微机原理及应用第九章接口芯片.doc

微机原理第九章接口芯片1第九章可编程通用接口芯片§ 9.1 接口芯片的功能及分类一: 接口芯片的功能1: 寻址功能A: 芯片有片内地址线1): 对芯片写控制字, 设置芯片功能2): CPU 与芯片寄存器间交换信息B: 芯片有片选控制线 /CS1): CPU 地址线经译码产生片选控制线 /CS2): /CS, 片内地址线确定片内寄存器地址值的唯一性 2: 信息交换功能A: 数据, 状态, 控制信息的交换特点B: 数据, 状态, 控制信息的传送方向二: 接口芯片的分类1: 按用途分类 A: 通用接口芯片1): 74LS373, 74LS2452): 8255A B: 专用接口芯片1): DMA 接口芯片 8237A2): 中断接口芯片 8259A2: 按控制方式分 A: 不可编程控制芯片功能 74LS373, 74LS245 B: 可编程控制芯片功能 8255A, 8259A, 8253A § 9.2 可编程并行接口芯片 8255A一: 8255A 的基本功能1: 可编程控制并口的输入, 输出功能2: 并口作输入或输出可控3: 多并口通道使用的灵活性二: 8255A 的内部结构(337 页)微机原理第九章接口芯片21: 8255A 与外设的接口A: 8 位双向 A 口 PA0 ~ PA7B: 8 位双向 B 口 PB0 ~ PB7C: 8 位双向 C 口 PC0 ~ PC7注: 8255A 的 C 口使用灵活, 也是掌握 8255A 的重点2: 8255A 与 CPU 的接口A: 8 位数据线 D0 ~ D7 (接数据总线 DB 的低 8 位)B: 芯片寻址控制线1): 片内寄存器寻址线 A0, A1(两线四址)2): 片选控制线 /CS (由地址译码产生)注: PC/XT 中, 地址为 60H ~ 63HC: 读写控制线 /RD, /WRD: 复位控制线 RESET3: 内部逻辑A: 工作方式由 CPU 向 8255A 写控制命令字获得B: A 口, B 口, C 口可读写操作C: A 口, B 口, C 口具有组态特点1): A 组 —— PA0 ~ PA7 和 PC4 ~ PC72): B 组 —— PB0 ~ PB7 和 PC0 ~ PC3 注: C 口应用的灵活性D: 8255A 操作地址(339 页表 9.1)1): 写控制字地址 A1= 1, A0 = 1 注: 该地址仅有写操作微机原理第九章接口芯片32): A 口读写地址 A1 = 0, A0 = 03): B 口读写地址 A1 = 0, A0 = 14): C 口读写地址 A1 = 1, A0 = 0三: 8255A 的引脚特性1: DIP40 封装 2: 引脚信息流的方向四: 8255A 的控制命令字1: 控制命令字的写操作地址A: A0 = 1, A1 = 1B: PC/XT 为 63H2: 控制命令字的形式A: 工作方式控制字B: C 口置/复位控制字注: 怎样操作同地址写入不同的控制字3: 一址两字识别位 (在写入的控制字中)A: 若 b7 = 1, 写入工作方式控制字B: 若 b7 = 0, 写入 C 口置/复位控制字4: 工作方式控制字的格式 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 A: 识别位 b7 = 1B: A 口操作1): 工作方式定义 b6, b5 = 00 —— 方式 0, 基本输入/输出微机原理第九章接口芯片4b6, b5 = 01 —— 方式 1, 选通输入/输出b6, b5 = 1x —— 方式 2, 双向数据传送2): 方式 0, 方式 1 的输入, 输出选择 b4 = 0 —— 输出b4 = 1 —— 输入C: B 口操作1): 工作方式定义 b2 = 0 —— 方式 0, 基本输入/输出b2 = 1 —— 方式 1, 选通输入/输出2): 输入, 输出选择 b1 = 0 —— 输出b1 = 1 —— 输入D: C 口操作1): b3 = 0 —— PC4 ~ PC7 作输出b3 = 1 —— PC4 ~ PC7 作输入2): b0 = 0 —— PC1 ~ PC3 作输出b0 = 1 —— PC1 ~ PC3 作输入注: A 口有三种工作方式定义, B 口仅有二种工作方式定义, C 口无工作方式定义, 但分为上下半字节定义5: C 口置/复位控制字格式 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b00 A: 识别位 b7 = 0 B: C 口位选择编码b3 b2 b1 0 0 0 PC00 0 1 PC10 1 0 PC20 1 1 PC31 0 0 PC41 0 1 PC51 1 0 PC61 1 1 PC7C: C 口输出状态 b0 = 0 C 口输出低电平 b0 = 1 C 口输出高电平D: b4, b5, b6 位无意义《例》设 8255A 的 A 口工作于方式 1 输入, B 口工作于方式 0 输 出,置 PC4 = 1, (8255A 的操作地址为 60H ~ 63H)解: 工作方式控制字微机原理第九章接口芯片5= B0HC 口置/复位控制字= 09HMOV AL, 0B0HOUT 63H, AL ; 写方式控制字MOV AL, 09HOUT 63H, AL ; 写置/复位控制字五: 8255A 的工作方式 A 口有三种工作方式 —— 方式 0, 方式 1, 方式 2  B 口有二种工作方式 —— 方式 0, 方式 1  C 口无工作方式选择, 仅工作于方式 01: 方式 0 —— 基本输入输出A: 功能1): 可提供三个 8 位输入通道或三个输出通道 PA0 ~ PA7, PB0 ~ PB7, PC0 ~ PC72): 可提供二个 8 位输入/输出通道及二个 4 位输入/输出通道 PA0 ~ PA7, PB0 ~ PB7, PC0 ~ PC3, PC4 ~ PC73): 根据方式控制字, 有 16 种输入/输出组合B: 电特性1): 作输出用, 各口有锁存功能2): 作输入用, 各口无锁存功能C: 应用1): 程序控制下的无条件传送方式A 口, B 口, C 口均传送数据信息2): 程序控制下的有条件传送方式(查询方式) A 口, B 口传送数据信息, C 口传送状态及控制信息 2: 方式 1 —— 选通输入输出A: 功能1): A 口, B 口作 8 位数据输入或数据输出2): C 口特定位为 A, B 口服务, 具有组态特点B: 电特性1): 作输出用, A, B 口有锁存功能2): 作输入用, A, B 口有缓冲功能C: 应用b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 011000Xb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b00 XXX1001微机原理第九章接口芯片61): 程序控制下的有条件传送方式(查询方式)A, B 口传送数据信息, C 口特定位传送状态及控制信息2): 中断传送方式C 口特定位可发中断请求信号 3: 方式 2 —— 双向输入输出A: 功能1): A 口具有双向数据传送功能2): C 口特定位的组合应用B: 电特性A 口具有双向锁存和缓冲特性C: 应用1): 程序控制下的有条件传送方式(查询方式)A 口双向传送数据信息, C 口特定位传送状态及控制信息2): 中断传送方式C 口特定位可发中断请求信号 A 口方式 1 输入1: 方式控制字 10 1 1 X Ø Ø Ø注: C 口 PC6,PC7 不为特定位, 故可作输入输出用2: C 口特定位的作用A: PC4 ← /STBA外设输入数据锁存到 A 口的控制信号, 输入, 低有效B: PC5 → IBFA A 口己锁存好外设输入数据的状态信号, 输出, 高有效 注: 查询方式下查此状态信号是否为高C: PC3 → INTRA 8255A 向 CPU 发中断请求信号, 输出, 高有效 注: 中断方式下中断请求信号为高有效, 一般经 8259A 到 CPU3: INTRA 的中断允许及中断屏蔽A: INTRA 信号产生逻辑电路B: 公式 PC3 = PC5 C 口 R/W 地址为 302H AG: IN AL, DXTEST AL, 00100000B ; 测 PC5 位是否为 0JZ AG ; 为 0, 循环查询, 为 1 进入下式MOV DX, 300H ; A 口 R/W 地址为 300H微机原理第九章接口芯片11IN AL, DXD: 完成 B 口数据写操作MOV DX, 301H ; B 口 R/W 地址为 301HOUT DX, AL § 9.4 可编程计数器/定时器 8253一: 8253 的基本功能及工作原理1: 8253 的基本功能 A: 定时功能 输出状态根据定时值改变B: 计数功能 可对输入波形进行分频输出2: 8253 的工作原理A: 设定 8253 内部计数器初值B: 8253 内部计数器从外部获得计数脉冲信号C: 在计数脉冲作用下, 内部计数器减 1 计数D: 根据 8253 内部计数器工作方式获得波形输出二: 8253 的内部结构 1: 8253 与 CPU 的接口A: 8 位数据线 —— D0 ~ D7B: 寻址控制线 —— A0, A0, /CSC: 读写控制线 —— /RD, /WR2: 8253 与外设的接口A: 三个独立的计数器/定时器B: 计数器/定时器输入线1): 时钟输入 —— CLK2): 输入门控 —— GATEC: 计数器/定时器输出线输出信号 —— OUT3: 8253 的寄存器微机原理第九章接口芯片12A: 控制寄存器CPU 对 8253 写入控制字, 编程改变 8253 的功能B: 初始值寄存器CPU 对 8253 写入计数初值, 使 8253 获得定时量C: 状态寄存器CPU 从状态寄存器中读入 8253 的状态注: 上述三个寄存器可编程D: 计数器为 16 位计数器, 完成减 1 操作E: 计数输出寄存器根据计数状态产生输出波形注: 上述二个寄存器不可编程4: 8253 的读写地址A: 工作方式/计数器选择控制字地址 A1 = 1, A0 = 1B: 计数器 0 的 R/W 地址 A1 =0, A0 = 0C: 计数器 1 的 R/W 地址 A1 = 0, A0 = 1D: 计数器 2 的 R/W 地址 A1 = 1, A0 = 0三: 8253 外部输入, 输出线特性1: CLK —— 时钟输入A: 时钟来源1): 来源于计算机系统内部周期时钟2): 来源于计算机系统外部非周期脉冲注: 对定时器, CLK 必为周期信号 对计数器, CLK 可不为周期信号B: 触发方式为边沿触发2: GATE —— 门控输入GATE = H 允许计数, GATE = L 禁止计数3: OUT —— 波形输出微机原理第九章接口芯片13可编程定义波形输出方式A: 电平输出B: 周期波形输出C: 脉冲输出四: 8253 的工作方式/计数器选择控制字b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01: 计数器选择位 b7 b6 0 0 计数器 0 0 1 计数器 1 1 X 计数器 2 2: 工作方式选择位b3 b2 b10 0 0 方式 00 0 1 方式 10 1 0 方式 20 1 1 方式 31 0 0 方式 41 0 1 方式 51 1 0 无用1 。