPU可以可以向外設(shè)輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。向外設(shè)輸出下一個(gè)

10、數(shù)據(jù)。77.1.2 8255外部引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線緩沖器緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0D7A組組控制控制A組組端口端口AA組組端口端口C上部上部B組組控制控制B組組端口端口BB組組端口端口C下部下部讀寫讀寫控制控制邏輯邏輯PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESET1. 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8 面向面向CPU的接口電路的接口電路v 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器v 數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向的數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向的8位緩沖器，是位緩沖器，是8255與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。與此關(guān)聯(lián)的接口信號線是數(shù)據(jù)線與

11、系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。與此關(guān)聯(lián)的接口信號線是數(shù)據(jù)線D7D0,它直接與它直接與CPU數(shù)據(jù)總線相連，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線相連，以實(shí)現(xiàn)CPU與與8255接口之間的信息傳遞。接口之間的信息傳遞。CPU向向8255寫入控制字、或從寫入控制字、或從8255中讀狀態(tài)信息以及所有數(shù)據(jù)的輸入和輸出，都需要通過數(shù)據(jù)中讀狀態(tài)信息以及所有數(shù)據(jù)的輸入和輸出，都需要通過數(shù)據(jù)緩沖器進(jìn)行傳遞。緩沖器進(jìn)行傳遞。v 讀讀/寫控制邏輯。寫控制邏輯。v 讀讀/寫控制邏輯是寫控制邏輯是8255內(nèi)部完成讀內(nèi)部完成讀/寫控制功能的部件，寫控制功能的部件，它接收來自它接收來自CPU的地址和控制信號，并依據(jù)這些信號，通過的地址和控制信號，并依據(jù)這些信

12、號，通過內(nèi)部控制邏輯向內(nèi)部控制邏輯向8255的各功能部件發(fā)出讀的各功能部件發(fā)出讀/寫控制命令，用寫控制命令，用于管理數(shù)據(jù)、控制字或狀態(tài)字的傳送。與此部分有關(guān)的有于管理數(shù)據(jù)、控制字或狀態(tài)字的傳送。與此部分有關(guān)的有6根信號線：片選信號、讀信號、寫信號、端口選擇信號根信號線：片選信號、讀信號、寫信號、端口選擇信號A1、A0以及以及RESET復(fù)位信號。復(fù)位信號。 9 面向外設(shè)的接口電路面向外設(shè)的接口電路v端口端口A：PA0PA7A組，支持工作方式組，支持工作方式0、1、2v端口端口B：PB0PB7B組，支持工作方式組，支持工作方式0、1v端口端口C：PC0PC7僅支持工作方式僅支持工作方式0A組控制高

13、組控制高4位位PC4PC7B組控制低組控制低4位位PC0PC3n端口端口A：PA0PA7n常作數(shù)據(jù)端口，功能最強(qiáng)大常作數(shù)據(jù)端口，功能最強(qiáng)大n端口端口B：PB0PB7n常作數(shù)據(jù)端口常作數(shù)據(jù)端口n端口端口C：PC0PC7n可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口n分兩個(gè)分兩個(gè)4位，每位可獨(dú)立操作位，每位可獨(dú)立操作n控制最靈活，最難掌握控制最靈活，最難掌握10 內(nèi)部控制邏輯內(nèi)部控制邏輯v包括包括A組控制部件、組控制部件、B組控制部件兩部分。組控制部件兩部分。A組控制部件控制端口組控制部件控制端口A和端口和端口C的高的高4位位（PC7PC4）；）；B組控制部件控制端口組控制部件控制端口B和和端

14、口端口C的低的低 4位（位（PC3PC0）。）。v控制邏輯內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)控制寄存器，接收控制邏輯內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)控制寄存器，接收來自來自CPU的控制字，根據(jù)控制字的內(nèi)容決定的控制字，根據(jù)控制字的內(nèi)容決定各數(shù)據(jù)端口的工作方式。也可以根據(jù)控制字各數(shù)據(jù)端口的工作方式。也可以根據(jù)控制字對端口對端口C的每一位進(jìn)行置位和復(fù)位。控制寄的每一位進(jìn)行置位和復(fù)位。控制寄存器的內(nèi)容只能寫入而不能讀出。存器的內(nèi)容只能寫入而不能讀出。 11與處理器接口與處理器接口CS* A1 A0I/O地址地址讀操作讀操作RD*寫操作寫操作WR*0 0 00 0 10 1 00 1 160H61H62H63H讀端口讀端口A讀端口讀端口B

15、讀端口讀端口C非法非法寫端口寫端口A寫端口寫端口B寫端口寫端口C寫控制字寫控制字122. 8255的引腳功能的引腳功能v8255芯片有芯片有40根根引腳，各引腳信號引腳，各引腳信號如圖所示如圖所示. 137.1.3 8255 的工作方式的工作方式v方式方式0：基本輸入輸出方式基本輸入輸出方式適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路v方式方式1：選通輸入輸出方式選通輸入輸出方式適用于查詢和中斷方式的接口電路適用于查詢和中斷方式的接口電路v方式方式2：雙向選通傳送方式雙向選通傳送方式適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于查詢和中斷方式的接口電路適

16、用于查詢和中斷方式的接口電路14方式方式0輸入時(shí)序輸入時(shí)序datadata輸入端口輸入端口D0D7RD CS,A1,A0請?bào)w會這里請?bào)w會這里8255A8255A的的數(shù)據(jù)緩沖作用數(shù)據(jù)緩沖作用15方式方式0輸出時(shí)序輸出時(shí)序WRdatadata輸出端口輸出端口D0D7 CS,A1,A08255A8255A對對CPUCPU通過它通過它輸出給外設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存輸出給外設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存16方式方式1輸入引腳：輸入引腳：A端口端口數(shù)據(jù)選通信號數(shù)據(jù)選通信號表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入緩沖器滿信號輸入緩沖器滿信號表示表示A口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)中斷請求信號中斷請求信號請求請求CPU接收

17、數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)PC4PC5PC3PA7PA0INTEAIBFAINTRASTBA中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器17方式方式1輸入引腳：輸入引腳：B端口端口PC2PC1PC0PB7PB0INTEBIBFBINTRBSTBB數(shù)據(jù)選通信號數(shù)據(jù)選通信號表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入緩沖器滿信號輸入緩沖器滿信號表示表示B口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)中斷請求信號中斷請求信號請求請求CPU接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器方式方式1 1需借用端口需借用端口C C用做聯(lián)絡(luò)信號用做聯(lián)絡(luò)信號同時(shí)還具有中斷請求和屏蔽功能同時(shí)還具有中斷請求和屏蔽功能18方式方式1輸入聯(lián)絡(luò)信號輸入聯(lián)絡(luò)信號vST

18、B*選通信號，低電平有效選通信號，低電平有效由外設(shè)提供的輸入信號，當(dāng)其有效時(shí)，將輸入設(shè)備送來由外設(shè)提供的輸入信號，當(dāng)其有效時(shí)，將輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)鎖存至的數(shù)據(jù)鎖存至8255A的輸入鎖存器的輸入鎖存器vIBF輸入緩沖器滿信號，高電平有效輸入緩沖器滿信號，高電平有效8255A輸出的聯(lián)絡(luò)信號。當(dāng)其有效時(shí)，表示數(shù)據(jù)已鎖存輸出的聯(lián)絡(luò)信號。當(dāng)其有效時(shí)，表示數(shù)據(jù)已鎖存在輸入鎖存器在輸入鎖存器vINTR中斷請求信號，高電平有效中斷請求信號，高電平有效8255A輸出的信號，可用于向輸出的信號，可用于向CPU提出中斷請求，要求提出中斷請求，要求CPU讀取外設(shè)數(shù)據(jù)讀取外設(shè)數(shù)據(jù)19方式方式1輸入時(shí)序輸入時(shí)序dataI

19、NTRIBF data輸入端口輸入端口D0D7STBRDSTBSTB* *和和IBFIBF是外設(shè)和是外設(shè)和8255A8255A間間的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，為的是可靠地輸入數(shù)據(jù)為的是可靠地輸入數(shù)據(jù)20方式方式1中斷控制中斷控制v8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制控制置位允許中斷，復(fù)位禁止中斷置位允許中斷，復(fù)位禁止中斷v對對INTE的操作通過寫入端口的操作通過寫入端口C的對應(yīng)位實(shí)的對應(yīng)位實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)，INTE觸發(fā)器對應(yīng)端口觸發(fā)器對應(yīng)端口C的位是作應(yīng)答的位是作應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號的輸入信號的哪一位，只要對那聯(lián)絡(luò)信號的輸入信號的哪一位，只要對那一位置位一位置位/復(fù)位

20、就可以控制復(fù)位就可以控制INTE觸發(fā)器觸發(fā)器v選通輸入方式下選通輸入方式下端口端口A的的INTEA對應(yīng)對應(yīng)PC4端口端口B的的INTEB對應(yīng)對應(yīng)PC221方式方式1輸出引腳：輸出引腳：A端口端口外設(shè)響應(yīng)信號外設(shè)響應(yīng)信號表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)輸出緩沖器滿信號輸出緩沖器滿信號表示表示CPU已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)中斷請求信號中斷請求信號請求請求CPU再次輸出數(shù)據(jù)再次輸出數(shù)據(jù)PC6PC7PC3PA7PA0INTEAOBFAINTRAACKA中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器征用征用C口口3引腳和引腳和1個(gè)控制位個(gè)控制位22方式方式1輸出引腳：輸出引腳：B端口端口PC2PC1PC0

21、PB7PB0INTEBOBFBINTRBACKB外設(shè)響應(yīng)信號外設(shè)響應(yīng)信號表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)輸出緩沖器滿信號輸出緩沖器滿信號表示表示CPU已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)中斷請求信號中斷請求信號請求請求CPU再次輸出數(shù)據(jù)再次輸出數(shù)據(jù)中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器征用征用C口口3引腳和引腳和1個(gè)控制位個(gè)控制位23方式方式1輸出聯(lián)絡(luò)信號輸出聯(lián)絡(luò)信號vOBF*輸出緩沖器滿信號，低有效輸出緩沖器滿信號，低有效8255A輸出給外設(shè)的一個(gè)控制信號，當(dāng)其有效時(shí)，表示輸出給外設(shè)的一個(gè)控制信號，當(dāng)其有效時(shí)，表示CPU已把數(shù)據(jù)輸出給指定的端口，外設(shè)可以取走已把數(shù)據(jù)輸出給指定的端口，外設(shè)可以取走v

22、ACK*響應(yīng)信號，低有效響應(yīng)信號，低有效外設(shè)的響應(yīng)信號，指示外設(shè)的響應(yīng)信號，指示8255A的端口數(shù)據(jù)已由外設(shè)接受的端口數(shù)據(jù)已由外設(shè)接受vINTR中斷請求信號，高有效中斷請求信號，高有效當(dāng)輸出設(shè)備已接受數(shù)據(jù)后，當(dāng)輸出設(shè)備已接受數(shù)據(jù)后，8255A輸出此信號向輸出此信號向CPU提提出中斷請求，要求出中斷請求，要求CPU繼續(xù)提供數(shù)據(jù)繼續(xù)提供數(shù)據(jù)端口端口A A的的INTEAINTEA對應(yīng)對應(yīng)PCPC6 6端口端口B B的的INTEBINTEB對應(yīng)對應(yīng)PCPC2 28255外設(shè)外設(shè)CPU內(nèi)總線內(nèi)總線外總線外總線24方式方式1輸出時(shí)序輸出時(shí)序 INTR datadata輸出端口輸出端口D0D7WROBFAC

23、K OBFOBF* *和和ACKACK* *是外設(shè)和是外設(shè)和8255A8255A間間的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，為的是可靠地輸出數(shù)據(jù)為的是可靠地輸出數(shù)據(jù)25方式方式2雙向方式雙向方式(只有端口只有端口A)v方式方式2將方式將方式1的選通輸入輸出功能組合成一個(gè)的選通輸入輸出功能組合成一個(gè)雙向數(shù)據(jù)端口，可以發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)雙向數(shù)據(jù)端口，可以發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)v只有端口只有端口A可以工作于方式可以工作于方式2，需要利用端口，需要利用端口C的的5個(gè)信號線，其作用與方式個(gè)信號線，其作用與方式1相同相同v方式方式2的數(shù)據(jù)輸入過程與方式的數(shù)據(jù)輸入過程與方式1的輸入方式一樣的輸入方式一樣v方式方

24、式2的數(shù)據(jù)輸出過程與方式的數(shù)據(jù)輸出過程與方式1的輸出方式有一的輸出方式有一點(diǎn)點(diǎn)不同不同：數(shù)據(jù)輸出時(shí)：數(shù)據(jù)輸出時(shí)8255A不是在不是在OBF*有效時(shí)有效時(shí)向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，而是在外設(shè)提供響應(yīng)信號向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，而是在外設(shè)提供響應(yīng)信號ACK*時(shí)才送出數(shù)據(jù)時(shí)才送出數(shù)據(jù)26方式方式2 雙向選通引腳雙向選通引腳PC6PC7PC3PA7PA0INTE1-OBFAINTRA-ACKAPC4PC5IBFA-STBAINTE2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入中斷和輸出中斷輸入中斷和輸出中斷通過或門輸出通過或門輸出INTRA信號信號征用征用C口口5引腳和引腳和2個(gè)控制位個(gè)控制位中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器（控制中斷輸出）（控制中斷輸出

25、）通過位控通過位控PC6設(shè)置設(shè)置INTE1中斷允許觸發(fā)器中斷允許觸發(fā)器（控制中斷輸出）（控制中斷輸出）通過位控通過位控PC4設(shè)置設(shè)置INTE227方式方式2雙向時(shí)序雙向時(shí)序data-out INTR data-outdata-indata-inPA0PA7D0D7IBF WROBFACKSTBRD287.1.4 方式控制字及狀態(tài)字方式控制字及狀態(tài)字1. 8255的控制字的控制字v 方式控制字v方式控制字用來決定8255的工作方式。它將三個(gè)通道分為兩組，即A口和C口的高4位作為一組（A組），端口B和C組的低4位作為一組（B組）。 29方式控制字的格式如下方式控制字的格式如下30 端口端口C置位置

26、位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字 置位置位/復(fù)位控制可對復(fù)位控制可對C口中的任意一位進(jìn)行置位口中的任意一位進(jìn)行置位或者復(fù)位操作。該控制字各位定義如下：或者復(fù)位操作。該控制字各位定義如下：2. 8255的狀態(tài)字的狀態(tài)字 8255的狀態(tài)字為查詢式輸入的狀態(tài)字為查詢式輸入/輸出數(shù)據(jù)提輸出數(shù)據(jù)提供了外設(shè)的工作狀態(tài)，如供了外設(shè)的工作狀態(tài)，如IBF、INTR等。等。根據(jù)根據(jù)8255工作在不同的工作方式下，以及各工作在不同的工作方式下，以及各端口作輸入、輸出的不同情況，狀態(tài)字的格端口作輸入、輸出的不同情況，狀態(tài)字的格式有所不同。值得注意的是，式有所不同。值得注意的是，C口的狀態(tài)字與口的狀態(tài)字與C口各位對外的引腳狀態(tài)

27、不完全一致。口各位對外的引腳狀態(tài)不完全一致。32D D7 7D D6 6D D5 5D D4 4D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0方式方式1輸入輸入I/OI/OIBFAINTEA INTRAINTEBIBFBINTRB方式方式1輸出輸出OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB方式方式2雙向雙向OBFAINTE1IBFAINTE2INTRA端口端口C的狀態(tài)字的狀態(tài)字A組組B組組337.1.5 8255與與CPU的連接的連接 8255占用四個(gè)占用四個(gè)I/O端口地址，即端口地址，即A口、口、B口、口、C口和控制寄存器。在口和控制寄存器。在8255的連接使用的

28、連接使用中，它的中，它的8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線D7D0與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，相連，A1、A0接地址總線的接地址總線的A1和和A0，地址，地址總線高位總線高位A9A2經(jīng)譯碼器譯碼后接片選信號，經(jīng)譯碼器譯碼后接片選信號，其控制信號線其控制信號線RESET、讀、寫分別與系統(tǒng)控、讀、寫分別與系統(tǒng)控制總線的制總線的RESET、讀、寫信號相連、讀、寫信號相連,如圖所示。如圖所示。34 PC機(jī)中機(jī)中8255的連接的連接 357.1.6 8255應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例8255A初始化時(shí)，先要寫入控制字初始化時(shí)，先要寫入控制字;指定它的工作方式，然后才能通過編程指定它的工作方式，然后才能通過編程;將總線上的數(shù)

29、據(jù)從將總線上的數(shù)據(jù)從8255A輸出給外設(shè)輸出給外設(shè);將外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通過將外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通過8255A送到送到CPU中。中。 36例例7.1 利用利用8255方式方式0實(shí)現(xiàn)打印機(jī)的接口實(shí)現(xiàn)打印機(jī)的接口BUSY DATA078255APC6PC2PA0PA7打印機(jī)打印機(jī)STROBE37打印機(jī)接口的信號與時(shí)序打印機(jī)接口的信號與時(shí)序BUSYDATA07ACKSTROBEv主機(jī)把數(shù)據(jù)送給引腳主機(jī)把數(shù)據(jù)送給引腳DATA0DATA7v同時(shí)送出數(shù)據(jù)選通信號同時(shí)送出數(shù)據(jù)選通信號STROBE*v打印機(jī)在打印機(jī)在BUSY信號線上發(fā)出忙信號信號線上發(fā)出忙信號v打印機(jī)處理好輸入的數(shù)據(jù)時(shí)打印機(jī)處理好輸入的數(shù)據(jù)時(shí)撤消忙信

30、號撤消忙信號同時(shí)又送出一個(gè)響應(yīng)信號同時(shí)又送出一個(gè)響應(yīng)信號ACK*388255A的初始化 MOV AL，10000011B ；將控制字送；將控制字送AL中中 MOV DX，0383H ；將控制寄存器端口地址送；將控制寄存器端口地址送DX中中 OUT DX，AL MOV AL，00001101B ；將；將PC6設(shè)置為設(shè)置為1 MOV DX，AL ；將控制寄存器端口地址送；將控制寄存器端口地址送DX中中39將AL中的字符送到打印機(jī)輸出 MOV DX，0382H ；將；將C口地址送口地址送DX中中 XCHG AX，BX ；將打印字符暫存；將打印字符暫存BL中中 PWAIT: IN AL，DX ；輸入；

31、輸入C口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù) AND AL，04H ；測試；測試PC2 JNZ PWAIT ；忙則等待；忙則等待 XCHG AX，BX ；將；將BL中的打印字符送回中的打印字符送回AL中中 MOV DX，0380H ；將；將A口地址送口地址送DX中中 OUT DX，AL ；將；將AL字符送出打印字符送出打印40例例7.2利用利用8255方式方式1實(shí)現(xiàn)打印機(jī)的接口實(shí)現(xiàn)打印機(jī)的接口 1000pf2K15321441LS123單穩(wěn)單穩(wěn)電路電路+5VDATA078255APC6INTRPC3PC7PA0PA7打印機(jī)打印機(jī)ACKACKOBFSTROBEPC4BUSYBUSY418255A方式方式1與打印機(jī)接口時(shí)序

32、配合與打印機(jī)接口時(shí)序配合PA0PA7（DATA07）ACKOBFSTROBE方式方式1 1時(shí)序時(shí)序打印機(jī)時(shí)序打印機(jī)時(shí)序428255A的初始化 MOV AL，10100000B ；將控制字送；將控制字送AL中中 MOV DX，0383H ；將控制寄存器端口地址送；將控制寄存器端口地址送DX中中 OUT DX，AL MOV AL，00001101B ；將；將PC6設(shè)置為設(shè)置為1 MOV DX，AL 43將AL中的字符送到打印機(jī)輸出 MOV DX，0382H ；將；將C口地址送口地址送DX中中 XCHG AX，BX ；將打印字符暫存；將打印字符暫存BL中中 PWAIT: IN AL，DX ；輸入；輸

33、入C口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù) AND AL，04H ；測試；測試PC2 JNZ PWAIT ；忙則等待；忙則等待 XCHG AX，BX ；將；將BL中的打印字符送回中的打印字符送回AL中中 MOV DX，0380H ；將；將A口地址送口地址送DX中中 OUT DX，AL ；將；將AL字符送出打印字符送出打印447.2 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器8253/8254定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中極為重要定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中極為重要v定時(shí)器定時(shí)器由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成，通過記錄高精度晶振由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成，通過記錄高精度晶振脈沖信號的個(gè)數(shù)，輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔脈沖信號的個(gè)數(shù)，輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔v計(jì)數(shù)電路

34、如果記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號時(shí)，計(jì)數(shù)電路如果記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號時(shí)，它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），常又它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），常又稱為計(jì)數(shù)器稱為計(jì)數(shù)器v定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)系統(tǒng)的計(jì)數(shù)系統(tǒng)的核心器件是核心器件是8253/8254可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器，它是它是Intel公司生產(chǎn)的一種通用的定時(shí)公司生產(chǎn)的一種通用的定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片計(jì)數(shù)器芯片（Counter/Timer Circuit，簡稱，簡稱CTC），或稱為可編程間），或稱為可編程間隔定時(shí)器（隔定時(shí)器（Programmable Interval Timer，簡稱，

35、簡稱PIT）。）。v8253/8254可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器都是采用計(jì)數(shù)器都是采用NMOS工藝制造的雙工藝制造的雙列直插式封裝芯片，列直插式封裝芯片，8254是是8253的改進(jìn)型，它的引腳信號、的改進(jìn)型，它的引腳信號、硬件組成與硬件組成與8253基本上是相同的，因此基本上是相同的，因此8254在工作方式和在工作方式和編程方式上與編程方式上與8253兼容，凡是使用兼容，凡是使用8253的地方均可用的地方均可用8254來代替。來代替。 45定時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法定時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法v軟件延時(shí)軟件延時(shí)利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序段實(shí)現(xiàn)時(shí)程序段實(shí)現(xiàn)v不可編程的硬件定時(shí)不可編程的硬

36、件定時(shí)采用分頻器、采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間單穩(wěn)電路或簡易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間v可編程的硬件定時(shí)可編程的硬件定時(shí)軟件硬件相結(jié)合、軟件硬件相結(jié)合、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈活用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈活的定時(shí)電路的定時(shí)電路468253/8254定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器v3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道位計(jì)數(shù)器通道v每個(gè)計(jì)數(shù)器有每個(gè)計(jì)數(shù)器有6種工作方式種工作方式v按二進(jìn)制或十進(jìn)制（按二進(jìn)制或十進(jìn)制（BCD碼）計(jì)數(shù)碼）計(jì)數(shù)8254是是8253的改進(jìn)型的改進(jìn)型477.2.1 8253的外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)1. 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)481. 825

37、3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)v 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 該緩沖器為雙向、三態(tài)的該緩沖器為雙向、三態(tài)的8位緩沖器，可直接掛接在數(shù)據(jù)總位緩沖器，可直接掛接在數(shù)據(jù)總線上，它是線上，它是8253與與CPU之間的數(shù)據(jù)接口。之間的數(shù)據(jù)接口。CPU通過數(shù)據(jù)總線緩?fù)ㄟ^數(shù)據(jù)總線緩沖器將計(jì)數(shù)器初始化，把控制命令字寫入沖器將計(jì)數(shù)器初始化，把控制命令字寫入8253的控制寄存器，的控制寄存器，從從8253計(jì)數(shù)器中讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值等。計(jì)數(shù)器中讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值等。v 讀讀/寫邏輯寫邏輯 讀讀/寫邏輯的功能是接收來自寫邏輯的功能是接收來自CPU的控制信號，包括讀、寫的控制信號，包括讀、寫信號和地址信號信號和地址信號,實(shí)現(xiàn)對實(shí)現(xiàn)對

38、8253各計(jì)數(shù)器和控制寄存器的讀各計(jì)數(shù)器和控制寄存器的讀/寫控寫控制。制。v 控制寄存器控制寄存器 每個(gè)計(jì)數(shù)器都有一個(gè)相應(yīng)的控制寄存器，用于接收每個(gè)計(jì)數(shù)器都有一個(gè)相應(yīng)的控制寄存器，用于接收CPU送送來的方式控制字。控制字將決定計(jì)數(shù)器的工作方式、計(jì)數(shù)形式來的方式控制字。控制字將決定計(jì)數(shù)器的工作方式、計(jì)數(shù)形式及輸出方式等。及輸出方式等。 8253的的3個(gè)控制寄存器只占用一個(gè)端口地址號，個(gè)控制寄存器只占用一個(gè)端口地址號，通過控制字高二位的特征標(biāo)志區(qū)分當(dāng)前控制字是發(fā)給哪個(gè)計(jì)數(shù)通過控制字高二位的特征標(biāo)志區(qū)分當(dāng)前控制字是發(fā)給哪個(gè)計(jì)數(shù)器的。控制寄存器只能寫入，不能讀出。器的。控制寄存器只能寫入，不能讀出。v

39、 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 8253有三個(gè)計(jì)數(shù)器通道：計(jì)數(shù)器有三個(gè)計(jì)數(shù)器通道：計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)器2。 49計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器GATECLKOUT減減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器輸出鎖存器輸出鎖存器計(jì)數(shù)初值存于計(jì)數(shù)初值存于預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器；在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，的值不斷遞減，而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。輸出鎖存器輸出鎖存器用于寫入鎖存命令時(shí)，用于寫入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值502. 8253的引腳功能的引腳功能vCLK時(shí)鐘輸入信號時(shí)鐘輸入信號在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號（

40、下降此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減1vGATE門控輸入信號門控輸入信號控制計(jì)數(shù)器工控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制和上升沿控制兩種作，可分成電平控制和上升沿控制兩種類型類型vOUT計(jì)數(shù)器輸出信號計(jì)數(shù)器輸出信號當(dāng)一次計(jì)數(shù)過當(dāng)一次計(jì)數(shù)過程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為0），），OUT引腳上引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號511 方式控制字方式控制字計(jì)數(shù)器讀寫格式工作方式數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D000 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211 非法非法00 計(jì)數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫低字節(jié)只讀寫低字

41、節(jié)10 只讀寫高字節(jié)只讀寫高字節(jié)11 先讀寫低字節(jié)先讀寫低字節(jié) 后讀寫高字節(jié)后讀寫高字節(jié)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 二進(jìn)制二進(jìn)制1 十進(jìn)制十進(jìn)制控制字寫入控制字控制字寫入控制字I/O地址（地址（A1A011）7.2.2 8253的方式控制字和讀的方式控制字和讀/寫操作寫操作522. 8253的讀寫操作及編程的讀寫操作及編程v8253加電后的工作方式不確定加電后的工作方式不確定v8253必須初始化編程，才能正常工作必須初始化編程，才能正常工作v寫入控制字寫入控制字寫入計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值825

42、4新增讀回命令新增讀回命令53v選擇二進(jìn)制時(shí)選擇二進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000HFFFFH0000H是最大值，代表是最大值，代表65536v選擇十進(jìn)制（選擇十進(jìn)制（BCD碼）碼）計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：000099990000代表最大值代表最大值10000計(jì)數(shù)值寫入計(jì)數(shù)器各自的計(jì)數(shù)值寫入計(jì)數(shù)器各自的I/O地址地址 寫操作寫操作: 寫入計(jì)數(shù)值寫入計(jì)數(shù)值54例例7.4 利用利用8253的計(jì)數(shù)器通道的計(jì)數(shù)器通道2產(chǎn)生頻率為產(chǎn)生頻率為1000Hz的方的方波。設(shè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖的頻率波。設(shè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖的頻率f= 10000Hz。 MOV AL , 10110110B ；方式；方式3，通道，通道2，

43、二進(jìn)制，先低后高，二進(jìn)制，先低后高OUT COTR , AL ；寫入控制寄存器；寫入控制寄存器MOV AX , 4A7H ；產(chǎn)生；產(chǎn)生10000Hz所需的計(jì)數(shù)初值所需的計(jì)數(shù)初值=f/1000OUT CTN2 , AL ； 先寫計(jì)數(shù)初值低字節(jié)先寫計(jì)數(shù)初值低字節(jié)MOV AL , AHOUT CTN2 , AL ；再寫計(jì)數(shù)初值高字節(jié)；再寫計(jì)數(shù)初值高字節(jié) 55例例7.5 若選擇通道若選擇通道0，工作在方式，工作在方式1，計(jì)數(shù)初值為，計(jì)數(shù)初值為2350H，按十進(jìn)，按十進(jìn)制計(jì)數(shù)，并設(shè)制計(jì)數(shù)，并設(shè)8253的端口地址為的端口地址為40H43H，則初始化程序段為，則初始化程序段為 MOV AL , 33H ；計(jì)

44、數(shù)器；計(jì)數(shù)器0，方式，方式1，十進(jìn)制，先低后高，十進(jìn)制，先低后高OUT 43H , AL ；寫入控制寄存器；寫入控制寄存器MOV AL , 50H ；計(jì)數(shù)初值低字節(jié)；計(jì)數(shù)初值低字節(jié)OUT 40H , AL ；寫入計(jì)數(shù)器；寫入計(jì)數(shù)器0MOV AL , 23H ；計(jì)數(shù)初值高字節(jié)；計(jì)數(shù)初值高字節(jié)OUT 40H , AL ；寫入計(jì)數(shù)器；寫入計(jì)數(shù)器056v對對8位數(shù)據(jù)線，讀取位數(shù)據(jù)線，讀取16位計(jì)數(shù)值需分兩次位計(jì)數(shù)值需分兩次v計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行鎖存，計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行鎖存，然后讀取：然后讀取：向控制字向控制字I/O地址：給地址：給8253寫入鎖存命令寫入鎖存命令從計(jì)數(shù)

45、器從計(jì)數(shù)器I/O地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值CPU可對可對8253的計(jì)數(shù)器進(jìn)行讀操作，以讀出計(jì)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行讀操作，以讀出計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。數(shù)器的當(dāng)前值。讀取計(jì)數(shù)器當(dāng)前值有兩種方法讀取計(jì)數(shù)器當(dāng)前值有兩種方法:第一種方法是利用門控第一種方法是利用門控GATE信號為低電平或關(guān)信號為低電平或關(guān)閉閉CLK脈沖，使得計(jì)數(shù)操作暫停，以讀出確定脈沖，使得計(jì)數(shù)操作暫停，以讀出確定的計(jì)數(shù)值。的計(jì)數(shù)值。第二種方法是在計(jì)數(shù)過程中讀出計(jì)數(shù)器值，而不第二種方法是在計(jì)數(shù)過程中讀出計(jì)數(shù)器值，而不影響計(jì)數(shù)器的工作。影響計(jì)數(shù)器的工作。讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制 讀操作讀

46、操作57例如例如 采用鎖存讀的方法，讀取通道采用鎖存讀的方法，讀取通道1的的16位計(jì)數(shù)值，位計(jì)數(shù)值，其程序段如下：其程序段如下： MOV AL , 40H ；方式控制字：通道；方式控制字：通道1，鎖存，鎖存 OUT COTR , AL ；寫入；寫入8253的控制寄存器的控制寄存器 IN AL , CNT1 ；第一次讀入低；第一次讀入低8位位 MOV CL , AL IN AL , CNT1 ；第二次讀入高；第二次讀入高8位位 MOV CH , AL587.2.3 8253的工作方式的工作方式 v8253的每個(gè)計(jì)數(shù)通道都有的每個(gè)計(jì)數(shù)通道都有6種不同的工作方式種不同的工作方式可供選擇。這可供選擇。

47、這6種工作方式的區(qū)別在于：它們種工作方式的區(qū)別在于：它們啟動計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的觸發(fā)方式不同；計(jì)數(shù)過啟動計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的觸發(fā)方式不同；計(jì)數(shù)過程中，門控信號程中，門控信號GATE對計(jì)數(shù)操作的影響不同；對計(jì)數(shù)操作的影響不同；計(jì)數(shù)結(jié)束后，計(jì)數(shù)結(jié)束后，OUT輸出線上的輸出波形不同。輸出線上的輸出波形不同。v下面我們將分別討論這下面我們將分別討論這6種工作方式的工作過種工作方式的工作過程和特點(diǎn)。程和特點(diǎn)。 591. 方式方式0 (計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷)GATEOUTCLK 031244方式方式0WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過過程程計(jì)

48、計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束602. 方式方式1(可編程單穩(wěn)脈沖可編程單穩(wěn)脈沖)設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值硬硬件件啟啟動動計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過過程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATEOUTCLK 031244方式方式1WR613.方式方式2(分頻器）分頻器）03124GATEOUTCLK 4方式方式2031240312403124WR624. 方式方式3（方波頻率發(fā)生器）（方波頻率發(fā)生器）03124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WR635. 方式方式4（軟件觸發(fā)選通）（軟件觸發(fā)選通）GATEOUTCLK031244方式方式4223331 0

49、WR646. 方式方式5（硬件觸發(fā)選通）（硬件觸發(fā)選通）GATEOUTCLK031244方式方式52233311 0WR65各種工作方式的輸出波形各種工作方式的輸出波形方式方式 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 1667.3 可編程串行接口可編程串行接口82517.3.1 串行通信概述串行通信概述v串行通信串行通信：將數(shù)據(jù)分解成二進(jìn)制位用一條信號線，將數(shù)據(jù)分解成二進(jìn)制位用一條信號線，一位一位順序傳送的方式一位一位順序傳送的方式v串行通信的優(yōu)勢串行通信的優(yōu)勢：用于通信的線路少，因而在遠(yuǎn)用于通信的線

50、路少，因而在遠(yuǎn)距離通信時(shí)可以極大地降低成本距離通信時(shí)可以極大地降低成本v串行通信適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度串行通信適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送vPC系列機(jī)上有兩個(gè)串行異步通信接口、鍵盤、系列機(jī)上有兩個(gè)串行異步通信接口、鍵盤、鼠標(biāo)器與主機(jī)間采用串行數(shù)據(jù)傳送鼠標(biāo)器與主機(jī)間采用串行數(shù)據(jù)傳送671. 串行通信接口的基本任務(wù)串行通信接口的基本任務(wù)v 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化v 控制數(shù)據(jù)傳輸速率控制數(shù)據(jù)傳輸速率v 進(jìn)行錯(cuò)誤檢測進(jìn)行錯(cuò)誤檢測v 進(jìn)行進(jìn)行TTL與與EIA電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換v 進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換v 提供提供EIA-RS-232

51、C接口標(biāo)準(zhǔn)所要求接口標(biāo)準(zhǔn)所要求的信號線的信號線682. 串行通信接口的組成串行通信接口的組成v 串行接口是通過系統(tǒng)總線和串行接口是通過系統(tǒng)總線和CPU相連，串行接口部件的相連，串行接口部件的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。主要由典型結(jié)構(gòu)如圖所示。主要由控制寄存器控制寄存器、狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入寄存器輸入寄存器和和數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器4部分部分組成。組成。 控制寄存器 狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)輸入寄存器 數(shù)據(jù)輸出寄存器 發(fā)送時(shí)鐘 串行數(shù)據(jù)輸出 MODEM 控制 串行數(shù)據(jù)輸入 地 址 譯碼器 CS C/D CPU 總線系統(tǒng) 數(shù)據(jù)總線 RxRDY TxRDY 復(fù)位 IOW AEN 地址總線 IOR并

52、入串出 串入并出 接收時(shí)鐘 693. 串行通信的有關(guān)概念串行通信的有關(guān)概念 發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘 把二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列稱為比特組，由發(fā)送器發(fā)送到把二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列稱為比特組，由發(fā)送器發(fā)送到傳輸線上，再由接收器從傳輸線上接收。傳輸線上，再由接收器從傳輸線上接收。v 發(fā)送時(shí)鐘發(fā)送時(shí)鐘：串行數(shù)據(jù)的發(fā)送由發(fā)送時(shí)鐘控制，數(shù)串行數(shù)據(jù)的發(fā)送由發(fā)送時(shí)鐘控制，數(shù)據(jù)發(fā)送過程是：把并行的數(shù)據(jù)序列送入移位寄存器，據(jù)發(fā)送過程是：把并行的數(shù)據(jù)序列送入移位寄存器，然后通過移位寄存器由發(fā)送時(shí)鐘觸發(fā)進(jìn)行移位輸出，然后通過移位寄存器由發(fā)送時(shí)鐘觸發(fā)進(jìn)行移位輸出，數(shù)據(jù)位的時(shí)間間隔可由發(fā)送時(shí)鐘周期來劃分。數(shù)據(jù)位的時(shí)間間隔可由

53、發(fā)送時(shí)鐘周期來劃分。v 接收時(shí)鐘接收時(shí)鐘：串行數(shù)據(jù)的接收是由接收時(shí)鐘來檢測，串行數(shù)據(jù)的接收是由接收時(shí)鐘來檢測，數(shù)據(jù)接收過程是：傳輸線上送來的串行數(shù)據(jù)序列由數(shù)據(jù)接收過程是：傳輸線上送來的串行數(shù)據(jù)序列由接收時(shí)鐘作為移位寄存器的觸發(fā)脈沖，逐位打入移接收時(shí)鐘作為移位寄存器的觸發(fā)脈沖，逐位打入移位寄存器。接收過程就是將串行數(shù)據(jù)序列，逐位移位寄存器。接收過程就是將串行數(shù)據(jù)序列，逐位移入移位寄存器后組成并行數(shù)據(jù)序列的過程。入移位寄存器后組成并行數(shù)據(jù)序列的過程。70 DTE和和DCEv 數(shù)據(jù)終端設(shè)備（簡稱數(shù)據(jù)終端設(shè)備（簡稱DTE)：是對屬于用戶所有：是對屬于用戶所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和工作站的統(tǒng)稱，它們是數(shù)據(jù)的源或目的

54、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和工作站的統(tǒng)稱，它們是數(shù)據(jù)的源或目的或者即是源又是目的。例如：數(shù)據(jù)輸入或者即是源又是目的。例如：數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備，輸出設(shè)備，通信處理機(jī)或各種大、中、小型計(jì)算機(jī)等。通信處理機(jī)或各種大、中、小型計(jì)算機(jī)等。v 數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備或數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備或數(shù)據(jù)通信設(shè)備(簡稱簡稱DCE)：DCE是對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)稱，該設(shè)備為用戶設(shè)備提供是對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)稱，該設(shè)備為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)的連接點(diǎn)。自動呼叫入網(wǎng)的連接點(diǎn)。自動呼叫/應(yīng)答設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器應(yīng)答設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器Modem和其他一些中間設(shè)備均屬和其他一些中間設(shè)備均屬DCE。 信道信道 信道是傳輸信息所經(jīng)過的通道信道是傳輸信息所經(jīng)過的通道,是連接

55、是連接2個(gè)個(gè)DTE的線路的線路,它包括傳輸介質(zhì)和有關(guān)的中間設(shè)備。它包括傳輸介質(zhì)和有關(guān)的中間設(shè)備。714. 串行通信中的工作方式串行通信中的工作方式v 單工工作方式單工工作方式v 半雙工工作方式半雙工工作方式v 全雙工工作方式全雙工工作方式 發(fā)送器 接收器 單工方式 發(fā)送器 發(fā)送器 接收器接收器發(fā)送器 發(fā)送器 接收器接收器A站點(diǎn) B站點(diǎn) B站點(diǎn) B站點(diǎn) A站點(diǎn) A站點(diǎn) B站點(diǎn) 72 傳輸制式傳輸制式全雙工全雙工站站A站站B站站A站站B站站A站站B半雙工半雙工單工單工735. 同步通信和異步通信方式同步通信和異步通信方式v 同步通信方式同步通信方式 同步通信方式的特點(diǎn)是：由一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘控制發(fā)送方

56、同步通信方式的特點(diǎn)是：由一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘控制發(fā)送方和接收方，若干字符組成一個(gè)信息組，字符要一個(gè)接著一個(gè)和接收方，若干字符組成一個(gè)信息組，字符要一個(gè)接著一個(gè)傳送；沒有字符時(shí)，也要發(fā)送專用的傳送；沒有字符時(shí)，也要發(fā)送專用的“空閑空閑”字符或者是同字符或者是同步字符，因?yàn)橥絺鬏敃r(shí)，要求必須連續(xù)傳送字符，每個(gè)字步字符，因?yàn)橥絺鬏敃r(shí)，要求必須連續(xù)傳送字符，每個(gè)字符的位數(shù)要相同，中間不允許有間隔。符的位數(shù)要相同，中間不允許有間隔。v 異步通信方式異步通信方式 異步通信的特點(diǎn)是：字符是一幀一幀的傳送，每一幀字異步通信的特點(diǎn)是：字符是一幀一幀的傳送，每一幀字符的傳送靠起始位來同步。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，傳輸線上

57、允符的傳送靠起始位來同步。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，傳輸線上允許有空字符。許有空字符。 所謂異步通信，是指通信中兩個(gè)字符的時(shí)間間隔是不固所謂異步通信，是指通信中兩個(gè)字符的時(shí)間間隔是不固定的，而在同一字符中的兩個(gè)相鄰代碼間的時(shí)間間隔是固定定的，而在同一字符中的兩個(gè)相鄰代碼間的時(shí)間間隔是固定的通信。異步通信中發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘頻率也不要求完的通信。異步通信中發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘頻率也不要求完全一樣，但不能超過一定的允許范圍。全一樣，但不能超過一定的允許范圍。746. 通信中必須遵循的規(guī)定通信中必須遵循的規(guī)定v 字符格式的規(guī)定字符格式的規(guī)定 通信中，傳輸字符的格式要按規(guī)定寫，圖通信中，傳輸字符的格式要按規(guī)

58、定寫，圖7.35是異是異步通信的字符格式。在異步傳輸方式每個(gè)字符在傳送時(shí)，前步通信的字符格式。在異步傳輸方式每個(gè)字符在傳送時(shí)，前面必須加一個(gè)起始位，后面必須加停止位來結(jié)束，停止位可面必須加一個(gè)起始位，后面必須加停止位來結(jié)束，停止位可以為以為1位，位，1.5位，位，2位。奇、偶校驗(yàn)位可以加也可以不加。位。奇、偶校驗(yàn)位可以加也可以不加。v 比特率、波特率比特率、波特率(baudrate) 比特率：比特率：比特率作為串行傳輸中數(shù)據(jù)傳輸速度的測量比特率作為串行傳輸中數(shù)據(jù)傳輸速度的測量單位，用每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的位數(shù)單位，用每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的位數(shù)bit/s(位位/秒秒)來表示。來表示。 波特率：波特率

59、：波特率是用來描述每秒鐘內(nèi)發(fā)生二進(jìn)制信號波特率是用來描述每秒鐘內(nèi)發(fā)生二進(jìn)制信號的事件數(shù)，用來表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的持續(xù)時(shí)間。的事件數(shù)，用來表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的持續(xù)時(shí)間。757. 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器v調(diào)制（調(diào)制（Modulating）把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電話線路傳送的模擬信號把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電話線路傳送的模擬信號v解調(diào)（解調(diào)（Demodulating）將電話線路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號將電話線路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號v調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器MODEM具有調(diào)制和解調(diào)功能的器件合制在一個(gè)裝置具有調(diào)制和解調(diào)功能的器件合制在一個(gè)裝置767.3.2 8251的外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)v825

60、1實(shí)現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支實(shí)現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支持全雙工通信持全雙工通信通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為58位位停止位停止位1、1.5或或2位位可進(jìn)行奇偶校驗(yàn)可進(jìn)行奇偶校驗(yàn)具有奇偶、幀和溢出錯(cuò)誤檢測電路具有奇偶、幀和溢出錯(cuò)誤檢測電路v8251支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為019.2Kbps771. 8251的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能v 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 數(shù)據(jù)總線緩沖器通過8位數(shù)據(jù)線D7D0和CPU的數(shù)據(jù)總線相連，負(fù)責(zé)把接收口接收到的信息送給CPU，或把CPU發(fā)來的信息送給發(fā)送口。v 讀讀/寫控制邏輯寫控制邏輯 讀/寫控制邏輯接收與讀/寫