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常用數(shù)字接口電路

27.1接口電路概述外設(shè)接口：輸入接口輸出接口并行接口串行接口數(shù)字接口模擬接口37.2可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器8253掌握:引線功能及計(jì)數(shù)啟動(dòng)方法6種工作方式及其輸出波形應(yīng)用:

芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化編程47.2.18253的外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接系統(tǒng)端的主要引線：D0~D7CSRDWRA0，A1

A1A000CNT001CNT110CNT211控制寄存器5外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接外設(shè)端的主要引線(3組)：CLK——時(shí)鐘脈沖輸入GATE——門(mén)控信號(hào)輸入OUT——定時(shí)輸出

6結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器控制寄存器控制邏輯16位初值寄存器16位計(jì)數(shù)寄存器存放控制命令字7計(jì)數(shù)啟動(dòng)方式軟件啟動(dòng)硬件啟動(dòng)GATE端為高電平置入計(jì)數(shù)初值后的第2個(gè)CLK脈沖的下降沿GATE端有一個(gè)上升沿對(duì)應(yīng)CLK脈沖的下降沿87.2.28253的工作方式(6種)方式0方式1

軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。裝入初值后輸出端變低電平，計(jì)數(shù)結(jié)束輸出高電平硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)裝入初值后輸出端變高電平，計(jì)數(shù)開(kāi)始輸出低電平，結(jié)束后又變高9方式2方式3

軟、硬件啟動(dòng)，自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)裝入初值后輸出端變高電平計(jì)數(shù)到最后一個(gè)脈沖時(shí)輸出低電平軟、硬件啟動(dòng)，自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)裝入初值后輸出端變高電平輸出對(duì)稱(chēng)方波10方式4方式5

軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。裝入初值后輸出端變高電平，計(jì)數(shù)結(jié)束輸出一個(gè)CLK寬度的低電平硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)波形與方式4相同11方式0方式1方式2方式3方式4方式5工作方式 輸出波形的比較 計(jì)數(shù)值

每次設(shè)置N0只設(shè)一次N0N0只設(shè)一次N0/N110只設(shè)一次NN/2

N/20/N0每次設(shè)置N01只設(shè)一次N01N01127.2.38253的控制字用于確定各計(jì)數(shù)器的工作方式每個(gè)計(jì)數(shù)器可分別初始化8253的控制字格式P302圖7-10 MOVAL,控制字

OUT端口號(hào),AL137.2.48253的應(yīng)用與系統(tǒng)的連接芯片的初始化編程14與系統(tǒng)的連接示意CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器高位地址外設(shè)8253P30315地址A15~A2進(jìn)行片選地址A1~A0進(jìn)行片內(nèi)尋址地址范圍FF04H~FF07HFF04H:CNT0FF04H:CNT1FF04H:CNT2FF04H:控制寄存器P303的譯碼16初始化程序流程寫(xiě)控制字寫(xiě)計(jì)數(shù)值低8位寫(xiě)計(jì)數(shù)值高8位*非必須寫(xiě)入順序：可以計(jì)數(shù)器為單位，也可先寫(xiě)所有計(jì)數(shù)器控制字，再寫(xiě)入初值178253應(yīng)用例7-2采用8253作定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其接口地址為0120H~0123H。要求計(jì)數(shù)器0每10ms輸出一個(gè)CLK脈沖寬的負(fù)脈沖；用計(jì)數(shù)器1產(chǎn)生10KHz的連續(xù)方波信號(hào);計(jì)數(shù)器2在定時(shí)5ms后產(chǎn)生輸出高電平。輸入8253的時(shí)鐘頻率為2MHz。畫(huà)線路連接圖，并編寫(xiě)初始化程序。188253應(yīng)用例7-2計(jì)算計(jì)數(shù)初值：CNT0：10ms/0.5μs=20000CNT1：2MHz/10kHz=200CNT2：5ms/0.5μs=10000確定控制字：

CNT0：方式2，16位計(jì)數(shù)值CNT1：方式3，低8位計(jì)數(shù)值CNT2：方式0，16位計(jì)數(shù)值198253應(yīng)用實(shí)例CLK0GATE0OUT1D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2？208253應(yīng)用例——初始化程序CNT0：MOVDX，0123HMOVAL，34HOUTDX，ALMOVDX，0120HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，ALCNT1：……CNT2：……217.3可編程并行接口8255含3個(gè)獨(dú)立的8位并行輸入/輸出端口，各端口均具有數(shù)據(jù)的控制和鎖存能力可通過(guò)編程，設(shè)置各端口工作方式227.3.18255的引線及結(jié)構(gòu)連接系統(tǒng)端的主要引線：D0~D7CSRDWRA0，A1

RESET

A1A000A端口01B端口10C端口11控制寄存器23連接外設(shè)端的引腳：PA0~PA7PB0~PB7PC0~PC7分別對(duì)應(yīng)A、B、C三個(gè)端口24內(nèi)部結(jié)構(gòu)P309圖7-16A組B組端口A端口C的高4位端口B端口C的低4位258255與系統(tǒng)的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255A口B口C口D0~D7外設(shè)267.3.28255的工作方式基本輸入/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）27方式0：相當(dāng)于三個(gè)獨(dú)立的8位簡(jiǎn)單接口各端口既可設(shè)置為輸入口，也可設(shè)置為輸出口，但不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)輸入及輸出C端口可以是一個(gè)8位的簡(jiǎn)單接口，也可以分為兩個(gè)獨(dú)立的4位端口常用于連接簡(jiǎn)單外設(shè)（適于無(wú)條件或查詢(xún)方式）28方式0的應(yīng)用常使A端口和B端口作為8位數(shù)據(jù)的輸入或輸出口，使C口的某些位作狀態(tài)輸入(查詢(xún)工作方式時(shí))29方式1：利用一組選通控制信號(hào)控制A端口和B端口的數(shù)據(jù)輸入輸出A口、B口作輸入或輸出口，C口的部分位用作選通控制信號(hào)A口、B口在作為輸入和輸出時(shí)的選通信號(hào)不同30方式1的應(yīng)用方式1主要用于中斷控制方式下的輸入輸出C口的8位除用作選通信號(hào)外，其余位可工作于方式0下，作為輸入或輸出口31方式2：雙向輸入輸出方式——可以既作為輸入口，又作為輸出口只有A端口可工作在方式2下32方式2的應(yīng)用可使A端口作為雙向端口用于中斷控制方式當(dāng)A口工作于方式2時(shí)，B口可工作于方式1（此時(shí)C口的所有位都用作選通控制信號(hào)的輸入輸出），也可工作于方式0（此時(shí)C口的剩余位也可工作于方式0）337.3.3方式控制字及狀態(tài)字利用軟件編程確定3個(gè)端口工作方式C端口可以按位操作。當(dāng)其工作于方式0下且作為輸出口時(shí)，一般需要對(duì)作為輸出的位設(shè)置初始狀態(tài)（即初始化）34方式控制字與狀態(tài)字格式控制字——確定3個(gè)端口的工作方式狀態(tài)字——確定C口位的初始狀態(tài)P315圖7-25P316圖7-26357.3.48255的應(yīng)用芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化相應(yīng)的控制程序368255的初始化舉例例：8255的A口、B口、C口和控制口的端口地址為60H～63H，設(shè)8255A組工作于方式0輸入（即12位輸入），寫(xiě)出初始化程序段。由已知,控制寄存器的地址為63HA組工作于方式0,則控制字為98H初始化程序段為:MOVDX，63HMOVAL，98HOUTDX，AL377.4可編程串行通信接口8250了解：串行通信的一般概念串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)可編程串行通信接口8250387.4.1串行通信基本概念單工通信半雙工通信全雙工通信同步通信異步通信工作方式同步方式串行通信方式的特點(diǎn)每個(gè)時(shí)間單位傳送一位信息每個(gè)字符（字節(jié)）的各位依次傳送傳輸線少，距離遠(yuǎn)，成本低39工作方式發(fā)送器接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器單工方式：半雙工方式：全雙工方式：40同步通信與異步通信同步通信：在約定通信速率下，發(fā)送和接收端的時(shí)鐘信號(hào)頻率和相位始終保持一致異步通信：通信中傳送的兩個(gè)字符之間的時(shí)間間隔不固定，位的間隔是固定的。字：起始位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位停止位41同步傳輸?shù)臅r(shí)鐘定時(shí)方法數(shù)據(jù)（61H）位01100001先發(fā)送高位(MSB)發(fā)送方在時(shí)鐘信號(hào)的下降沿發(fā)送字節(jié)接收方在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿接收字節(jié)時(shí)鐘42同步傳輸需要定義一個(gè)幀的開(kāi)始和結(jié)束。通常用1個(gè)同步字符(標(biāo)志符)來(lái)表示。同步通信的幀格式43異步傳輸?shù)臅r(shí)鐘定時(shí)方法數(shù)據(jù)（61H）100011停止位異步傳輸先發(fā)送低位(LSB)發(fā)送方利用內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)決定什么時(shí)候發(fā)送每個(gè)位接收方檢測(cè)開(kāi)始信號(hào)的下降沿，然后利用它的內(nèi)部時(shí)鐘從每一位的中間接收該位位00起始位LSBMSB44數(shù)據(jù)校驗(yàn)問(wèn)題：干擾、衰減，信號(hào)畸變解決方法：差錯(cuò)控制技術(shù)——檢測(cè)、糾正常用的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法奇偶校驗(yàn)：以字符為單位進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)送方使發(fā)送的每個(gè)字節(jié)中‘1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)；接收方檢查收到的每個(gè)字節(jié)中’1’的個(gè)數(shù)是否符合雙方的事先約定。奇偶校驗(yàn)可以檢查出一個(gè)字節(jié)中發(fā)生的單個(gè)錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)不能自動(dòng)糾錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后需“重傳”。45循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC(循環(huán)冗余碼編碼)以數(shù)據(jù)塊(幀,Frame)為單位進(jìn)行校驗(yàn)編碼思想：將數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的位串看成是系數(shù)為0或1的多項(xiàng)式如110001，可表示成多項(xiàng)式x5+x4+1數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的多項(xiàng)式除以另一個(gè)多項(xiàng)式G(x)，得到的余數(shù)多項(xiàng)式R(x)就稱(chēng)為CRC碼(或稱(chēng)為校驗(yàn)和)，而G(x)則稱(chēng)為生成