設計全地址譯碼電路中斷接口設計DMA傳送8253計數器（軟硬件）8253（8255）初始化編程8255系統連接2譯碼方式全地址譯碼部分地址譯碼3全地址譯碼用全部的高位地址信號作為譯碼信號，使得存儲器芯片的每一個單元都占據一個唯一的內存地址。56264芯片全地址譯碼例片首地址A19A12A0A19A12A00000000000000111100011110001111111111111片尾地址該6264芯片的地址范圍=F0000H~F1FFFH6全地址譯碼例若已知某SRAM6264芯片在內存中的地址為：3E000H～3FFFFH試畫出將該芯片連接到系統的譯碼電路。7全地址譯碼例設計步驟：寫出地址范圍的二進制表示；確定各高位地址狀態；設計譯碼器。片首地址A19A12A0A19A12A00000000000000001111100111111111111111111片尾地址8全地址譯碼例A19A18A17A16A15A14A13&1CS1高位地址：SRAM6264CS2+5V0011111010部分地址譯碼例兩組地址：F0000H——F1FFFHB0000H——B1FFFHA19A17A16A15A14A13&16264CS1111000高位地址：1×110001011000，111100012存儲器芯片與系統連接例由題知地址范圍：

00111000………0

00111001………1高位地址A19A12A014I/O譯碼的地址信號當接口只有一個端口時，16位地址線一般應全部參與譯碼，譯碼輸出直接選擇該端口；當接口具有多個端口時，則16位地址線的高位參與譯碼（決定接口的基地址），而低位則用于確定要訪問哪一個端口。15I/O地址譯碼例某外設接口有4個端口，地址為2F0H——2F3H，由A15～A2譯碼得到，而A1、A0用來區分接口中的4個端口。試畫該接口與系統的連接圖。16I/O地址譯碼例地址范圍：××××001011110000××××001011110011任意狀態A11片內地址圖中不接入17I/O地址譯碼例譯碼電路圖：≥1A11A10A18A3A2A9A7A4┇&CEA1A0接口芯片IORIOW&18查詢工作方式例外設狀態端口地址為03FBH，第5位(bit5)為狀態標志（=1忙，=0準備好）外設數據端口地址為03F8H，寫入數據會使狀態標志置1；外設把數據讀走后又把它置0。試畫出其電路圖，并將DATA下100B數據輸出。

LEASI,DATAMOVCX,100AGAIN:MOVDX,03FBHWAITT：INAL,DXTESTAL,20HJNZWAITTMOVDX,03F8H

MOVAL，[SI]OUTDX，ALINCSILOOPAGAINHLT讀狀態進行一次傳送Bit5=1?傳送完否?修改地址指針初始化YNNY結束控制程序查詢工作方式優點：軟硬件比較簡單缺點：CPU效率低，數據傳送的實時性差，速度較慢2123以上三種I/O方式的共性信息的傳送均需通過CPU軟件：外設與內存之間的數據傳送是通過CPU執行程序來完成的（PIO方式）；硬件：I/O接口和存儲器的讀寫控制信號、地址信號都是由CPU發出的。缺點：程序的執行速度限定了傳送的最大速度24四、DMA控制方式特點：外設直接與存儲器進行數據交換，CPU不再擔當數據傳輸的中介者；總線由DMA控制器（DMAC）進行控制（CPU要放棄總線控制權），內存/外設的地址和讀寫控制信號均由DMAC提供。26DMA控制方式的工作過程外設向DMA控制器發出“DMA傳送請求”信號DRQ；DMA控制器收到請求后，向CPU發出“總線請求”信號HOLD；CPU在完成當前總線周期后會立即發出HLDA信號，對HOLD信號進行響應；DMA控制器收到HLDA信號后，就開始控制總線，并向外設發出DMA響應信號DACK。27DMA控制方式工作過程例例：從外設向內存傳送若干字節數據DMAC向I/O接口發出讀信號；向地址總線上發出存儲器的地址；發出存儲器寫信號和AEN信號；傳送數據并自動修改地址和字節計數器判斷是否需要重復傳送操作;若數據傳送完，DMA控制器撤銷發往CPU的HOLD信號；CPU檢測到HOLD失效后，則撤銷HLDA信號，并在下一時鐘周期重新開始控制總線。28DMA工作方式周期竊取：每個DMA周期只傳送一個字節或一個字就立即釋放總線。數據塊傳送：DMAC在申請到總線后，將一塊數據傳送完后才釋放總線，而不管中間DREQ是否有效。直接存取方式：DMA的數據傳送請求直接發到主存儲器，在得到響應后，整個工作過程在DMA控制器中由硬件完成。30DMA控制方式數據傳輸由DMA硬件來控制，數據直接在內存和外設之間交換，可以達到很高的傳輸速率。控制復雜，硬件成本相對較高。31中斷響應向中斷源發出INTA中斷響應信號；關中斷保護硬件現場將FLAGS壓入堆棧保護斷點將CS、IP壓入堆棧獲得中斷服務程序入口地址由硬件系統完成32中斷服務子程序完成的工作關中斷，保護現場，保護斷點，找入口地址保護軟件現場（參數）開中斷（STI）中斷處理關中斷（CLI）恢復現場中斷返回中斷處理過程流程3334結構特點每個計數器含控制寄存器16位初值寄存器16位計數寄存器存放控制命令字內部3個計數器均為減法計數器根據計數脈沖的頻率及需要定時的時間長度確定計數初值相同端口地址存放計數初值計數初值35外部引線及內部結構三個可獨立工作的16位定時/計數器，一個控制寄存器。共占用4個端口地址，4個端口的地址編碼：

A1A000CNT001CNT110CNT211控制寄存器引線365.

8253的應用與系統的連接初始化程序設計寫入控制字置計數初值37與系統的連接示意CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器高位地址外設8253外部時鐘門控信號38應用中的注意點每一次啟動計數，需有兩次寫操作：寫控制字寫計數器初值如果初值為8位字長，則一次寫入；若初值為16位字長，則需兩次寫入每個計數器的控制命令字均送入控制寄存器各計數器的計數初值送到該計數器的計數寄存器及初值寄存器；39初始化程序流程寫控制字寫計數值低8位寫計數值高8位*非必須40初始化程序流程當有兩個以上計數器被應用時的初始化程序設計流程：初始化CNT0初始化CNT1初始化CNT2寫CNT0控制字寫CNT0計數初值41初始化程序流程寫入全部計數器控制字寫CNT0計數初值寫CNT1計數初值寫CNT2計數初值原則：先寫入控制字后寫入計數初值428253應用例一采用8253作定時/計數器，其接口地址為0120H~0123H。輸入8253的時鐘頻率為2MH。要求：CNT0每10ms輸出一個CLK周期寬的負脈沖CNT1輸出10KHz的連續方波信號CNT2在定時5ms后產生輸出高電平畫線路連接圖，并編寫初始化程序.工作的計數器工作方式計數初值啟動方式計數脈沖頻率438253應用例計算計數初值：CNT0：10ms/0.5us=20000CNT1：2MHz/10KHz=200CNT2：5ms/0.5us=10000確定控制字：CNT0：方式2，16位計數值CNT1：方式3，低8位計數值CNT2：方式0，16位計數值448253應用例CLK0GATE0OUT1D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2458253應用例——初始化程序CNT0：MOVDX，0123HMOVAL，34HOUTDX，ALMOVDX，0120HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，ALCNT1：

……CNT2：……468253應用例二安全檢測和報警控制系統。478253應用例二初始狀態下，D觸發器的Q端輸出低電平；系統通過三態門循環讀取檢測器狀態，有異常出現時，檢測器輸出高電平。此時在D觸發器的Q端輸出高電平，啟動8253計數器的通道0輸出100Hz的連續方波信號，使報警燈閃爍，直到有任意鍵按下時停止；使計數器停止輸出方波的方法是在Q端輸出低電平。CLK0的輸入脈沖為2MHz。要求：設計8253的譯碼電路；編寫8253計數器的初始化程序及實現上述功能的控制程序。48例二解8253地址范圍：001111100000～001111100011譯碼電路：G1G2AG2BCBA&&≥1IOWIORA9A5:A11A10A4A3A2Y049例二解8253計數初值：2MHz/100Hz=200008253工作方式：方式38253初始化程序：MOVDX，3E3HMOVAL，OUTDX，ALMOVDX，3E0HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，AL50例二解——控制程序XORAL，ALMOVDX，3E5HOUTDX，AL

MOVDX，3E4HNEXT：INAL，DXANDAL，01HJZNEXTMOVDX，3E5H

MOVAL，2OUTDX，ALGOON：MOVAH，1INT16HJZGOON

XORAL，ALOUTDX，ALMOVAH，4CINT21H51三、可編程并行接口825552并行接口8255的特點：通道型接口含3個獨立的8位并行輸入/輸出端口，各端口均具有數據的控制和鎖存能力可通過編程，設置各端口工作在某一確定狀態下。531.引線連接系統端的主要引線：D0----D7CSRDWRA0，A1

REAST

A1A000A端口01B端口10C端口11控制寄存器54引線連接外設端的引腳：PA0——PA7PB0——PB7PC0——PC7分別對應A、B、C三個端口558255與系統的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255A口B口C口D0~D7外設563.工作方式基本輸入/輸出方式（方式0）選通工作方式（方式1）雙向傳送方式（方式2）57方式0：相當于三個獨立的8位簡單接口各端口既可設置為輸入口，也可設置為輸出口，但不能同時實現輸入及輸出C端口可以是一個8位的簡單接口，也可以分為兩個獨立的4位端口常用于連接簡單外設，適于無條件或查詢方式58方式0的應用：習慣上：A端口和B端口作為8位數據的輸入或輸出口C口的某些位作為狀態輸入注：若使C端口低4位中某一位作為輸入口，則低4位中其他位都應作為輸入口。同時可設高4位作為輸出。598255工作于方式0的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255PA0|PA7B口PC0D0~D7數據狀態數據外設1外設28255應用例：8086CPU通過8255實施監控。8255端口地址為1020H-1023H，啟動操作由端口B的PB7控制（高電平有效），端口A輸入8個監控點的狀態（每個引腳接一個監控點），只要其中任一路出現異常情況（高電平），系統就通過與PC0相連的信號燈報警（高電平燈亮），要求信號燈亮滅3次。要求：設計系統線路圖，要求用138譯碼器設計譯碼電路；編寫8255初始化程序及啟動、測試和報警控制程序60地址范圍：00010000001000XX61控制程序

MOVDX，1023HMOVAL，1001X000BOUTDX，ALMOVAL，0OUTDX，ALMOVDX，1021HMOVAL，80HOUTDX，ALA：MOVDX，1020HINAL，DXCMPAL，0JZA62

MOVCX，3MOVDX，1022HMOVAL，1B：OUTDX，ALINCALCALLDELAYMOVAL，0LOOPB

JMPA63模擬量I/O通道：模擬接口電路的任務模擬電路的任務工業生產過程傳感器放大濾波多路轉換&采樣保持A/D轉換放大驅動D/A轉換輸出接口微型計算機執行機構輸入接口物理量變換信號處理信號變換I/O接口輸入通道輸出通道變送器64模擬量的輸入通道傳感器（Transducer）非電量→電壓、電流變送器（Transformer）轉換成標準的電信號信號處理（SignalProcessing）放大、整形、濾波多路轉換開關（Multiplexer