微型计算机原理及应用技术 教学课件 ppt 作者 朱金钧 第八章 接口技术
87页1、8.1 概述 8.1.1 接口的功能 8.1.2 接口与系统的连接 8.2 并行通行和并行接口芯片 8.2.1 并行通信 8.2.2 8255A可编程并行接口芯片 8.3 串行通信和串行接口芯片 8.3.1 串行通信的基本概念 8.3.2 8251A可编程串行通信接口,8.4 计数器/定时器接口电路 8.4.1 可编程计数器/定时器的工作原理 8.4.2 8253可编程计数器/定时器 8.5模拟通行道接口 8.5.1 概述 8.5.2 数/模(D/A)转换器 8.5.3 模/数(A/D)转换器,接 口 技 术,第 八 章,811 接口的功能,概述,接口的功能,信息的输入与输出,信息的转换功能,联络和中断管理功能,可编程功能,错误检测功能,81,地址译码和I/O设备的选择,接口与系统的连接,总线收发 器和相应 逻辑电路,联络 信号,地址 译码器,菊花链 逻 辑,输入/ 输出 设备,地址总线,控制总线,数据总线,数据/状态/控制,控制,读/写,使能,存储器和I/O选择,片选,寄存器选择,状态 寄存器 控制 寄存器,数据输 入寄存 器和数 据输出 寄存器,控制线,数据线,DMA控制器,中断请
2、求,中断回答信号,图8-1 典型I/O接口与系统总线连接逻辑图,812,接口,与系统总线相连,与I/O设备相连,实现与CPU的启动、选中接口等控制信号的配合,提供传输数据信 息的I/O端口。,随接口类型的不同而异,其电路结构与设备传输数据的要求以及数据格式紧 密相关。,812,接口与系统的连接,821 并行通信,并行通信和并行接口芯片,并行接口内部设置有一个控制寄存器,用来寄存CPU写出的控制命令。另有一个状态寄存器提供各种状态位供CPU查询。,所谓并行通信就是把一个字符的全部n个数据位用n条线同时进行传输。与串行通信相比,它具有传输速度快、信息率高等优点。,82,图8-2 并行接口连接外设示意图,821,并行通信,8255A可编程并行接口芯片,1. 8255A的内部逻辑结构,(1) 外设接口部分(数据端口A、B、C),1) 端口A。端口A内部包含一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。,2) 端口B。端口B内部包含一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。,3) 端口C。端口C内部包含一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。通过向芯片写入方式选
3、择控制字,端口C可以被分成两个4位端口。,822,(2),这两组控制电路,根据芯片内部的控制寄存器内容(存放着CPU输出的方式选择控制字)和“读/写控制逻辑”发出的读/写命令,控制两组端口的工作方式和读/写操作。,A组控制电路控制端口A、端口C高4位(PC7PC4)。,B组控制电路控制端口B、端口C低4位(PC3PC0)。,内部逻辑,(A组和B组控制电路),(3),1) 读/写控制逻辑电路,地址线A1和A0、CS(片选)、RD(读控制)、WR(写控制)、RESET(复位)信号的组合,用来控制8255A进行数据信息、状态信息和控制信息的传输。,2) 数据总线缓冲器,它是一个8位的双向三态数据缓冲器,它是8255A与CPU数据总线的接口,所有数据的输入/输出,以及CPU用输出指令向8255A发出的控制字和用输入指令向8255A发出的控制字和用输入指令从8255A读入的外设状态信息,都是通过这个缓冲器传送的。,CPU接口部分,8255A的引脚及功能,8255A 的引脚,与外设相连的引脚,与CPU相连的引脚,PA7PA0,PB7PB0,PC7PC0,数据线引脚,控制线引脚,2.,8255A的控
4、制字,(1) 方式选择控制字,1) 8255A有三种工作方式,方式0基本的输入/输出方式方式1选通的输入/输出方式方式2双向传输方式,2) 端口A可以工作于三种工作方式中任何一种,端口B只能工作于方式0或者方式1,端口C既可以分为两个4位端口,作一般的输入/输出端口使用,更经常的是用于配合端口A和B工作,为它们提供控制信号和状态信号。,3) 由内部逻辑(A组和B组控制电路)可以将三个数据端口划分为两组,分别为A组(端口A和端口C高4位PC7PC4)和 B组(端口B和端口C低4位PC3PC0)。,3.,(2),端口C经常用于配合端口A和B工作,为它们提供控制信号和状态信号,因此端口C的各个位经常作为控制位或状态位来使用,为了方便用户单独设置某一个控制位或状态位, 8255A提供了端口C置位/复位控制字。,端口C置位/复位控制字,(1) 方式0基本输入/输出方式,8255A的工作方式,两个8位端口A、B及两个4位端口(端口C的高4位、低4位)中的任一端口,均可以作为输入端口或输出端口,且各端口均是独立的。,四个端口的输入或输出,可以有16种不同的组合,故可以适用于多种用途。,各端口输入时无
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