《微计算机原理(潘名莲等编著)》第5~8章课件.ppt

计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术2024年8月14日西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电信学院西南民族大学电信学院     授授 课课 教教 师：杜师：杜  诚诚联系方式：联系方式：13076035417 Email：：dcheng_76@ 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日第五章第五章 主存储器主存储器5.1存储器的分类及特点存储器的分类及特点按存储器的读写功能分类按存储器的读写功能分类 读写存储器读写存储器RWM RWM — 可以读写可以读写 只读存储器只读存储器ROM ROM — 工作之前就写入信息；工作之前就写入信息；按数据存取方式分类按数据存取方式分类 随机存取存储器随机存取存储器RAM RAM — 任意单元访问任意单元访问 顺序存储器顺序存储器SAM SAM —顺序访问顺序访问 直接存取存储器直接存取存储器DAM DAM —半顺序，半随机半顺序，半随机5.1.15.1.1存储器的分类存储器的分类 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日按器件原理分类按器件原理分类 双极性双极性TTLTTL器件存储器器件存储器 — 速度快，功耗大，集成度低速度快，功耗大，集成度低单极性单极性MOSMOS器件存储器器件存储器 — 速度低，功耗小，集成度高速度低，功耗小，集成度高按存储原理分类按存储原理分类 随机存取存储器随机存取存储器RAM RAM —易失性存储器易失性存储器，， 掉电时信息丢失掉电时信息丢失只读存储器只读存储器ROM ROM —非易失性存储器非易失性存储器，， 掉电后仍能保存掉电后仍能保存 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日按数据传送方式分类按数据传送方式分类 并行存储器并行存储器—多个比特同时在多条信号线传输多个比特同时在多条信号线传输 串行存储器串行存储器—一条信号线上分时依次传送同一一条信号线上分时依次传送同一 个存储单元的不同比特个存储单元的不同比特5.1.2半导体存储器的性能指标半导体存储器的性能指标1.存储容量存储容量m m K K××n n bit bitm m：：2 2的整数幂的整数幂次存储单元数次存储单元数n: n: 取值取值1,2,4,8,161,2,4,8,16…. .单元比特数单元比特数 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日存储器芯片的存储容量用存储器芯片的存储容量用“存储单元个数存储单元个数××每存储单每存储单元的位数元的位数”来表示。

来表示例如，例如，SRAMSRAM芯片芯片62646264的容量为的容量为8K8K××8bit8bit，即它有，即它有8K8K个单元（个单元（1K=l0241K=l024），每个单元），每个单元存储存储8 8位（一个字节）二进制数据位（一个字节）二进制数据DRAMDRAM芯片芯片NMC41257NMC41257的容量为的容量为256K256K××lbitlbit，即它有，即它有256K256K个单元，个单元，每个单元存储每个单元存储1 1位二进制数据位二进制数据各半导体器件生产厂各半导体器件生产厂家为用户提供了许多种不同容量的存储器芯片，用户家为用户提供了许多种不同容量的存储器芯片，用户在构成计算机内存系统时，在构成计算机内存系统时，可以根据要求加以选用可以根据要求加以选用当然，当计算机的内存确定后，当然，当计算机的内存确定后，选用容量大的芯片则选用容量大的芯片则可以少用几片，这样不仅使电路连接简单，而且功耗可以少用几片，这样不仅使电路连接简单，而且功耗也可以降低也可以降低 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2.2.存取时间和存取周期（存取时间和存取周期（以以nsns为单位）为单位）存取时间又称存储器访问时间，即启动一次存储存取时间又称存储器访问时间，即启动一次存储器操作（读或写）到完成该操作所需要的时间。

器操作（读或写）到完成该操作所需要的时间CPUCPU在读写存储器时，其读写时间必须大于存储器芯片在读写存储器时，其读写时间必须大于存储器芯片的额定存取时间如果不能满足这一点，微型机则的额定存取时间如果不能满足这一点，微型机则无法正常工作无法正常工作存取周期存取周期是连续启动两次独立的存储器操作所需是连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间若令存取时间为间隔的最小时间若令存取时间为tAtA，存取周期为，存取周期为TCTC，则二者的关系为，则二者的关系为TC≥tATC≥tA 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.功耗功耗存储器芯片的功耗以存储器芯片的功耗以mW/mW/芯片或存储器单元的功耗芯片或存储器单元的功耗µW/W/单元为单位单元为单位使用功耗低的存储器芯片构成存储系统，不仅可使用功耗低的存储器芯片构成存储系统，不仅可以减少对电源容量的要求，而且还可以提高存储系以减少对电源容量的要求，而且还可以提高存储系统的可靠性统的可靠性4.4.4.4.工作电源：工作电源：工作电源：工作电源：一般一般一般一般TTL+5VTTL+5VTTL+5VTTL+5V，，，，MOS+3V--+18VMOS+3V--+18VMOS+3V--+18VMOS+3V--+18V 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.1.35.1.3半导体存储器的特点半导体存储器的特点 1.1.随机存储器随机存储器RAMRAM特点特点 RAMRAM：随机读写存储器，非永久性记忆存储：随机读写存储器，非永久性记忆存储器，用来存放需改变的程序、数据、中间结器，用来存放需改变的程序、数据、中间结果及作为堆栈等；果及作为堆栈等； 按制造工艺可分为按制造工艺可分为双极型和双极型和MOSMOS型型。

读写存储器按其制造工艺可以分为双极型半导读写存储器按其制造工艺可以分为双极型半导体体RAMRAM和金属氧化物半导体（和金属氧化物半导体（MOSMOS））RAMRAM 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日双极型双极型RAMRAM双极型双极型RAMRAM的主要优点是存取时间短，通常为几的主要优点是存取时间短，通常为几纳秒到几十纳秒纳秒到几十纳秒(ns)(ns)与下面提到的与下面提到的M0SM0S型型RAMRAM相比，相比，其集成度低、功耗大，而且价格也较高因此，双其集成度低、功耗大，而且价格也较高因此，双极型极型RAMRAM主要用于要求存取时间非常短的特殊应用主要用于要求存取时间非常短的特殊应用场合场合, ,如用来制造如用来制造cachecache 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日MOSMOS型型RAMRAM用用M0SM0S器件构成的器件构成的RAMRAM又可分为又可分为静态读写存储器静态读写存储器(SRAM)(SRAM)和动态读写存储器（和动态读写存储器（DRAMDRAM）。

由于用由于用M0SM0S工艺制造的工艺制造的RAMRAM集成度高，存取速度集成度高，存取速度能满足各种类型微型机的要求，而且其价格也能满足各种类型微型机的要求，而且其价格也比较便宜，因此，现在微型计算机中的内存主比较便宜，因此，现在微型计算机中的内存主要由要由MOSMOS型型DRAMDRAM组成 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 2. 2. 2. 2.只读存储器只读存储器ROM ROM 特点特点分为掩膜分为掩膜ROMROM、、PROMPROM、、EPROMEPROM、、EEPROMEEPROM 1 1）掩膜）掩膜ROMROM：厂家采用光刻掩膜技术，将程序制入：厂家采用光刻掩膜技术，将程序制入其中，用户使用时，只能进行读操作，不能再改写其中，用户使用时，只能进行读操作，不能再改写存储器中的信息；存储器中的信息； 2 2））PROMPROM：用户买来可按照自己的需要，进行一次：用户买来可按照自己的需要，进行一次且只能进行一次编程（写操作），一经编程就只能且只能进行一次编程（写操作），一经编程就只能执行读出操作了；执行读出操作了； 3 3））EPROMEPROM：用户借助特殊手段可写入信息（编程）：用户借助特殊手段可写入信息（编程）且能用紫外线擦除信息并可重复编程的且能用紫外线擦除信息并可重复编程的ROMROM；；4 4））E2PROME2PROM：电擦除的：电擦除的EPROMEPROM。

    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 随机存储器随机存储器RAMRAM又称为读写存储器，基本存储单元又称为读写存储器，基本存储单元按矩阵形式排列构成存储体按矩阵形式排列构成存储体 基本存储单元电路用来存储基本存储单元电路用来存储1 1位二进制信息，是组位二进制信息，是组成存储器的基础成存储器的基础随机存储器随机存储器 RAMRAM q地址译码器：地址译码器： 接收来自接收来自CPUCPU的的n n位地址，经译码后产生位地址，经译码后产生2 2n n个地个地址选择信号，实现对片内存储单元的选址址选择信号，实现对片内存储单元的选址存储器的基本结构存储器的基本结构 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日q控制逻辑电路：控制逻辑电路： 接收片选信号接收片选信号CSCS及来自及来自CPUCPU的读的读/ /写控制信号，形写控制信号，形成芯片内部控制信号，控制数据的读出和写入成芯片内部控制信号，控制数据的读出和写入。

q数据缓冲器：数据缓冲器： 寄存来自寄存来自CPUCPU的写入数据或从存储体内读出的数据的写入数据或从存储体内读出的数据q存储体：存储体： 存储体是存储芯片的主体，由基本存储元按照一定存储体是存储芯片的主体，由基本存储元按照一定的排列规律构成的排列规律构成存储器芯片示意图存储器芯片示意图该该RAMRAM芯片外部共有地址线芯片外部共有地址线 2n 2n 根，数据线根，数据线 1 1 根根该类芯片内部基本存储单元排列成该类芯片内部基本存储单元排列成N*NN*N方阵，且有方阵，且有M =22n =N2M =22n =N20,00,N-1N-1,0N-1,N-1………D0D0DN-1DN-1…Y0YN-1Y 地地 址址 译译 码码 器器Y 地地 址址 寄寄 存存 器器……AnAn+1A2n-1X地地址址译译码码器器X0X1XN-1……A0A1An-1X地地址址寄寄存存器器…DD数数据据缓缓冲冲      器器（（三三 态态 双双 向向））D0读写控制读写控制存储芯片容量：存储芯片容量：M*1bit数据线数据线控制线控制线地址线地址线 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.2.15.2.1静态静态RAMRAM的六管基本存储单元的六管基本存储单元集成度集成度低低，但速度，但速度快快，价，价格高，常用做格高，常用做CacheCache。

1.1.T1T1和和T2T2组组成成双双稳稳态态触触发发器器，，用用于于保保存存数数据据T3T3和和T4T4为为负载管2.2.如如A A点为数据点为数据D D，则，则B B点为点为数据数据/D/DT1T1T2T2A AB BT3T3T4T4+5V+5VT5T5T6T63.3.行行选选择择线线有有效效（（高高电电 平平））时时，，A A 、、B B处处的的数数据据信信息息通通过过门门控控管管T5T5和和T6T6送送至至C C、、D D点行选择线行选择线C CD D列选择线列选择线T7T7T8T8I/OI/OI/OI/O4.4.列列选选择择线线有有效效（（高高电电 平平））时时，，C C 、、D D处处的的数数据据信信息息通通过过门门控控管管T7T7和和T8T8送送至至芯片的数据引脚芯片的数据引脚I/OI/O静态RAM芯片的引脚特性从三总线的角度看：从三总线的角度看：1.  地地址址线线数数目目A、、数数据据线线数数目目D与与芯芯片片容容量量（（M×N）直接相关：）直接相关：2A=MD=N2.  控制信号应包括：片控制信号应包括：片选信号和读选信号和读/写信号写信号故故6264容量为：容量为：     213×8bit＝＝8KB可见可见6264为为RAM芯芯片片7 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日SRAM 6264SRAM 6264的功能的功能工作方式工作方式工作方式工作方式CS1*CS1*CS1*CS1*CS2CS2CS2CS2WE*WE*WE*WE*OE*OE*OE*OE*D7D7D7D7～～～～D0D0D0D0未选中未选中未选中未选中未选中未选中未选中未选中读操作读操作读操作读操作写操作写操作写操作写操作1 1 1 1××××0 0 0 00 0 0 0××××0 0 0 01 1 1 11 1 1 1××××××××1 1 1 10 0 0 0××××××××0 0 0 01 1 1 1高阻高阻高阻高阻高阻高阻高阻高阻输出输出输出输出输入输入输入输入 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.2.25.2.2动态动态RAMRAM的单管基本存储单元的单管基本存储单元 集集成成度度高高，，但但速速度度较较慢慢，价格低，一般用作主存，价格低，一般用作主存行选择线行选择线T1T1B B存存储储电电容容C CA A列选列选择线择线T2T2I/OI/O1.1.电电容容上上存存有有电电荷荷时时，，表表示示存存储数据储数据A A为逻辑为逻辑1 1；；2.2.行行选选择择线线有有效效时时，，数数据据通通过过T1T1送至送至B B处；处；3.3.列列选选择择线线有有效效时时，，数数据据通通过过T2T2送至芯片的数据引脚送至芯片的数据引脚I/OI/O；；4.4.为为防防止止电电容容C C放放电电导导致致数数据据丢丢失，必须失，必须定时刷新定时刷新；；5.5.动动态态刷刷新新时时行行选选择择线线有有效效，，列列选选择择线线无无效效（（刷刷新新逐逐行行进进行）行）刷新放大器刷新放大器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日•存储容量为存储容量为64K64K××1 1•1616个引脚：个引脚：–8 8根地址线根地址线A7A7～～A0A0–1 1根数据输入线根数据输入线D D–1 1根数据输出线根数据输出线Q Q–行地址选通行地址选通RAS*RAS*–列地址选通列地址选通CAS*CAS*–读写控制读写控制WE*WE*DRAMDRAM芯片芯片41644164 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.3 5.3 只读只读ROMROM存储器存储器固定掩膜固定掩膜固定掩膜固定掩膜ROMROMROMROM的基本存储单元用的基本存储单元用的基本存储单元用的基本存储单元用单管单管单管单管构成，集成构成，集成构成，集成构成，集成度较高。

由生产芯片的厂家度较高由生产芯片的厂家度较高由生产芯片的厂家度较高由生产芯片的厂家固化信息固化信息固化信息固化信息在最后一道工序用一道工序用一道工序用一道工序用掩膜工艺掩膜工艺掩膜工艺掩膜工艺写入信息，用户写入信息，用户写入信息，用户写入信息，用户只可读只可读只可读只可读用户用户用户用户不能修改不能修改不能修改不能修改其内容掉电写入的内容也不会丢失掉电写入的内容也不会丢失存放系统软件，应用存放系统软件，应用程序，表格等程序，表格等主要由地址寄存器，地址译码器，主要由地址寄存器，地址译码器，基本存储单元，输出缓冲器，控制逻辑单元基本存储单元，输出缓冲器，控制逻辑单元5.3.15.3.1掩膜式掩膜式ROMROM 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日固定掩膜固定掩膜固定掩膜固定掩膜ROMROMROMROM位线位线字线字线 D3D2D1D0单元单元0 1010单元单元1 1101单元单元20101单元单元30110若若A1A0=00A1A0=00，，则则D3D2D1D0=1010D3D2D1D0=1010若若A1A0=01A1A0=01，，则则D3D2D1D0=1101D3D2D1D0=1101若若A1A0=10A1A0=10，，则则D3D2D1D0=0101D3D2D1D0=0101若若A1A0=11A1A0=11，，则则D3D2D1D0=0110D3D2D1D0=0110 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.3.25.3.25.3.25.3.2可编程型可编程型可编程型可编程型PROMPROMPROMPROM可编程只读存储器可编程只读存储器可编程只读存储器可编程只读存储器PROMPROMPROMPROM的基的基的基的基本存储单元是一只晶体管或本存储单元是一只晶体管或本存储单元是一只晶体管或本存储单元是一只晶体管或MOSMOSMOSMOS管，如下图所示。

管，如下图所示管，如下图所示管，如下图所示PROMPROMPROMPROM对对对对用户而言，可进行一次编程用户而言，可进行一次编程用户而言，可进行一次编程用户而言，可进行一次编程存储芯片封装出厂时，每个存储芯片封装出厂时，每个存储芯片封装出厂时，每个存储芯片封装出厂时，每个位单元全是位单元全是位单元全是位单元全是“ “1 1 1 1” ”（或（或（或（或“ “0 0 0 0” ”），用户编程时，使用），用户编程时，使用），用户编程时，使用），用户编程时，使用专用写入器产生脉冲电流，专用写入器产生脉冲电流，专用写入器产生脉冲电流，专用写入器产生脉冲电流，烧断指定的熔丝烧断指定的熔丝烧断指定的熔丝烧断指定的熔丝 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.3.3 EPROM5.3.3 EPROM—光擦除型光擦除型 由浮栅雪崩注入的由浮栅雪崩注入的FAMOSFAMOS器件构成用户可以多器件构成用户可以多次编程编程加写脉冲后，某些存储单元的次编程编程加写脉冲后，某些存储单元的PNPN结表面结表面形成浮动栅，阻挡通路，实现信息写入。

用紫外线照形成浮动栅，阻挡通路，实现信息写入用紫外线照射可驱散浮动栅，原有信息全部擦除，便可再次改写射可驱散浮动栅，原有信息全部擦除，便可再次改写 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日•存储容量为存储容量为4K4K××8 8•2424个引脚：个引脚：–1212根地址线根地址线A12A12～～A0A0–8 8根数据线根数据线D7D7～～D0D0–片选片选CE*CE*–编程编程PGM*PGM*–读写读写OE*/OE*/编程电压编程电压VPPVPPEPROMEPROM芯片芯片27322732CE/PGMCE/PGMCE/PGMCE/PGM为为为为片选信号和编程脉冲片选信号和编程脉冲片选信号和编程脉冲片选信号和编程脉冲输入端的复用管脚，在读出操输入端的复用管脚，在读出操输入端的复用管脚，在读出操输入端的复用管脚，在读出操作时是片选信号，在编程时是作时是片选信号，在编程时是作时是片选信号，在编程时是作时是片选信号，在编程时是编程脉冲输入端编程时，应编程脉冲输入端编程时，应编程脉冲输入端编程时，应编程脉冲输入端编程时，应在该管脚上加一个在该管脚上加一个在该管脚上加一个在该管脚上加一个50ms50ms50ms50ms左右的左右的左右的左右的TTLTTLTTLTTL负脉冲负脉冲负脉冲负脉冲是编程电压输入端，编是编程电压输入端，编是编程电压输入端，编是编程电压输入端，编程时一般接程时一般接程时一般接程时一般接12.5V12.5V12.5V12.5V左右左右左右左右的编程电压。

正常读出的编程电压正常读出的编程电压正常读出的编程电压正常读出时，时，时，时，VPPVPPVPPVPP接工作电源接工作电源接工作电源接工作电源是输出允许是输出允许是输出允许是输出允许, , , ,通常通常通常通常连接内存读信号连接内存读信号连接内存读信号连接内存读信号 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日工作方式工作方式CE*OE*/ VPPA0VerD7～～D0读出读出00×＋＋5V输出输出输出禁止输出禁止01×＋＋5V高阻高阻备用备用1××＋＋5V高阻高阻Intel标识标识001＋＋5V编码编码编程编程0VPP×＋＋5V输入输入编程禁止编程禁止1VPP×＋＋5V高阻高阻EPROM 2732EPROM 2732的功能的功能 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 5.3.45.3.4电擦除型电擦除型EEPROMEEPROM 既可全片擦除也可字既可全片擦除也可字节擦除，可擦除信节擦除，可擦除信息，又能失电保存信息，息，又能失电保存信息，具备具备RAMRAM、、ROMROM的优点。

的优点但写入时间较长但写入时间较长 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.5 5.5 主存储器系统设计主存储器系统设计q存储芯片类型选择存储芯片类型选择q存储芯片容量选择存储芯片容量选择q存储芯片速度选择存储芯片速度选择q存储芯片功耗选择存储芯片功耗选择5.5.1 5.5.1 存储芯片的选择存储芯片的选择 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日PCPC机机内内存存地地址址空空间间的的分分配配 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日微机系统的规模、应用场合不同，对存储器系统微机系统的规模、应用场合不同，对存储器系统的容量、类型的要求也必不相同，一般情况下，的容量、类型的要求也必不相同，一般情况下，需要用不同类型，不同规格的存储器芯片，通过需要用不同类型，不同规格的存储器芯片，通过适当的硬件连接，来构成所需要的存储器系统，适当的硬件连接，来构成所需要的存储器系统，这就是本节所需要讨论的内容。

这就是本节所需要讨论的内容5.5.3 5.5.3 存储器芯片与存储器芯片与CPUCPU的连接的连接 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 在微型系统中，在微型系统中，CPUCPU对存储器进行读写操作，首先要对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给出地址信号，选择要进行读由地址总线给出地址信号，选择要进行读/ /写操作的写操作的存储单元，然后通过控制总线发出相应的读存储单元，然后通过控制总线发出相应的读/ /写控制写控制信号，最后才能在数据总线上进行数据交换所以，信号，最后才能在数据总线上进行数据交换所以，存储器芯片与存储器芯片与CPUCPU之间的连接，实质上就是其与系统之间的连接，实质上就是其与系统总线的连接，包括：总线的连接，包括： •　地址线的连接；　地址线的连接； •　数据线的连接；　数据线的连接； •　控制线的连接；　控制线的连接； 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日在连接中要考虑的问题有以下几个方面：在连接中要考虑的问题有以下几个方面：qCPUCPU总线的负载能力总线的负载能力qCPUCPU的时序和存储器的存取速度之间的配合问题的时序和存储器的存取速度之间的配合问题q存储器的地址分配和片选问题存储器的地址分配和片选问题q控制信号的连接控制信号的连接 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.5.4 5.5.4 存储器的寻址方法存储器的寻址方法片选信号可以采用片选信号可以采用线译码线译码、、部分译码部分译码和和全译码全译码等三等三种方式：种方式：每组芯片使用每组芯片使用一根地址线作片选一根地址线作片选只有只有部分部分高位地址线参与译码形成片选信号高位地址线参与译码形成片选信号全部全部高位地址线都参与译码形成片选信号高位地址线都参与译码形成片选信号地址信号不完全确地址信号不完全确定，所以存在地址定，所以存在地址重叠问题，浪费寻重叠问题，浪费寻址空间，并可能导址空间，并可能导致误操作致误操作u 线译码线译码u 部分译码部分译码u 全译码全译码 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日q线选法线选法 P231 P231 例例 5-1 5-1 q部分译码法部分译码法 P232 P232 例例 5-2 5-2 q全译码法全译码法 P233 P233 例例 5-3 5-3 5.5.5 5.5.5 线选法的应用线选法的应用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日线线  选选  法法 [ [ [ [例例例例5-1]5-1]5-1]5-1]图为图为图为图为CPUCPUCPUCPU和和和和1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM芯片芯片芯片芯片(1024(1024(1024(1024××××8)8)8)8)、、、、1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM芯片芯片芯片芯片(1024(1024(1024(1024××××8)8)8)8)组成的主存储器系统。

试用线选法完组成的主存储器系统试用线选法完组成的主存储器系统试用线选法完组成的主存储器系统试用线选法完成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址空间分配空间分配空间分配空间分配 ( ( (注：该注：该注：该注：该CPUCPUCPUCPU的数据总线为的数据总线为的数据总线为的数据总线为8 8 8 8位．地址总线位．地址总线位．地址总线位．地址总线为为为为16161616位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线) ) ) ) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 1 1 1 1．片内地址线．片内地址线．片内地址线．片内地址线1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM和和和和1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为1 01 01 01 0条，即地址线条，即地址线条，即地址线条，即地址线A0A0A0A0～～～～A9A9A9A9。

2 2 2 2．片选地址线．片选地址线．片选地址线．片选地址线 在在在在6 6 6 6条片选地址线条片选地址线条片选地址线条片选地址线A10A10A10A10～～～～A15A15A15A15中用中用中用中用A10A10A10A10控制控制控制控制1KBROM1KBROM1KBROM1KBROM的片选的片选的片选的片选端端端端CE,CE,CE,CE,低有效用低有效用低有效用低有效用A11A11A11A11控制控制控制控制1 KBRAM1 KBRAM1 KBRAM1 KBRAM的片选端的片选端的片选端的片选端CE,CE,CE,CE,低有效A12A12A12A12～～～～A15A15A15A15未用 3 3 3 3．．．．1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日4 4 4 4．．．．1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示：的地址空间分配如下所示：地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配××××××××××××××××100000000000B~100000000000B~100000000000B~100000000000B~××××××××××××××××101111111111B101111111111B101111111111B101111111111B。

若若若若A15A15A15A15～～～～A12A12A12A12为为为为0000B0000B0000B0000B．则地址空间分配．则地址空间分配．则地址空间分配．则地址空间分配0800H0800H0800H0800H～～～～0BFFH0BFFH0BFFH0BFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配××××××××××××××××010000000000B~010000000000B~010000000000B~010000000000B~××××××××××××××××011111111111B011111111111B011111111111B011111111111B若若若若A15A15A15A15～～～～12121212为为为为0000B0000B0000B0000B，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配0400H0400H0400H0400H～～～～07FFH07FFH07FFH07FFH5 5 5 5．分析．分析．分析．分析(1)(1)(1)(1)已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析由于由于由于由于CPUCPUCPUCPU在某一时刻仅能选中一片芯片。

若选中在某一时刻仅能选中一片芯片若选中在某一时刻仅能选中一片芯片若选中在某一时刻仅能选中一片芯片若选中1KB 1KB 1KB 1KB ROMROMROMROM，则，则，则，则A11=1A11=1A11=1A11=1，，，，A10=0A10=0A10=0A10=0若选中1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM．则．则．则．则A11=0A11=0A11=0A11=0，，，，A10=lA10=lA10=lA10=l 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(2)(2)(2)(2)存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析 由于片选地址线中有由于片选地址线中有由于片选地址线中有由于片选地址线中有A12--A15A12--A15A12--A15A12--A15未用．当它们的值未用．当它们的值未用．当它们的值未用．当它们的值从从从从0000B~1111B0000B~1111B0000B~1111B0000B~1111B变化时．每个存储单元的重叠地址变化时．每个存储单元的重叠地址变化时．每个存储单元的重叠地址变化时．每个存储单元的重叠地址数为数为数为数为l6l6l6l6个个个个(24)(24)(24)(24)。

3)(3)(3)(3)芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的地址空间为的地址空间为的地址空间为的地址空间为0800H0800H0800H0800H～～～～0BFFH0BFFH0BFFH0BFFH，，，，1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地的地的地的地址空间为址空间为址空间为址空间为0400H0400H0400H0400H～～～～07FFH07FFH07FFH07FFH芯片间地址不连续芯片间地址不连续芯片间地址不连续芯片间地址不连续 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日[ [ [ [例例例例5-2] 5-2] 5-2] 5-2] 图是一个用图是一个用图是一个用图是一个用CPUCPUCPUCPU和和和和1KB ROM(10241KB ROM(10241KB ROM(10241KB ROM(1024××××8)8)8)8)芯片、芯片、芯片、芯片、1KB RAM(10241KB RAM(10241KB RAM(10241KB RAM(1024××××8)8)8)8)芯片组成的主存储器系统，试用芯片组成的主存储器系统，试用芯片组成的主存储器系统，试用芯片组成的主存储器系统，试用部分译码法完成存储器芯片的片选控制。

分析各存部分译码法完成存储器芯片的片选控制分析各存部分译码法完成存储器芯片的片选控制分析各存部分译码法完成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址空间分配储器芯片的地址空间分配储器芯片的地址空间分配储器芯片的地址空间分配 ( ( (注：该注：该注：该注：该CPUCPUCPUCPU的数据总线的数据总线的数据总线的数据总线为为为为8 8 8 8位．地址总线为位．地址总线为位．地址总线为位．地址总线为16161616位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线位．图中未画出控制总线) ) ) )部部部部 分分分分 译译译译 码码码码 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1 1 1 1．片内地址线．片内地址线．片内地址线．片内地址线1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM和和和和1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为10101010条，条，条，条，即地址线即地址线即地址线即地址线A0A0A0A0～～～～A9A9A9A9。

2 2 2 2．片选地址线．片选地址线．片选地址线．片选地址线6 6 6 6条片选地址线条片选地址线条片选地址线条片选地址线A10A10A10A10～～～～A15A15A15A15中，用中，用中，用中，用A11A11A11A11经泽码器控制经泽码器控制经泽码器控制经泽码器控制1KB 1KB 1KB 1KB ROMROMROMROM的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE和和和和1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE当A11A11A11A11为低时为低时为低时为低时控制控制控制控制1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的的的的CECECECE，低有效当，低有效当，低有效当，低有效当A11A11A11A11为高时控制为高时控制为高时控制为高时控制lKB lKB lKB lKB RAMRAMRAMRAM的的的的CECECECE，低有效A10A10A10A10，，，，A12A12A12A12～～～～A15A15A15A15末用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3 3 3 3．．．．1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配 该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配××××××××××××××××0 0 0 0××××0000000000B~0000000000B~0000000000B~0000000000B~××××××××××××××××0 0 0 0××××1111111111B1111111111B1111111111B1111111111B若若若若A15A15A15A15～～～～A12A12A12A12，，，，A10A10A10A10为为为为0000000000000000，，，，OBOBOBOB，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配=0000H~03FFH=0000H~03FFH=0000H~03FFH=0000H~03FFH。

 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日4 4 4 4．．．．1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配××××××××××××××××1 1 1 1××××0000000000B~0000000000B~0000000000B~0000000000B~××××××××××××××××l l l l××××1111111111B1111111111B1111111111B1111111111B若若若若A15A15A15A15～～～～A12A12A12A12，，，，A10A10A10A10为为为为0000000000000000，，，，OBOBOBOB，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配，则地址空间分配=0800H~0BFFH=0800H~0BFFH=0800H~0BFFH=0800H~0BFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 5 5 5 5．分析．分析．分析．分析(1)(1)(1)(1)已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析仅用片选地址线仅用片选地址线仅用片选地址线仅用片选地址线A10A10A10A10。

经译码器完成对经译码器完成对经译码器完成对经译码器完成对1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM和和和和1KB 1KB 1KB 1KB RAMRAMRAMRAM的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE的控制译码器的特点可保证的控制译码器的特点可保证的控制译码器的特点可保证的控制译码器的特点可保证CPUCPUCPUCPU在某在某在某在某一时刻仅能选中一片芯片一时刻仅能选中一片芯片一时刻仅能选中一片芯片一时刻仅能选中一片芯片2)(2)(2)(2)存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析由于片选地址线中有由于片选地址线中有由于片选地址线中有由于片选地址线中有A10A10A10A10，，，，A12A12A12A12～～～～A15A15A15A15未用，当它们的未用，当它们的未用，当它们的未用，当它们的值从值从值从值从0000OB0000OB0000OB0000OB～～～～11111B11111B11111B11111B变化时．每个存储单元的重叠地变化时．每个存储单元的重叠地变化时．每个存储单元的重叠地变化时．每个存储单元的重叠地址数为址数为址数为址数为32323232个个个个(2(2(2(25 5 5 5) ) ) )。

3)(3)(3)(3)芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析lKB ROMlKB ROMlKB ROMlKB ROM的地址空间为的地址空间为的地址空间为的地址空间为0000H0000H0000H0000H～～～～03FFH03FFH03FFH03FFH，，，，1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地址的地址的地址的地址空间为空间为空间为空间为0800H0800H0800H0800H～～～～0BFFH0BFFH0BFFH0BFFH芯片间地址是不连续的芯片间地址是不连续的芯片间地址是不连续的芯片间地址是不连续的 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日[ [ [ [例例例例5-3] 5-3] 5-3] 5-3] 图为用图为用图为用图为用CPUCPUCPUCPU和和和和lKB ROMlKB ROMlKB ROMlKB ROM芯片芯片芯片芯片(1024(1024(1024(1024××××8)8)8)8)、、、、lKB lKB lKB lKB RAMRAMRAMRAM芯片芯片芯片芯片(1024(1024(1024(1024××××8)8)8)8)组成的主存储器系统，试用全译码组成的主存储器系统，试用全译码组成的主存储器系统，试用全译码组成的主存储器系统，试用全译码法完成存储器芯片的片选控制。

分析各存储器芯片的法完成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的法完成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的法完成存储器芯片的片选控制分析各存储器芯片的地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配( ( ( (注：该注：该注：该注：该CPUCPUCPUCPU的数据总线为的数据总线为的数据总线为的数据总线为8 8 8 8位地址总位地址总位地址总位地址总线为线为线为线为16161616位，图中未画出控制总线位，图中未画出控制总线位，图中未画出控制总线位，图中未画出控制总线) ) ) )全全全全译译译译码码码码 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1 1 1 1．片内地址线．片内地址线．片内地址线．片内地址线1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM和和和和lKB RAMlKB RAMlKB RAMlKB RAM的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为的片内地址线均为10101010条．即地址条．即地址条．即地址条．即地址线线线线A0A0A0A0～～～～A9A9A9A92 2 2 2．片选地址线．片选地址线．片选地址线．片选地址线6 6 6 6条片选地址线条片选地址线条片选地址线条片选地址线A10A10A10A10～～～～A15A15A15A15全部经译码器控制全部经译码器控制全部经译码器控制全部经译码器控制1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的片选端的片选端的片选端的片选端cEcEcEcE和和和和lKB RAMlKB RAMlKB RAMlKB RAM的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE。

当设当设A15A15A15A15～～～～A10=100000BA10=100000BA10=100000BA10=100000B时，控制时，控制时，控制时，控制1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的的的的CECECECE，低有效，低有效，低有效，低有效. . . .当设当设当设当设A15A15A15A15～～～～A10=l0OOOlBA10=l0OOOlBA10=l0OOOlBA10=l0OOOlB时时时时, , , ,控制控制控制控制1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的的的的CECECECE，低有效 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3 3 3 3．．．．1KB ROM1KB ROM1KB ROM1KB ROM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：地址空间分配地址空间分配地址空间分配地址空间分配=1000000000000000B~1000001111111111B=1000000000000000B~1000001111111111B=1000000000000000B~1000001111111111B=1000000000000000B~1000001111111111B。

8000H=8000H=8000H=8000H～～～～83FFH83FFH83FFH83FFH．．．． 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日4 4 4 4．．．．1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下：该地址空间分配如下： 5 5 5 5．分析．分析．分析．分析(1)(1)(1)(1)已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析已用片选地址线分析用全部片选地址线用全部片选地址线用全部片选地址线用全部片选地址线A10A10A10A10～～～～A15A15A15A15经译码器完成对经译码器完成对经译码器完成对经译码器完成对1KB 1KB 1KB 1KB ROMROMROMROM和和和和1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE控制译码器的特点可保控制译码器的特点可保控制译码器的特点可保控制译码器的特点可保证证证证CPUCPUCPUCPU在某一时刻仅选中一片芯片。

在某一时刻仅选中一片芯片在某一时刻仅选中一片芯片在某一时刻仅选中一片芯片  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(2)(2)(2)(2)存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析存储单元的重叠地址数分析 由于片选地址线由于片选地址线由于片选地址线由于片选地址线A10-A10-A10-A10-～～～～A15A15A15A15已全部使用，每个存储已全部使用，每个存储已全部使用，每个存储已全部使用，每个存储单元的地址是惟一的．无重叠地址单元的地址是惟一的．无重叠地址单元的地址是惟一的．无重叠地址单元的地址是惟一的．无重叠地址3)(3)(3)(3)芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析芯片间地址连续性分析lKB ROMlKB ROMlKB ROMlKB ROM的地址空间为的地址空间为的地址空间为的地址空间为8000H8000H8000H8000H～～～～83FFH83FFH83FFH83FFH，，，，1KB RAM1KB RAM1KB RAM1KB RAM的地的地的地的地址空间为址空间为址空间为址空间为8400H8400H8400H8400H～～～～87FFH87FFH87FFH87FFH。

芯片间地址是连续的芯片间地址是连续的芯片间地址是连续的芯片间地址是连续的6 6 6 6条条条条片选地址线经译码可产生片选地址线经译码可产生片选地址线经译码可产生片选地址线经译码可产生64646464个译码输出，可控制个译码输出，可控制个译码输出，可控制个译码输出，可控制64646464片片片片1KB1KB1KB1KB的存储器芯片．完成的存储器芯片．完成的存储器芯片．完成的存储器芯片．完成64KB64KB64KB64KB的主存储器系统的组的主存储器系统的组的主存储器系统的组的主存储器系统的组织全译码法可扩展主存储器系统全译码法可扩展主存储器系统全译码法可扩展主存储器系统全译码法可扩展主存储器系统 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日  74LS138  74LS138译码器：译码器：译码器：译码器：工作条件：工作条件：工作条件：工作条件：     G1=1，，G2A=G2B=0工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：15Y0Y7ABCG2BG2AG114131211109712345674LS138     将复合的输入信号变为枚举的将复合的输入信号变为枚举的输出信号。

输出信号[ [ [ [例例例例5-4] 5-4] 5-4] 5-4] 用全译码法设计一个用全译码法设计一个用全译码法设计一个用全译码法设计一个12KB12KB12KB12KB的主存储器系统的主存储器系统的主存储器系统的主存储器系统其低其低其低其低8KB8KB8KB8KB为为为为EPROMEPROMEPROMEPROM．选片用两片．选片用两片．选片用两片．选片用两片4K4K4K4K××××8 8 8 8位的位的位的位的2732A2732A2732A2732A芯片高高高高4KB4KB4KB4KB为为为为SRAMSRAMSRAMSRAM，选用两片，选用两片，选用两片，选用两片2K2K2K2K××××8 8 8 8位的位的位的位的6l166l166l166l16芯片主存芯片主存芯片主存芯片主存储器系统的地址范围为储器系统的地址范围为储器系统的地址范围为储器系统的地址范围为0000H0000H0000H0000H～～～～2FFFH2FFFH2FFFH2FFFH  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日输输 入入输输 出出G G1 1G G2A2AG G2B2BC B AC B AY Y7 7 Y Y6 6 Y Y5 5 Y Y4 4 Y Y3 3 Y Y2 2 Y Y1 1 Y Y0 01 0 01 0 00 0 00 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 01 0 01 0 00 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 11 0 01 0 00 1 00 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 01 0 00 1 10 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 11 0 01 0 01 0 01 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 01 0 01 0 11 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 01 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 10 X X0 X XX X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1X 1 XX 1 XX X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1X X 1X X 1X X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 174LS13874LS13874LS13874LS138真值表真值表真值表真值表 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日解：由解：由解：由解：由CPUCPUCPUCPU，，，，EPROM 2732AEPROM 2732AEPROM 2732AEPROM 2732A，，，，SRAM 6116SRAM 6116SRAM 6116SRAM 6116，，，，74LS13874LS13874LS13874LS138译码器和译码器和译码器和译码器和门电路构成的主存储器系统方框图。

门电路构成的主存储器系统方框图门电路构成的主存储器系统方框图门电路构成的主存储器系统方框图 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(1)EPROM 2732A(1)EPROM 2732A(1)EPROM 2732A(1)EPROM 2732A的片内地址线的片内地址线的片内地址线的片内地址线存储容量为存储容量为存储容量为存储容量为4K4K4K4K××××8 8 8 8位，片内地址线为位，片内地址线为位，片内地址线为位，片内地址线为12121212条，即条，即条，即条，即A0A0A0A0～～～～A11A11A11A112)SRAM611 6(2)SRAM611 6(2)SRAM611 6(2)SRAM611 6的片内地址线的片内地址线的片内地址线的片内地址线存储容量为存储容量为存储容量为存储容量为2K2K2K2K××××8 8 8 8位，片内地址线为位，片内地址线为位，片内地址线为位，片内地址线为11111111条．即条．即条．即条．即A0A0A0A0～～～～A10A10A10A103)74LSl38(3)74LSl38(3)74LSl38(3)74LSl38译码器输出对存储器芯片的片选端控制译码器输出对存储器芯片的片选端控制译码器输出对存储器芯片的片选端控制译码器输出对存储器芯片的片选端控制为保证主存储器系统的地址范围为保证主存储器系统的地址范围为保证主存储器系统的地址范围为保证主存储器系统的地址范围000OH000OH000OH000OH——2FFFH2FFFH2FFFH2FFFH。

第第l l l l片片片片2732273227322732凡的片选端凡的片选端凡的片选端凡的片选端CECECECE由由由由Y0Y0Y0Y0控制，第控制，第控制，第控制，第2 2 2 2片片片片2732A2732A2732A2732A的片选端的片选端的片选端的片选端CECECECE由由由由Y1Y1Y1Y1控制控制控制控制, , , ,两片两片两片两片6116611661166116的片选端的片选端的片选端的片选端CSCSCSCS由由由由Y2Y2Y2Y2经门电路后分别控制经门电路后分别控制经门电路后分别控制经门电路后分别控制译码输入端译码输入端译码输入端译码输入端A A A A，，，，B B B B，，，，C C C C接片选地址线接片选地址线接片选地址线接片选地址线A12,A13,A14.A12,A13,A14.A12,A13,A14.A12,A13,A14.片片片片选地址线选地址线选地址线选地址线A15A15A15A15用于控制用于控制用于控制用于控制74LS13874LS13874LS13874LS138的允许端的允许端的允许端的允许端G2AG2AG2AG2A，低有效允许端允许端允许端允许端G2BG2BG2BG2B由由由由CPUCPUCPUCPU的存储器及的存储器及的存储器及的存储器及I I I I／／／／O O O O选择线选择线选择线选择线MREQMREQMREQMREQ控制，低控制，低控制，低控制，低有效。

允许端有效允许端有效允许端有效允许端G1G1G1G1直接接高电直接接高电直接接高电直接接高电. . . . 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(4)(4)(4)(4)第第第第1 1 1 1片片片片2732A2732A2732A2732A的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配( ( ( (见下表见下表见下表见下表) ) ) )当当当当A15=0A15=0A15=0A15=0，，，，A14A14A14A14，，，，A13A13A13A13，，，，A12=000A12=000A12=000A12=000时，时，时，时，Y0=LY0=LY0=LY0=L，第，第，第，第1 1 1 1片片片片2732A2732A2732A2732A片选片选片选片选CECECECE有效地址范围地址范围地址范围地址范围=0000000000000000B~00001111]111111lB=0000000000000000B~00001111]111111lB=0000000000000000B~00001111]111111lB=0000000000000000B~00001111]111111lB=0O00H=0O00H=0O00H=0O00H～～～～0FFFH0FFFH0FFFH0FFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(5)(5)第第第第2 2片片片片2732A2732A的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配( (见下表见下表见下表见下表) )当当当当A15=0A15=0A15=0A15=0，，，，A14,A13A14,A13A14,A13A14,A13，，，，A12=001A12=001A12=001A12=001时，时，时，时，Y1=LY1=LY1=LY1=L，，，，第第第第2 2 2 2片片片片2732A2732A2732A2732A片片片片CECECECE有效。

有效地址范围一地址范围一地址范围一地址范围一O001000000000000BO001000000000000BO001000000000000BO001000000000000B～～～～0001111111111111B0001111111111111B0001111111111111B0001111111111111B=1000H=1000H=1000H=1000H～～～～1FFFH1FFFH1FFFH1FFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(6(6(6(6）第）第）第）第l l l l片片片片6116611661166116的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配( ( ( (见下表见下表见下表见下表) ) ) )当当当当A15=0A15=0A15=0A15=0，，，，A14,A13A14,A13A14,A13A14,A13，，，，A12=01OA12=01OA12=01OA12=01O时时时时,Y2=L,Y2=L,Y2=L,Y2=L，且，且，且，且A11=0A11=0A11=0A11=0时时时时, , , ,第第第第1 1 1 1片片片片6116611661166116片选片选片选片选CSCSCSCS有效。

有效地址范围地址范围地址范围地址范围=0010000000000000B~0010011111111B=0010000000000000B~0010011111111B=0010000000000000B~0010011111111B=0010000000000000B~0010011111111B =2000H =2000H =2000H =2000H～～～～27FFH27FFH27FFH27FFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(7)(7)(7)(7)第第第第2 2 2 2片片片片6116611661166116的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配的地址空间分配( ( ( (见下表见下表见下表见下表) ) ) )当当当当A15=0A15=0A15=0A15=0，，，，A14,A13A14,A13A14,A13A14,A13，，，，A12=01OA12=01OA12=01OA12=01O时，时，时，时，Y2=LY2=LY2=LY2=L，且，且，且，且A11=lA11=lA11=lA11=l时，第时，第时，第时，第2 2 2 2片片片片6116611661166116片选片选片选片选CSCSCSCS有效。

有效地址范围地址范围地址范围地址范围=0010100000000000B~001011l11111111B=0010100000000000B~001011l11111111B=0010100000000000B~001011l11111111B=0010100000000000B~001011l11111111B=2800H=2800H=2800H=2800H～～～～2FFFH2FFFH2FFFH2FFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例：：某某系系统统，，地地址址总总线线20bit20bit、、数数据据总总线线8bit8bit，，控控制制信信号号M//IOM//IO高高电电平平时时访访问问存存储储单单元元现现选选用用8KB8KB芯芯片片实实现现32KB32KB的的存存储储器器扩扩展展，，要求地址从要求地址从C0000H C0000H 开始开始连续且唯一连续且唯一步骤步骤2 2：数据线连接：数据线连接 无需位扩展，故所有芯片的数据线与系统数据总线直接连接无需位扩展，故所有芯片的数据线与系统数据总线直接连接步骤步骤1 1：根据系统扩展要求及给定芯片类型，确定所需的存储器：根据系统扩展要求及给定芯片类型，确定所需的存储器芯数量芯数量——(32KB) / (8KB) = 4(32KB) / (8KB) = 4片片步骤步骤3 3：读写控制线连接：读写控制线连接 所有芯片的读写信号线互连，并与系统读写控制线连接所有芯片的读写信号线互连，并与系统读写控制线连接步骤步骤4 4：地址线连接：地址线连接• 低位地址线低位地址线：每片存储器芯片需：每片存储器芯片需1313根地址线进行字选，故所有芯根地址线进行字选，故所有芯片地址线互连，并与系统地址总线片地址线互连，并与系统地址总线A0~A12A0~A12连接连接• 高位地址线高位地址线：剩余：剩余A13 ~ A19A13 ~ A19用于产生所需用于产生所需4 4根片选线（根片选线（全译码全译码）） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日用全译码法实现片选设计用全译码法实现片选设计 全译码方式下，系统的每一条地址线都参与译码：全译码方式下，系统的每一条地址线都参与译码：u低位低位地址线地址线A A1212～～A A0 0 ：直接接在存储芯片上，寻址片内单元；：直接接在存储芯片上，寻址片内单元；u次高位次高位地址线地址线A A1414、、A A13 13 ：译码产生片选信号，区分存储芯片；：译码产生片选信号，区分存储芯片；u最高位最高位地址线地址线A A1919～～A A15 15 及控制信号及控制信号M/(/IO) M/(/IO) ：用作片选信号译码：用作片选信号译码 器的使能控制。

器的使能控制芯芯 片片A19 ~ A15  A14A13A12  ~  A0地址范围地址范围①①C0000H～～C1FFFH②②C2000H～～C3FFFH③③C4000H～～C5FFFH④④C6000H～～C7FFFH0000000000000 ～～ 11111111111111100000110000111000101100011 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日符合要求的全译码电路（一）符合要求的全译码电路（一）R/WD0 ~ D7A0 ~ A12A19 A18 A17A16 A13 A14 A15 M//IO④④8K*8D0~7③③8K*8D0~7②②8K*8D0~7CS1            ①①8K*8D0~7用门电路完成片选译用门电路完成片选译码，电路结构较复杂码，电路结构较复杂 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日R/WD0 ~ D7A0 ~ A12A19 A18 A17A16 A13 A14 A15 M//IO④④8K*8D0~7③③8K*8D0~7②②8K*8D0~7CS1            ①①8K*8D0~7用用译译码码器器代代替替门门电电路路完完成成片片选译码，电路结构简练。

选译码，电路结构简练2－－4译码器译码器CS符合要求的全译码电路（二）符合要求的全译码电路（二） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日芯片芯片A19 ~ A15 A14A13A12  ~  A0地址范围地址范围①①000000000000000 ～～ 1111111111111②②01③③10④④11       思考：与全译码方式的区别？思考：与全译码方式的区别？共占用共占用25组地组地址址00000……11000……1111111000110001100000000H ～～01FFFH……C0000H～～C1FFFH……F8000H～～F9FFFH地址地址空间空间有重有重叠！叠！C2000H～～C3FFFHC4000H～～C5FFFHC6000H～～C7FFFH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日用线选法实现片选设计用线选法实现片选设计R/WD0 ~ D7A0 ~ A12④④8K*8D0~7③③8K*8D0~7②②8K*8D0~7CS1            ①①8K*8D0~7u4个片选信号使用个片选信号使用4根地址线，电路极其简单：根地址线，电路极其简单：u访问时，必须保证访问时，必须保证A16～～A13不能同时为有效低电平；不能同时为有效低电平；u由于最高段地址信号（由于最高段地址信号（A19～～A15）未参与译码，因此存在）未参与译码，因此存在地址重叠！地址重叠！A13 A16A14 A15 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术2024年8月14日西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电信学院西南民族大学电信学院     授授 课课 教教 师：杜师：杜  诚诚联系方式：联系方式：13076035417 Email：：dcheng_76@ 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日6.1.1为什么需要为什么需要I/O接口（电路）？接口（电路）？微机的外部设备多种多样微机的外部设备多种多样工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度方面彼此差别很大方面彼此差别很大它们不能与它们不能与CPU直接相连直接相连必须经过中间电路再与系统相连必须经过中间电路再与系统相连这部分电路被称为这部分电路被称为I/O接口电路接口电路6.16.1微机和外设间的输入输出接口微机和外设间的输入输出接口多种外多种外设 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日什么是什么是I/O接口（电路）？接口（电路）？I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路成数据传送和控制任务的逻辑电路PC机系统板的可编程接口芯片、机系统板的可编程接口芯片、I/O总线总线槽的电路板（适配器）都是接口电路槽的电路板（适配器）都是接口电路CPUCPU接口接口接口接口电路电路电路电路 I/O I/O设备设备设备设备 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日6.1.2接口电路中的信息接口电路中的信息CPUCPU与外界之间传递的信息具有三种不同的信号。

与外界之间传递的信息具有三种不同的信号1 1）数据信号：）数据信号：数据信号大致可分为三种：数据信号大致可分为三种： 1 1）数字量）数字量 2 2）开关量）开关量 3 3）模拟量）模拟量（（2 2）状态信号：）状态信号：I/OI/O设备的状态信息，由设备的状态信息，由CPUCPU接收并测试以确定其状态接收并测试以确定其状态3 3）控制信号：）控制信号：CPUCPU发送给发送给I/OI/O设备的命令设备的命令 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 2  2．接向外设部分的功能．接向外设部分的功能．接向外设部分的功能．接向外设部分的功能        (1)(1)数据寄存器数据寄存器数据寄存器数据寄存器        (2)(2)控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器        (3)(3)状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器6．．1．．3接口电路的组成接口电路的组成 1  1．接向．接向．接向．接向CPUCPU的功能的功能的功能的功能        (1)(1)总线驱动总线驱动总线驱动总线驱动        (2)(2)地址译码器地址译码器地址译码器地址译码器        (3)(3)控制逻辑控制逻辑控制逻辑控制逻辑 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日6．．1．．4   I／／0端口的编址方式端口的编址方式1 1）统一编址（存储器映象方式））统一编址（存储器映象方式）优点：优点：I/O I/O 可有较大编址空间，易扩展；可有较大编址空间，易扩展；I/OI/O操作指令类型多、功能齐全操作指令类型多、功能齐全原则：原则：M M与与I/OI/O共用整个地址空间；共用整个地址空间；I/OI/O端口端口与存储单元等同与存储单元等同————M M与与I/OI/O地址不地址不重叠重叠缺点：缺点：M M的地址空间受限；的地址空间受限；I/OI/O指令较长，指令较长，执行执行速度较慢速度较慢MotorolaMotorola系列、系列、AppleApple系列、系列、部分小型机部分小型机 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2 2）独立编址（）独立编址（ I/OI/O映象、专用映象、专用I/OI/O指令方式）指令方式）优点：优点： M M空间不受空间不受I/OI/O空间影响；有专用空间影响；有专用I/OI/O指令（程序清晰）；指令（程序清晰）；I/OI/O指令短，指令短，执行速度快执行速度快PCPC系列、系列、Z-80Z-80系系列列原则：原则： M M与与I/OI/O分开编址、互不干扰分开编址、互不干扰————M M与与I/OI/O地址重叠地址重叠缺点：缺点： I/O指令种类有限，指令种类有限， I/O空空间不易扩展间不易扩展 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日00FFH00FFH0000H0000H0100H0100HFFFFHFFFFH地址地址...M M空间空间I/OI/O空间空间...（（64KB64KB））整整个个地地址址空空间间（（256个）个）（（65280个）个）FFHFFH00H00H地址地址I/OI/O空间空间...（（256256个）个）（（64KB64KB））M M空间空间地址地址0000H0000HFFFFHFFFFH...统一编址方方式统一编址方方式独立编址方方式独立编址方方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1 1．．．．80x86 CPU80x86 CPU的的的的IOIO端口地址范围端口地址范围端口地址范围端口地址范围        80x8680x86系列微处理器采用系列微处理器采用系列微处理器采用系列微处理器采用IOIO端口端口端口端口独立编址独立编址独立编址独立编址方式，使方式，使方式，使方式，使用地址总线中的用地址总线中的用地址总线中的用地址总线中的低低低低1616位位位位A0A0～～～～A15A15来寻址来寻址来寻址来寻址IOIO端口．端口．端口．端口．因此，其因此，其因此，其因此，其IOIO寻址空间寻址空间寻址空间寻址空间最大可为最大可为最大可为最大可为64KB64KB。

        6.1.5 80x86系列微机系列微机IO端口地址分配与地址译码端口地址分配与地址译码 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2 2 2 2．．．．IBM PCIBM PCIBM PCIBM PC／／／／XTXTXTXT微机的微机的微机的微机的I I I I／／／／0 0 0 0端口地址分配端口地址分配端口地址分配端口地址分配(1)IO(1)IO(1)IO(1)IO端口地址的选用原则端口地址的选用原则端口地址的选用原则端口地址的选用原则 ① ① ① ①凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用；凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用；凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用；凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用； ② ② ② ②原则上讲原则上讲原则上讲原则上讲, , , ,未被占用的地址未被占用的地址未被占用的地址未被占用的地址, , , ,用户可以选用用户可以选用用户可以选用用户可以选用 对计算机厂家申明保留的地址不要使用，否则会发生对计算机厂家申明保留的地址不要使用，否则会发生对计算机厂家申明保留的地址不要使用，否则会发生对计算机厂家申明保留的地址不要使用，否则会发生 IOIOIOIO端口地址重叠和冲突。

端口地址重叠和冲突端口地址重叠和冲突端口地址重叠和冲突  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日(2)IBM PC/XT(2)IBM PC/XT的的的的IOIO端口地址分配端口地址分配端口地址分配端口地址分配        IBM PCIBM PC／／／／XTXT及其兼容机使用低及其兼容机使用低及其兼容机使用低及其兼容机使用低1010位地址总线位地址总线位地址总线位地址总线A0A0～～～～A9A9寻址端口寻址端口寻址端口寻址端口因此其地址空间为：因此其地址空间为：因此其地址空间为：因此其地址空间为：0000H0000H～～～～3FFH3FFH共计共计共计共计10241024个字节端口个字节端口个字节端口个字节端口这些端口地址的分配如下：这些端口地址的分配如下：这些端口地址的分配如下：这些端口地址的分配如下：   ①①①①系统板上基本系统板上基本系统板上基本系统板上基本IOIO设备的接口：设备的接口：设备的接口：设备的接口：          占用前占用前占用前占用前512512个端口地址；个端口地址；个端口地址；个端口地址；②②②②IOIO通道扩展槽上常规外设接口：通道扩展槽上常规外设接口：通道扩展槽上常规外设接口：通道扩展槽上常规外设接口：        占用后占用后占用后占用后512512个端口地址；个端口地址；个端口地址；个端口地址；    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 (3)I／／O端口的地址译码端口的地址译码        首先分配对应于内部可编程寄存器的首先分配对应于内部可编程寄存器的首先分配对应于内部可编程寄存器的首先分配对应于内部可编程寄存器的端口地址端口地址端口地址端口地址。

        其次设计其次设计其次设计其次设计译码电路译码电路译码电路译码电路                     包括端口地址译码电路和存储器地址译码电路包括端口地址译码电路和存储器地址译码电路包括端口地址译码电路和存储器地址译码电路包括端口地址译码电路和存储器地址译码电路       注意：注意：注意：注意：AENAEN控制信号！！控制信号！！控制信号！！控制信号！！③③③③允许用户作为扩展功能模块用允许用户作为扩展功能模块用允许用户作为扩展功能模块用允许用户作为扩展功能模块用( (插件扳插件扳插件扳插件扳) )：：：：        在后在后在后在后512512个端口地址中的个端口地址中的个端口地址中的个端口地址中的300H300H～～～～31FH31FH地址范围中地址范围中地址范围中地址范围中 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例6.1 6.1 6.1 6.1 以以以以8088808880888088为为为为CPUCPUCPUCPU的一微处理器系统中，有一个的一微处理器系统中，有一个的一微处理器系统中，有一个的一微处理器系统中，有一个IOIOIOIO接口电路用到接口电路用到接口电路用到接口电路用到4 4 4 4个个个个IOIOIOIO端口地址。

系统为其分配的端口地址系统为其分配的端口地址系统为其分配的端口地址系统为其分配的地址为地址为地址为地址为300H300H300H300H～～～～303H303H303H303H试采用组合逻辑门构成译码电试采用组合逻辑门构成译码电试采用组合逻辑门构成译码电试采用组合逻辑门构成译码电路产生接口电路的片选信号路产生接口电路的片选信号路产生接口电路的片选信号路产生接口电路的片选信号 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例6 6 6 6————2 2 2 2 图图图图6-36-36-36-3示出示出示出示出IBM PCIBM PCIBM PCIBM PC微机系统板上为多个接口微机系统板上为多个接口微机系统板上为多个接口微机系统板上为多个接口芯片芯片芯片芯片DMADMADMADMA控制器控制器控制器控制器8237A8237A8237A8237A、中断控制器、中断控制器、中断控制器、中断控制器8259A8259A8259A8259A、定时器，、定时器，、定时器，、定时器，计数器计数器计数器计数器8253A8253A8253A8253A、并行接口、并行接口、并行接口、并行接口8255A8255A8255A8255A、、、、DMADMADMADMA页面寄存器和页面寄存器和页面寄存器和页面寄存器和NMINMINMINMI屏蔽寄存器等提供片选信号。

以产生如表屏蔽寄存器等提供片选信号以产生如表屏蔽寄存器等提供片选信号以产生如表屏蔽寄存器等提供片选信号以产生如表6-16-16-16-1示的实示的实示的实示的实用端口地址的译码电路试写出该译码器各输出端为用端口地址的译码电路试写出该译码器各输出端为用端口地址的译码电路试写出该译码器各输出端为用端口地址的译码电路试写出该译码器各输出端为各接口芯片提供的实用端口的地址范围各接口芯片提供的实用端口的地址范围各接口芯片提供的实用端口的地址范围各接口芯片提供的实用端口的地址范围 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CPUCPUCPUCPU与外设之间数据交换的控制方式可归纳为与外设之间数据交换的控制方式可归纳为与外设之间数据交换的控制方式可归纳为与外设之间数据交换的控制方式可归纳为3 3 3 3种：种：种：种：n 程序控制方式程序控制方式程序控制方式程序控制方式n 中断控制方式中断控制方式中断控制方式中断控制方式n 直接存储器存取直接存储器存取直接存储器存取直接存储器存取(DMA)(DMA)(DMA)(DMA)方式。

方式6.2.1 6.2.1 程序控制方式程序控制方式依靠程序的控制来实现依靠程序的控制来实现依靠程序的控制来实现依靠程序的控制来实现CPUCPUCPUCPU和外设间的数据交换和外设间的数据交换和外设间的数据交换和外设间的数据交换程序控制方式可分为：程序控制方式可分为：程序控制方式可分为：程序控制方式可分为：无条件传送无条件传送无条件传送无条件传送方式和方式和方式和方式和程序查询程序查询程序查询程序查询方式 6.2 6.2 输入／输出的控制方式输入／输出的控制方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1.1.无条件传送方式无条件传送方式 这种方式又称为这种方式又称为这种方式又称为这种方式又称为同步传送方式同步传送方式同步传送方式同步传送方式特点特点特点特点是靠程序控制是靠程序控制是靠程序控制是靠程序控制CPUCPUCPUCPU与外设之问实现同步而进行与外设之问实现同步而进行与外设之问实现同步而进行与外设之问实现同步而进行数据交换数据交换数据交换数据交换做法做法做法做法是在程序的恰当位置直接插入是在程序的恰当位置直接插入是在程序的恰当位置直接插入是在程序的恰当位置直接插入IOIOIOIO指令，当程指令，当程指令，当程指令，当程序执行到这些指令时，序执行到这些指令时，序执行到这些指令时，序执行到这些指令时，外设已做好进行数据交换外设已做好进行数据交换外设已做好进行数据交换外设已做好进行数据交换的准备，的准备，的准备，的准备，并保证在当前指令执行时间内完成接收并保证在当前指令执行时间内完成接收并保证在当前指令执行时间内完成接收并保证在当前指令执行时间内完成接收或发送数据的全过程。

或发送数据的全过程或发送数据的全过程或发送数据的全过程  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日无条件传送方式是无条件传送方式是无条件传送方式是无条件传送方式是最简单最简单最简单最简单的一种输入／输出控制方式．的一种输入／输出控制方式．的一种输入／输出控制方式．的一种输入／输出控制方式．但它只但它只但它只但它只适用于适用于适用于适用于操作时间为已知，数据变化缓慢的外设操作时间为已知，数据变化缓慢的外设操作时间为已知，数据变化缓慢的外设操作时间为已知，数据变化缓慢的外设 例例例例6.36.36.36.3用无条件传送方式将用无条件传送方式将用无条件传送方式将用无条件传送方式将8 8 8 8位二进制开关没置的位二进制开关没置的位二进制开关没置的位二进制开关没置的状态输入后，由状态输入后，由状态输入后，由状态输入后，由8 8 8 8个发光二极管个发光二极管个发光二极管个发光二极管LEDLEDLEDLED显示其中输入显示其中输入显示其中输入显示其中输入缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器(74ls244)(74ls244)(74ls244)(74ls244)和输出锁存器和输出锁存器和输出锁存器和输出锁存器(74ls373)(74ls373)(74ls373)(74ls373)均为均为均为均为三态、三态、三态、三态、8 8 8 8位。

它们分别接位它们分别接位它们分别接位它们分别接8 8 8 8位的二进制开关和位的二进制开关和位的二进制开关和位的二进制开关和8 8 8 8个发个发个发个发光二极管光二极管光二极管光二极管 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 2 2 2 2．条件传送．条件传送．条件传送．条件传送( ( ( (即查询传送即查询传送即查询传送即查询传送) ) ) )方式方式方式方式条件传送方式的条件传送方式的条件传送方式的条件传送方式的特点特点特点特点是，在执行是，在执行是，在执行是，在执行I0I0I0I0操作之前，操作之前，操作之前，操作之前，首先用程序对外设的状态进行检测首先用程序对外设的状态进行检测首先用程序对外设的状态进行检测首先用程序对外设的状态进行检测只有当检测到所选择的外设已做好输入，输出准只有当检测到所选择的外设已做好输入，输出准只有当检测到所选择的外设已做好输入，输出准只有当检测到所选择的外设已做好输入，输出准备而发来状态信息后，才能开始执行备而发来状态信息后，才能开始执行备而发来状态信息后，才能开始执行备而发来状态信息后，才能开始执行I0I0I0I0操作。

操作因此，硬件接口电路中需增设一个因此，硬件接口电路中需增设一个因此，硬件接口电路中需增设一个因此，硬件接口电路中需增设一个存储外设状态存储外设状态存储外设状态存储外设状态的状态寄存器的状态寄存器的状态寄存器的状态寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例6.4 6.4 6.4 6.4 试用条件传送方式对试用条件传送方式对试用条件传送方式对试用条件传送方式对A A A A／／／／D D D D转换器的数据转换器的数据转换器的数据转换器的数据进行采集进行采集进行采集进行采集 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日   例例例例6.56.56.56.5试用查试用查试用查试用查询方式将询方式将询方式将询方式将CPUCPUCPUCPU的的的的ALALALAL存器中存器中存器中存器中的字符输出的字符输出的字符输出的字符输出到并行打印到并行打印到并行打印到并行打印机打印。

机打印         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例6.66.66.66.6多个外设的查询传送多个外设的查询传送多个外设的查询传送多个外设的查询传送 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 条件传送方式的条件传送方式的条件传送方式的条件传送方式的主要优点主要优点主要优点主要优点是能较好地协调外设是能较好地协调外设是能较好地协调外设是能较好地协调外设与与与与CPUCPUCPUCPU之间的定时差异，传送可靠，且用于接口之间的定时差异，传送可靠，且用于接口之间的定时差异，传送可靠，且用于接口之间的定时差异，传送可靠，且用于接口的硬件较省。

的硬件较省的硬件较省的硬件较省主要缺点主要缺点主要缺点主要缺点是是是是CPUCPUCPUCPU必须循环查询等待，不断检测外必须循环查询等待，不断检测外必须循环查询等待，不断检测外必须循环查询等待，不断检测外设的状态，直至外设为传送数据准备就绪为止设的状态，直至外设为传送数据准备就绪为止设的状态，直至外设为传送数据准备就绪为止设的状态，直至外设为传送数据准备就绪为止如此循环等待，如此循环等待，如此循环等待，如此循环等待，CPUCPUCPUCPU不能做其他事情，这不但浪不能做其他事情，这不但浪不能做其他事情，这不但浪不能做其他事情，这不但浪费费费费CPUCPU的时间，降低了的时间，降低了的时间，降低了的时间，降低了CPUCPU的工作效率，而且的工作效率，而且的工作效率，而且的工作效率，而且在许多控制过程中是根本不允许的在许多控制过程中是根本不允许的在许多控制过程中是根本不允许的在许多控制过程中是根本不允许的 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日6.2.26.2.2中断控制方式中断控制方式特点是特点是特点是特点是，外设具有申请，外设具有申请，外设具有申请，外设具有申请CPUCPU服务的服务的服务的服务的主动权主动权主动权主动权。

当输入设备已将数据准备好．或者输出设备呵以接当输入设备已将数据准备好．或者输出设备呵以接当输入设备已将数据准备好．或者输出设备呵以接当输入设备已将数据准备好．或者输出设备呵以接收数据时，便可以向收数据时，便可以向收数据时，便可以向收数据时，便可以向CPUCPU发出中断请求，强迫发出中断请求，强迫发出中断请求，强迫发出中断请求，强迫CPUCPU中断正在执行的程序而和外没进行一次数据传输中断正在执行的程序而和外没进行一次数据传输中断正在执行的程序而和外没进行一次数据传输中断正在执行的程序而和外没进行一次数据传输待输入操作或输出操作完成后，待输入操作或输出操作完成后，待输入操作或输出操作完成后，待输入操作或输出操作完成后，CPUCPU再恢复执行原再恢复执行原再恢复执行原再恢复执行原来的程序来的程序来的程序来的程序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日与查询工作方式不同的是与查询工作方式不同的是与查询工作方式不同的是与查询工作方式不同的是，，，，CPUCPU不是放弃工作主动去不是放弃工作主动去不是放弃工作主动去不是放弃工作主动去查询等待，而是被动响应，查询等待，而是被动响应，查询等待，而是被动响应，查询等待，而是被动响应，CPUCPU在两个输入或输出操在两个输入或输出操在两个输入或输出操在两个输入或输出操作过程之间．可以去作别的处理。

作过程之间．可以去作别的处理作过程之间．可以去作别的处理作过程之间．可以去作别的处理因此，采用中断传送，因此，采用中断传送，因此，采用中断传送，因此，采用中断传送，CPUCPU和外设是处在并行工作的和外设是处在并行工作的和外设是处在并行工作的和外设是处在并行工作的状况，这样就状况，这样就状况，这样就状况，这样就大大提高大大提高大大提高大大提高CPUCPU的效率 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日中断控制方式虽然具有很多优点，但对于传送数中断控制方式虽然具有很多优点，但对于传送数中断控制方式虽然具有很多优点，但对于传送数中断控制方式虽然具有很多优点，但对于传送数据量很大的高速外设，如磁盘控制器或高速数据据量很大的高速外设，如磁盘控制器或高速数据据量很大的高速外设，如磁盘控制器或高速数据据量很大的高速外设，如磁盘控制器或高速数据采集器，采集器，采集器，采集器，就满足不了速度方面的要求就满足不了速度方面的要求就满足不了速度方面的要求就满足不了速度方面的要求。

中断方式和查询方式一样中断方式和查询方式一样中断方式和查询方式一样中断方式和查询方式一样, , , ,仍然是仍然是仍然是仍然是通过通过通过通过CPUCPUCPUCPU执行程执行程执行程执行程序来实现数据传送的序来实现数据传送的序来实现数据传送的序来实现数据传送的每进行一次传送，每进行一次传送，每进行一次传送，每进行一次传送，CPUCPUCPUCPU都必都必都必都必须执行一遍中断服务程序一而每进入一次中断服须执行一遍中断服务程序一而每进入一次中断服须执行一遍中断服务程序一而每进入一次中断服须执行一遍中断服务程序一而每进入一次中断服务程序，务程序，务程序，务程序，CPUCPUCPUCPU都要保护断点和标志，这要花费都要保护断点和标志，这要花费都要保护断点和标志，这要花费都要保护断点和标志，这要花费CPUCPUCPUCPU大量的处理时间大量的处理时间大量的处理时间大量的处理时间6.2.3直接存储器存取直接存储器存取(DMA)控制方式控制方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日此外，在服务程序中，通常还需要保护寄存器和此外，在服务程序中，通常还需要保护寄存器和此外，在服务程序中，通常还需要保护寄存器和此外，在服务程序中，通常还需要保护寄存器和恢复寄存器的指令，这些指令恢复寄存器的指令，这些指令恢复寄存器的指令，这些指令恢复寄存器的指令，这些指令又需花费又需花费又需花费又需花费CPUCPU的时间。

的时间80x8680x86系列的系列的系列的系列的CPUCPU来说．内部结构中包含了总线接口来说．内部结构中包含了总线接口来说．内部结构中包含了总线接口来说．内部结构中包含了总线接口部件部件部件部件BIUBIU和执行部件和执行部件和执行部件和执行部件EUEU它们是并行工作的，即它们是并行工作的，即它们是并行工作的，即它们是并行工作的，即EUEU存执行指令时存执行指令时存执行指令时存执行指令时BIUBIU要把后面将执行的指令取到指令要把后面将执行的指令取到指令要把后面将执行的指令取到指令要把后面将执行的指令取到指令队列中缓存起来队列中缓存起来队列中缓存起来队列中缓存起来 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日但是，但是，但是，但是，一但转去执行中断服务程序，指令队列要被一但转去执行中断服务程序，指令队列要被一但转去执行中断服务程序，指令队列要被一但转去执行中断服务程序，指令队列要被废除．废除．废除．废除．EUEUEUEU须等待须等待须等待须等待BIUBIUBIUBIU将中断服务程序中的指令取到指将中断服务程序中的指令取到指将中断服务程序中的指令取到指将中断服务程序中的指令取到指令队列中才能开始执行程序。

令队列中才能开始执行程序令队列中才能开始执行程序令队列中才能开始执行程序同样，返回断点时，同样，返回断点时，同样，返回断点时，同样，返回断点时，指令队列也要被废除指令队列也要被废除指令队列也要被废除指令队列也要被废除EUEUEUEU又要等待又要等待又要等待又要等待BIU BIU BIU BIU 重新装入从重新装入从重新装入从重新装入从断点开始的指令后才开始执行．这些过程要花费时断点开始的指令后才开始执行．这些过程要花费时断点开始的指令后才开始执行．这些过程要花费时断点开始的指令后才开始执行．这些过程要花费时间因此，可以看出中断方式下这附加的间因此，可以看出中断方式下这附加的间因此，可以看出中断方式下这附加的间因此，可以看出中断方式下这附加的时间将影时间将影时间将影时间将影响传输速度的提高响传输速度的提高响传输速度的提高响传输速度的提高 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日另外．在查询方式和中断方式下，每进行一另外．在查询方式和中断方式下，每进行一另外．在查询方式和中断方式下，每进行一另外．在查询方式和中断方式下，每进行一次传输只能完成一个字节或一个字的传送，这划次传输只能完成一个字节或一个字的传送，这划次传输只能完成一个字节或一个字的传送，这划次传输只能完成一个字节或一个字的传送，这划于传送数据量大的高速外设是不适用的，于传送数据量大的高速外设是不适用的，于传送数据量大的高速外设是不适用的，于传送数据量大的高速外设是不适用的，必须必须必须必须要将字节或字的传输方式改为数据块的传输方式要将字节或字的传输方式改为数据块的传输方式要将字节或字的传输方式改为数据块的传输方式要将字节或字的传输方式改为数据块的传输方式．．．．这就是这就是这就是这就是DMADMA控制方式。

控制方式控制方式控制方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日   所为所为所为所为DMADMA方式就是直接存储器存取方式方式就是直接存储器存取方式方式就是直接存储器存取方式方式就是直接存储器存取方式在在在在DMADMA方式下，外没通过方式下，外没通过方式下，外没通过方式下，外没通过DMADMA的专门接口电路的专门接口电路的专门接口电路的专门接口电路DMADMA控制器，控制器，控制器，控制器，向向向向CPUCPU提出接管总线控制权的要求，提出接管总线控制权的要求，提出接管总线控制权的要求，提出接管总线控制权的要求，CPUCPU在当前的总线周期结束后，响应在当前的总线周期结束后，响应在当前的总线周期结束后，响应在当前的总线周期结束后，响应DMADMA请求，请求，请求，请求，把总线的控制权交给把总线的控制权交给把总线的控制权交给把总线的控制权交给DMADMA控制器于是在于是在于是在于是在DMADMA控制器的管理控制器的管理控制器的管理控制器的管理下，外设和存储器直接下，外设和存储器直接下，外设和存储器直接下，外设和存储器直接进行数据交换．而不需进行数据交换．而不需进行数据交换．而不需进行数据交换．而不需CPUCPU干预。

这样可以大大提干预这样可以大大提干预这样可以大大提干预这样可以大大提高数据传送速度高数据传送速度高数据传送速度高数据传送速度 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日实现实现实现实现DMADMADMADMA传送的基本操作如下：传送的基本操作如下：传送的基本操作如下：传送的基本操作如下：(1)(1)(1)(1)外设通过外设通过外设通过外设通过DMADMADMADMA控制器向控制器向控制器向控制器向CPUCPUCPUCPU发出发出发出发出DMADMADMADMA请求；请求；请求；请求；(2)CPU(2)CPU(2)CPU(2)CPU响应响应响应响应DMADMADMADMA请求，系统转变为请求，系统转变为请求，系统转变为请求，系统转变为DMA DMA DMA DMA 工作方式．工作方式．工作方式．工作方式．CPUCPUCPUCPU被挂起，并把被挂起，并把被挂起，并把被挂起，并把总线控制权交给总线控制权交给总线控制权交给总线控制权交给DMADMADMADMA控制器；控制器；控制器；控制器；(3)(3)(3)(3)由由由由DMADMADMADMA控制器发送存储器地址．控制器发送存储器地址．控制器发送存储器地址．控制器发送存储器地址．并决定传送数据块的长度；并决定传送数据块的长度；并决定传送数据块的长度；并决定传送数据块的长度；(4)(4)(4)(4)执行执行执行执行DMADMADMADMA传送；传送；传送；传送；(5)DMA(5)DMA(5)DMA(5)DMA操作结求，把总线控制权交操作结求，把总线控制权交操作结求，把总线控制权交操作结求，把总线控制权交还还还还CPUCPUCPUCPU；；；； 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMADMADMADMA之所以适用于大批量数据的快速传送是因为之所以适用于大批量数据的快速传送是因为之所以适用于大批量数据的快速传送是因为之所以适用于大批量数据的快速传送是因为：：：：一方面，一方面，一方面，一方面，传送数据内存地址的修改、计数等均由传送数据内存地址的修改、计数等均由传送数据内存地址的修改、计数等均由传送数据内存地址的修改、计数等均由DMADMADMADMA控制器完成而不是控制器完成而不是控制器完成而不是控制器完成而不是CPUCPUCPUCPU指令；指令；指令；指令；另一方面．另一方面．另一方面．另一方面．CPUCPUCPUCPU放弃对总线的控制权，其现场不受放弃对总线的控制权，其现场不受放弃对总线的控制权，其现场不受放弃对总线的控制权，其现场不受影响，无需进行保护和恢复。

影响，无需进行保护和恢复影响，无需进行保护和恢复影响，无需进行保护和恢复 DMADMADMADMA传送方式的优点是以增加传送方式的优点是以增加传送方式的优点是以增加传送方式的优点是以增加系统硬件系统硬件系统硬件系统硬件的复杂性的复杂性的复杂性的复杂性和成本为代价的，因为和成本为代价的，因为和成本为代价的，因为和成本为代价的，因为DMADMADMADMA方式和程序控制方式相方式和程序控制方式相方式和程序控制方式相方式和程序控制方式相比，是用硬作控制代替软件控制比，是用硬作控制代替软件控制比，是用硬作控制代替软件控制比，是用硬作控制代替软件控制 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日另外，另外，另外，另外，DMADMA传送期间传送期间传送期间传送期间CPUCPU被挂起．部分或完全被挂起．部分或完全被挂起．部分或完全被挂起．部分或完全失去对系统总线的控制，这可能会影响失去对系统总线的控制，这可能会影响失去对系统总线的控制，这可能会影响失去对系统总线的控制，这可能会影响CPUCPU对中对中对中对中断请求的及时响应与处理。

断请求的及时响应与处理断请求的及时响应与处理断请求的及时响应与处理因此．一些小系统或对速度要求不高、数据传输因此．一些小系统或对速度要求不高、数据传输因此．一些小系统或对速度要求不高、数据传输因此．一些小系统或对速度要求不高、数据传输量不大的系统，一般并不用量不大的系统，一般并不用量不大的系统，一般并不用量不大的系统，一般并不用   DMADMA方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8237A8237A8237A8237A是具有是具有是具有是具有4 4 4 4个个个个可独立编程的可独立编程的可独立编程的可独立编程的DMADMADMADMA通道通道通道通道(O(O(O(O通道、通道、通道、通道、1 1 1 1通道、通道、通道、通道、2 2 2 2通道和通道和通道和通道和3 3 3 3通道通道通道通道) ) ) )，，，，40404040脚双列商插式大规模集脚双列商插式大规模集脚双列商插式大规模集脚双列商插式大规模集成芯片经编程初始化后，可控制成芯片经编程初始化后，可控制成芯片经编程初始化后，可控制成芯片。

经编程初始化后，可控制1 1 1 1个通道与个通道与个通道与个通道与1 1 1 1个个个个外设以高达外设以高达外设以高达外设以高达1.6MB1.6MB1.6MB1.6MB／／／／s s s s的速度直接与存储器传送多的速度直接与存储器传送多的速度直接与存储器传送多的速度直接与存储器传送多达达达达64KB64KB64KB64KB的数据块的数据块的数据块的数据块6 6．．3 DMA3 DMA控制器控制器8237A8237A及应用及应用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMADMADMADMA控制器作为总线中的一个模块可以控制系统总控制器作为总线中的一个模块可以控制系统总控制器作为总线中的一个模块可以控制系统总控制器作为总线中的一个模块可以控制系统总线，作为总线主模块；它又和其他接口一样，接受线，作为总线主模块；它又和其他接口一样，接受线，作为总线主模块；它又和其他接口一样，接受线，作为总线主模块；它又和其他接口一样，接受CPUCPUCPUCPU对它的读，写操作，作为总线从模块对它的读，写操作，作为总线从模块。

对它的读，写操作，作为总线从模块对它的读，写操作，作为总线从模块8237A8237A8237A8237A的的的的内部结构和外部引脚是与这两方而的工作情况相对内部结构和外部引脚是与这两方而的工作情况相对内部结构和外部引脚是与这两方而的工作情况相对内部结构和外部引脚是与这两方而的工作情况相对应的8237A8237A8237A8237A的内部结构及与外部的连接所示的内部结构及与外部的连接所示的内部结构及与外部的连接所示的内部结构及与外部的连接所示6.3.1 8237A的内部结构及与外部的连接的内部结构及与外部的连接 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 8237A 8237A内部包括内部包括内部包括内部包括4 4个独立的个独立的个独立的个独立的DMADMA通道其中每个通道其中每个通道其中每个通道其中每个DMADMA通道包含通道包含通道包含通道包含1616位的地址寄存器、位的地址寄存器、位的地址寄存器、位的地址寄存器、1616位的字节计位的字节计位的字节计位的字节计数器、一个数器、一个数器、一个数器、一个8 8位的方式寄存器以及位的方式寄存器以及位的方式寄存器以及位的方式寄存器以及l l位的请求触发器位的请求触发器位的请求触发器位的请求触发器和屏蔽触发器，另外还有和屏蔽触发器，另外还有和屏蔽触发器，另外还有和屏蔽触发器，另外还有4 4个通道公用的个通道公用的个通道公用的个通道公用的8 8位控制位控制位控制位控制器和器和器和器和8 8位状态寄存器。

位状态寄存器位状态寄存器位状态寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 l. l. l. l.地址寄存器地址寄存器地址寄存器地址寄存器 地址寄存器由基地址寄存器和当前地址寄存地址寄存器由基地址寄存器和当前地址寄存地址寄存器由基地址寄存器和当前地址寄存地址寄存器由基地址寄存器和当前地址寄存器组成器组成器组成器组成, , , ,一次一次一次一次DMADMADMADMA可传送的地址数为可传送的地址数为可传送的地址数为可传送的地址数为2^16(64K)2^16(64K)2^16(64K)2^16(64K) 2 2 2 2．字节计数器．字节计数器．字节计数器．字节计数器 字节计数器由基本字节寄存器和当前宁节计数字节计数器由基本字节寄存器和当前宁节计数字节计数器由基本字节寄存器和当前宁节计数字节计数器由基本字节寄存器和当前宁节计数器组成，一次器组成，一次器组成，一次器组成，一次DMADMADMADMA传送的字节数为传送的字节数为传送的字节数为传送的字节数为64K64K64K64K。

6.3.2 82376.3.2 8237的引脚特性的引脚特性 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMA控制器是控制器是40个引脚个引脚的双列直插式组件，的双列直插式组件，由于既是由于既是主控者主控者又是又是受控者受控者，外部引脚设置也，外部引脚设置也有有特色特色，， I/O读写线读写线（（IOR、、IOW）和部分地址线）和部分地址线（（A0~A9)都是都是双向的双向的，另还设置了，另还设置了存储器读存储器读/写线（写线（MEMR、、MEMW））和和16位地址输出线位地址输出线（（DB0~DB7、、A0～～A7) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日控制信号控制信号控制信号控制信号CLK CLK ：：：：标准标准标准标准82378237为为为为3MHz3MHz，，，，   8237-58237-5可达可达可达可达5MHz5MHz。

CS CS ：：：：该脚位低电平时，允许该脚位低电平时，允许该脚位低电平时，允许该脚位低电平时，允许CPUCPU与与与与DMACDMAC交换信交换信交换信交换信        息，在被动时由地址总线经译码电路产生息，在被动时由地址总线经译码电路产生息，在被动时由地址总线经译码电路产生息，在被动时由地址总线经译码电路产生RESETRESET：：：：复位READY:READY:   外设准备就绪，输入，高电平有效外设准备就绪，输入，高电平有效外设准备就绪，输入，高电平有效外设准备就绪，输入，高电平有效       引脚功能：引脚功能： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日AEN AEN ：：：：地址允许，输出，高地址允许，输出，高地址允许，输出，高地址允许，输出，高8 8位地址锁存器输出允位地址锁存器输出允位地址锁存器输出允位地址锁存器输出允许信号AENAEN在在在在DMADMA传送时也可以用来禁止别的传送时也可以用来禁止别的传送时也可以用来禁止别的传送时也可以用来禁止别的系统总线驱动器占用系统总线系统总线驱动器占用系统总线。

系统总线驱动器占用系统总线系统总线驱动器占用系统总线ADSTBADSTB：：：：地址选通，输出是地址选通，输出是地址选通，输出是地址选通，输出是1616位地址线的高位地址线的高位地址线的高位地址线的高8 8位锁存器的输入选通，高电平允许输入，低电平位锁存器的输入选通，高电平允许输入，低电平位锁存器的输入选通，高电平允许输入，低电平位锁存器的输入选通，高电平允许输入，低电平锁存MEMR/MEMWMEMR/MEMW：：：：存储器读存储器读存储器读存储器读/ /写信号，单向输出写信号，单向输出写信号，单向输出写信号，单向输出只有当只有当只有当只有当82378237－－－－5 5为主动工作时，才由它发出，控制为主动工作时，才由它发出，控制为主动工作时，才由它发出，控制为主动工作时，才由它发出，控制向存储器读或写数据向存储器读或写数据向存储器读或写数据向存储器读或写数据 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日IOR/IOWIOR/IOW：：：：读读读读/ /写信号，双向写信号，双向写信号，双向写信号，双向82378237－－－－5 5为主动态工作为主动态工作为主动态工作为主动态工作时，他们时输出，在时，他们时输出，在时，他们时输出，在时，他们时输出，在DMACDMAC控制下，对控制下，对控制下，对控制下，对I/OI/O设备进行设备进行设备进行设备进行读写。

被动态工作时，他们是输入，由读写被动态工作时，他们是输入，由读写被动态工作时，他们是输入，由读写被动态工作时，他们是输入，由CPUCPU向向向向DMACDMAC写命令、初始化参数或读回状态写命令、初始化参数或读回状态写命令、初始化参数或读回状态写命令、初始化参数或读回状态EOPEOP：：：：过程结束，双向，输出过程结束，双向，输出过程结束，双向，输出过程结束，双向，输出请求和响应信号请求和响应信号DREQ0~ DREQ3DREQ0~ DREQ3：外设对：外设对：外设对：外设对4 4个独立通道个独立通道个独立通道个独立通道0 0～～～～3 3的的的的DMADMA服服服服务请求线，由申请务请求线，由申请务请求线，由申请务请求线，由申请DMADMA服务的设备发出可以是高或服务的设备发出可以是高或服务的设备发出可以是高或服务的设备发出可以是高或低电平有效，由程序选定他们优先级按低电平有效，由程序选定他们优先级按低电平有效，由程序选定他们优先级按低电平有效，由程序选定他们优先级按DREQ0DREQ0最高最高最高最高DREQ3DREQ3最低 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日HRQHRQ：：：：总线请求，高电平有效，是由总线请求，高电平有效，是由总线请求，高电平有效，是由总线请求，高电平有效，是由8237A—58237A—5控控控控制器向制器向制器向制器向CPUCPU发出的要求接管系统总线的请求线。

发出的要求接管系统总线的请求线发出的要求接管系统总线的请求线发出的要求接管系统总线的请求线HLDAHLDA：：：：总想应答，高电平有效，由总想应答，高电平有效，由总想应答，高电平有效，由总想应答，高电平有效，由CPUCPU发给发给发给发给8237A8237A－－－－5 5控制器，它有效时，表示控制器，它有效时，表示控制器，它有效时，表示控制器，它有效时，表示CPUCPU已让出总线已让出总线已让出总线已让出总线   DACK0~ DACK3DACK0~ DACK3：：：：8237A8237A－－－－5 5控制器发给控制器发给控制器发给控制器发给I/O I/O 设备设备设备设备的的的的DMADMA应答信号，有效电平有高有低应答信号，有效电平有高有低应答信号，有效电平有高有低应答信号，有效电平有高有低 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日   A0~ A3A0~ A3：：：：这这这这4 4个最低地址线，双向三态被动式为个最低地址线，双向三态被动式为个最低地址线，双向三态被动式为个最低地址线，双向三态被动式为输入，作为输入，作为输入，作为输入，作为CPUCPU对对对对8237A8237A－－－－5 5进行初始化时访问芯片进行初始化时访问芯片进行初始化时访问芯片进行初始化时访问芯片内部寄存器与计数器寻址之用。

主动时为输出，作内部寄存器与计数器寻址之用主动时为输出，作内部寄存器与计数器寻址之用主动时为输出，作内部寄存器与计数器寻址之用主动时为输出，作为为为为2020为存储器地址的最低位为存储器地址的最低位为存储器地址的最低位为存储器地址的最低位A4 ~A7A4 ~A7：：：：这这这这4 4个地址线，单向当个地址线，单向当个地址线，单向当个地址线，单向当8237A8237A－－－－5 5位主态时位主态时位主态时位主态时输出，作为访问存储器地址的输出，作为访问存储器地址的输出，作为访问存储器地址的输出，作为访问存储器地址的2020位中的低位中的低位中的低位中的低8 8位的高四位位的高四位位的高四位位的高四位数据和信号数据和信号数据和信号数据和信号 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日   DB0 ~DB7DB0 ~DB7：：：：双向三态双功能线被动时，位数据线，双向三态双功能线被动时，位数据线，双向三态双功能线被动时，位数据线，双向三态双功能线被动时，位数据线，作为作为作为作为CPUCPU对对对对8237A8237A－－－－5 5进行初始化传送命令，或传送结进行初始化传送命令，或传送结进行初始化传送命令，或传送结进行初始化传送命令，或传送结束后传送状态。

主动态时，为地址线，作为访问存储束后传送状态主动态时，为地址线，作为访问存储束后传送状态主动态时，为地址线，作为访问存储束后传送状态主动态时，为地址线，作为访问存储器的的地址高器的的地址高器的的地址高器的的地址高8 8为地址线，同时也作为数据线，地址和为地址线，同时也作为数据线，地址和为地址线，同时也作为数据线，地址和为地址线，同时也作为数据线，地址和数据分时复用数据分时复用数据分时复用数据分时复用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8237A8237A－－－－5 5内部寄存器及编程命令内部寄存器及编程命令内部寄存器及编程命令内部寄存器及编程命令 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日工作方式寄存器工作方式寄存器工作方式寄存器工作方式寄存器    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例1 1：：：：PCPC系列软盘读系列软盘读系列软盘读系列软盘读/ /写操作选择写操作选择写操作选择写操作选择DMADMA通道通道通道通道2 2，单，单，单，单字节传送，地址增字节传送，地址增字节传送，地址增字节传送，地址增1 1，不用自动预置，其读，不用自动预置，其读，不用自动预置，其读，不用自动预置，其读/ /写校写校写校写校验操作的方式字如下：验操作的方式字如下：验操作的方式字如下：验操作的方式字如下：写操作写操作写操作写操作01000110B01000110B＝＝＝＝46H  46H  ；读盘（；读盘（；读盘（；读盘（DMADMA写）写）写）写）读操作读操作读操作读操作01001010B=4AH  ;    01001010B=4AH  ;    写盘（写盘（写盘（写盘（DMADMA读）读）读）读）校验操作校验操作校验操作校验操作01000010B01000010B＝＝＝＝42H42H；校验盘（；校验盘（；校验盘（；校验盘（DMADMA校校校校验）验）验）验） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日基地址寄存器：基地址寄存器：16位地址寄存器，存放位地址寄存器，存放DMA传送的内存首址，传送的内存首址，传送过程中基地址寄存器的内容不变。

作用是传送过程中基地址寄存器的内容不变作用是在自动预置时，将他们的内容从新装入当前地在自动预置时，将他们的内容从新装入当前地址寄存器只能写不能读址寄存器只能写不能读 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日当前地址寄存器当前地址寄存器16位地址寄存器，存放位地址寄存器，存放DMA传送过程中的内传送过程中的内存地址，在每次传送后地址自动增存地址，在每次传送后地址自动增1（或减（或减1），它的初值与基地址寄存器的内容相同，），它的初值与基地址寄存器的内容相同，并且是两者由并且是两者由CPU同时写入同一端口的在同时写入同一端口的在自动预置时，自动预置时，EOP信号使其内容重新位基地信号使其内容重新位基地址值 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日基字节计数器基字节计数器16位，存放位，存放DMA传送的总字节数，在初始化时，传送的总字节数，在初始化时，由由CPU以先低字节后高字节顺序写入传送过以先低字节后高字节顺序写入传送过程中基字节数计数器的内容不变，当自动预置程中基字节数计数器的内容不变，当自动预置时，将他们的内容重新装入当前字节数计数。

时，将他们的内容重新装入当前字节数计数欲传欲传N字节，则写基字节计数器的字节总数应字节，则写基字节计数器的字节总数应该该N-1只能写，不能读只能写，不能读 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日当前字节计数器当前字节计数器16位，存放位，存放DMA传送过程中没有传送完的字传送过程中没有传送完的字节数，在每次传送之后，字节数计数器减节数，在每次传送之后，字节数计数器减1，，当它的值减为当它的值减为0时，产生时，产生EOP，表示字节数传，表示字节数传送完毕它的初值与基字节数计数器的内容送完毕它的初值与基字节数计数器的内容相同，并且两者由相同，并且两者由CPU同时写入同一端口的同时写入同一端口的自动预置时，自动预置时，EOP信号使当前字节数计数器信号使当前字节数计数器的内容重新预置为基计数值的内容重新预置为基计数值 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日屏蔽寄存器屏蔽寄存器用来用来禁止或允许通道的禁止或允许通道的DMA请求请求当屏蔽位置位时，禁止本通道的当屏蔽位置位时，禁止本通道的DREQ进入。

进入若通道编程为不自动预置，则当该通道遇到若通道编程为不自动预置，则当该通道遇到EOP信号时，它所对应的屏蔽位置位信号时，它所对应的屏蔽位置位屏蔽命令有两种格式屏蔽命令有两种格式，即，即写单通道屏蔽字写单通道屏蔽字和和写写4个通道屏蔽位的屏蔽字个通道屏蔽位的屏蔽字 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日屏蔽寄存器屏蔽寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例2：为了在每次软盘读：为了在每次软盘读/写操作时，进行写操作时，进行DMA初始化，都必须开放通道初始化，都必须开放通道2，以便响应软盘的，以便响应软盘的DMA请求，可采用下述两种方法之一来实现请求，可采用下述两种方法之一来实现   使用单个通道屏蔽寄存器使用单个通道屏蔽寄存器MOV  ALMOV  AL，，，，00000010B   00000010B   ；；；；最低最低最低最低3 3位＝位＝位＝位＝010010，开放通道，开放通道，开放通道，开放通道2 2OUT  0AH OUT  0AH ，，，，AL               AL               ；；；；写单个通道屏蔽寄存器写单个通道屏蔽寄存器写单个通道屏蔽寄存器写单个通道屏蔽寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日使用使用4个通道屏蔽寄存器。

个通道屏蔽寄存器MOV  ALMOV  AL，，，，   00001011B 00001011B ；；；；最低最低最低最低4 4位＝位＝位＝位＝10111011，仅开放，仅开放，仅开放，仅开放通道通道通道通道2 2OUT  0FH OUT  0FH ，，，，AL               AL               ；；；；写写写写4 4个通道屏蔽寄存器个通道屏蔽寄存器个通道屏蔽寄存器个通道屏蔽寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日请求寄存器请求寄存器例如若用软件请求使用通道例如若用软件请求使用通道例如若用软件请求使用通道例如若用软件请求使用通道1 1进行进行进行进行DMADMA传送，传送，传送，传送，则向请求寄存器写入则向请求寄存器写入则向请求寄存器写入则向请求寄存器写入05H05H代码即可代码即可代码即可代码即可 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日命令寄存器命令寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例3：：PC微机中的微机中的8237－－5，按如下要求工，按如下要求工作：禁止存储器到存储器传送，正常时序，作：禁止存储器到存储器传送，正常时序，滞后写入，固定优先级，允许滞后写入，固定优先级，允许8237－－5工作，工作，DREQ信号高电平有效，信号高电平有效，DACK信号低电平信号低电平有效，命令字为有效，命令字为00000000B＝＝00H。

MOV  AL，，00H        ；命令字；命令字OUT   08H，，AL        ；写入命令寄存器；写入命令寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日状态寄存器状态寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日暂存寄存器暂存寄存器用于存储器对存储器传送时，暂时保存从源地用于存储器对存储器传送时，暂时保存从源地址读出的数据址读出的数据RESET信号和总清除命令可清信号和总清除命令可清除暂存寄存器的内容除暂存寄存器的内容软命令软命令1）清先）清先/后触发器软命令后触发器软命令MOV   AL, 0XXH;0XXH为为AL中任意值中任意值OUT    0CH, AL; 先先/后触发器被清后触发器被清“0” 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2）总清除软命令）总清除软命令MOV    AL, 0XXH        ;0XXH为为AL中任意值中任意值OUT    0DH, AL          ;写入总清端口，执行总清除命令写入总清端口，执行总清除命令3）清屏蔽寄存器软命令。

清屏蔽寄存器软命令MOV    AL, 0XXH         ;0XXH为为AL中任意值中任意值OUT     0EH, AL;写入清屏蔽寄存器端口写入清屏蔽寄存器端口3.DMA3.DMA工作时序工作时序工作时序工作时序   DMA空闲周期空闲周期SI  过渡状态过渡状态S0  DMA  有效周期（有效周期（S1、、S2、、S3、、S4））  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日扩展写信号扩展写信号SISIS0S1S2S3S4S2S3S4SISIS0CLKDREQHRQHLDAA8~A15有效地址有效地址有效地址有效地址AENADSTBDB0~DB7A0~A7DACKIOR MEMRIOW MEMW图图4.3 8237A-5的的DMA时序时序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日a）） S1：：更新高更新高8位地址AEN,A8-A15b）） S2：：①① 输出输出16位地址到位地址到RAM，（其它高，（其它高8位已锁存）位已锁存）                ②② 发发DACK信号寻址信号寻址I/O设备。

设备c）） S3：读周期发出发出MEMR-或或IOR-命令 d）） S4：写周期发发IOW-或或MEMR-命令     MEMR-：：  RAM → I/O设备（设备（I/OW））     I/OR：：   I/O设备设备 → RAM（（MEMW）） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1.DMA空闲周期空闲周期S1   8237A上电后，未编程之前，或已经编程上电后，未编程之前，或已经编程但还没有但还没有DMA请求时，进入空闲周期请求时，进入空闲周期S1，，即即DMA控制器处于被动工作方式控制器控制器处于被动工作方式控制器一方面检测它的输入引脚一方面检测它的输入引脚DREQ，看是否，看是否有外设请求有外设请求DMA服务；另一方面，还对服务；另一方面，还对CS端进行采样，检测是否端进行采样，检测是否CPU要对要对DMA控制控制器进行初始化编程或从它读取信息器进行初始化编程或从它读取信息 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2.过渡状态过渡状态S08237A初始化编程完毕后，若检测到初始化编程完毕后，若检测到DREQ请请求有效，则表示有外设要求求有效，则表示有外设要求DMA传送，此时传送，此时DMAC即向即向CPU发出总线请求信号发出总线请求信号HRQ。

DMAC向向CPU发出发出HQR信号后，信号后，DMAC的时的时序从序从S1状态跳入状态跳入S0状态，并重复执行状态，并重复执行S0状态，状态，直到收到直到收到CPU的应答信号的应答信号HLDA后，才结束后，才结束S0状态，开始进入状态，开始进入DMA周期 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMA有效周期有效周期S1～～S4  S1:提供或更新存储器的高提供或更新存储器的高8位地址（由位地址（由DB0～～DB7输出）；产生地址允许信号输出）；产生地址允许信号AEN和地和地址选通址选通ADSTBS2：：通过通过A0～～A7输出地址信号的低输出地址信号的低8位；位；       向受服务的外设回送应答信号向受服务的外设回送应答信号DACK，通，通知外设准备读写数据知外设准备读写数据 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日S3：：读周期，读周期，8237将向存储器或外设发读将向存储器或外设发读操作有效信号操作有效信号MWMR或或IOR；；S4：写操作周期，：写操作周期，8237将向外设或存储器将向外设或存储器发写操作有效信号发写操作有效信号MWMW或或IOW，从而，从而将数据线上的数据立即写到外设或存储器将数据线上的数据立即写到外设或存储器中。

中 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日   8237A内部状态变化流程内部状态变化流程 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日4.5  DMA系统系统一、一、一、一、DMADMA系统组成系统组成系统组成系统组成RAMIO设备设备DMA控制器控制器锁存器锁存器DMA页面寄存器页面寄存器CPU总线控总线控制器制器总线裁决机构总线裁决机构 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日74LS670（（612）） DMA页面寄存器页面寄存器 锁存器锁存器 RAM20位地址位地址（（24位）位）CPU读读RAM写写RAMD0~7S0~7A0~3A0~3DB0~7A0~7A0~7IORIOW总线总线控制器控制器S0~2总线总线裁决裁决机构机构S0~1总线请求总线请求总线应答总线应答HRQHLDA数据传送线数据传送线IORIOWEOPDACK0DACK1DACK2DACK3DRQ2DRQ3DRQ1DRQ0I/O设备设备读读I/O设备设备写写I/O设备设备计数终止计数终止I/O设备设备0I/O设备设备1I/O设备设备2I/O设备设备3DMA控制器控制器图图4.5  PC系列系列DMA系统逻辑框图系统逻辑框图总线信号封锁总线信号封锁A8-15A16-23 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日二、二、DMA系统有效地址的生成系统有效地址的生成有效地址有效地址：：是指当是指当DMAC取得总线控制权后，取得总线控制权后，作为系统为主控制器，它如何向存储作为系统为主控制器，它如何向存储器和器和I/O设备发地址信号。

设备发地址信号1、如何提供存储器的地址、如何提供存储器的地址 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日（（1））DMAC只能提供只能提供16位地址：位地址：                                           A0~A7（低（低8位）位）                                DB0 ~DB7（高（高8位位）） （（2））PC地址总线地址总线20位：位：                    ①① DMAC提供提供16位位A0~A15                 ②②页面地址寄存器页面地址寄存器4位，位， A16 ~A19（（3））PC地址总线地址总线24位位                                ①①DMAC提供提供16位位                                              ②②页面地址页面地址8位位(A16 ~A23) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日A0~78237ADMAC74LS 244 74LS374页面页面74LS670A8~15A16~1984D0~7DMAAEN图图4.6  8237A在系统中有效地址的生成在系统中有效地址的生成G8 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日地址总线地址总线20位位                          A1 ~A7      由由DMAC地址直线产生地址直线产生                                                  A8~A15    由由DMAC地址直接产生地址直接产生               A16 ~A19   经页面地址寄存器产生经页面地址寄存器产生最后，最后，DMAAEN-信号全部选通信号全部选通20位地址，给位地址，给系统地址总线，即内存地址。

系统地址总线，即内存地址1M范围内寻址范围内寻址.64K0#1#2#3# 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMA页面寄存器的工作原理：页面寄存器的工作原理：74LS37374LS6708237AWAWBGWWRTDMAPGREGRARBGRDMAAEND1～～D4XD0～～XD7A8～～A15A16～～A19Q1～～D4XA0～～XA7A0～～A3A4～～A7A0～～A7 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日页面地址的编码页面地址的编码页面地址的编码页面地址的编码（（（（1 1）写操作）写操作）写操作）写操作地址地址地址地址              GW-     WGW-     WB B    W    WA A80H         0         0       0        80H         0         0       0        写入写入写入写入0 0号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器81H         0         0       1        81H         0         0       1        写入写入写入写入1 1号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器82H         0         1       0        82H         0         1       0        写入写入写入写入2 2号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器83H         0         1       1        83H         0         1       1        写入写入写入写入3 3号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器                              1         ×     ×1         ×     ×（（（（2 2）读操作）读操作）读操作）读操作地址地址地址地址              GR-      RGR-      RB B    R    RA A80H         0         0       0        80H         0         0       0        读入读入读入读入0 0号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器81H         0         0       1        81H         0         0       1        读入读入读入读入1 1号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器82H         0         1       0        82H         0         1       0        读入读入读入读入2 2号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器83H         0         1       1        83H         0         1       1        读入读入读入读入3 3号寄存器号寄存器号寄存器号寄存器 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日根据地址编码及根据地址编码及WRTDMAPGREG编址范围编址范围80H～～9FH，可得页面寄存器的写入端口地址，，可得页面寄存器的写入端口地址，GW＝＝0Wb（（XA1））Wa（（XA2）） 寄存器号寄存器号地址地址WRTDMAPGREG＝＝0，，范围范围80H～～9FH000寄存器寄存器80H011寄存器寄存器81H102寄存器寄存器82H113寄存器寄存器83H 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日读出控制端读出控制端读出控制端读出控制端GRGR接到接到接到接到DMAAENDMAAEN信号，以它为页面寄信号，以它为页面寄信号，以它为页面寄信号，以它为页面寄存器组的片选信号；读出寄存器分别接存器组的片选信号；读出寄存器分别接存器组的片选信号；读出寄存器分别接存器组的片选信号；读出寄存器分别接DACK2DACK2和和和和DACK3DACK3，以这两个信号位地址编码作为读页面地址，以这两个信号位地址编码作为读页面地址，以这两个信号位地址编码作为读页面地址，以这两个信号位地址编码作为读页面地址寄存器组内部寄存器号的寻址。

寄存器组内部寄存器号的寻址寄存器组内部寄存器号的寻址寄存器组内部寄存器号的寻址GR＝＝0通道号通道号Rb（（DACK2））Ra（（DACK3））DMAAEN＝＝0－－－－000号寄存器号寄存器DACK2＝＝0DACK3＝＝1CH2011号寄存器号寄存器DACK2＝＝1DACK3＝＝0CH3102号寄存器号寄存器DACK2＝＝1DACK3＝＝1CH1113号寄存器号寄存器－－CH0－－－－－－ 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2.如何对如何对I/O设备寻址设备寻址•DMA提供提供DACK信号来取代信号来取代I/O设备地址选设备地址选择逻辑，择逻辑，使申请使申请DMA传送并被认可的设备传送并被认可的设备在在DMA传送过程中保持为有效设备传送过程中保持为有效设备•在对在对I/O进行读写数据时，进行读写数据时，只要只要DACK-信号信号和和RD-或或WR-信号同时有效信号同时有效，就能完成对，就能完成对I/O设备端口的读设备端口的读/写操作而与写操作而与I/O设备的设备的端口地址无关端口地址无关DACK代替了译码和片选代替了译码和片选. 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日页面寄存器页面寄存器8237A页面端口页面端口81H～～82HA16～～A19通道通道0通道通道1通道通道2通道通道3刷新刷新保留保留软盘软盘硬盘硬盘HRQ通道传输通道传输通道传输通道传输8 8位位位位每次每次每次每次DMADMA传输最传输最传输最传输最多多多多64KB64KB，页面寄，页面寄，页面寄，页面寄存器的端口地址存器的端口地址存器的端口地址存器的端口地址81H81H（通道（通道（通道（通道2 2，软，软，软，软盘）、盘）、盘）、盘）、82H82H（通（通（通（通道道道道3 3，硬盘）、，硬盘）、，硬盘）、，硬盘）、83H83H（通道（通道（通道（通道1 1））））A0～～A15片内端口片内端口00～～0FH1.单片单片DMAC的的DMA系统系统三、三、IBM－－PC微机的微机的DMA系统系统 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日特点特点特点特点：：：：①①①①     支持支持支持支持4 4个个个个DMADMA通道传通道传通道传通道传                        ②②②②       0 0通道用于通道用于通道用于通道用于RAMRAM刷新刷新刷新刷新; ;                        ③③③③       通道通道通道通道1 1保留，用于同步通信，如网卡保留，用于同步通信，如网卡保留，用于同步通信，如网卡保留，用于同步通信，如网卡; ;                        ④④④④       软盘软盘软盘软盘2 2＃，硬盘＃，硬盘＃，硬盘＃，硬盘3 3＃＃＃＃应用注意：应用注意：应用注意：应用注意：（（（（1 1））））8 8位数据传送位数据传送位数据传送位数据传送（（（（2 2）每次）每次）每次）每次DMADMA传送多达传送多达传送多达传送多达64KB64KB，可在，可在，可在，可在1MB1MB空间范围空间范围空间范围空间范围寻址寻址寻址寻址（（（（3 3））））DMACDMAC的端口地址的端口地址的端口地址的端口地址00-0FH00-0FH，即，即，即，即DMA+0--DMA+0--DMA+15DMA+15        页面地址寄存器的端口地址页面地址寄存器的端口地址页面地址寄存器的端口地址页面地址寄存器的端口地址        81H  81H  软盘软盘软盘软盘   FDDFDD                                                          82H                                      82H  硬盘硬盘硬盘硬盘   HDDHDD                                                        83H                                                           83H   网卡网卡网卡网卡 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日页面寄存器页面寄存器8237A(())页面端口页面端口81H通道通道0通道通道1通道通道2通道通道3保留保留保留保留软盘软盘保留保留HRQ页面寄存器页面寄存器页面端口页面端口89H～～8BHA16～～A23A17～～A23片内端口片内端口00～～0FHA0～～A158237A(1)通道通道4通道通道5通道通道6通道通道7HRQA1～～A16片内端口片内端口C0～～DEH2 2片片片片8237DMAC8237DMAC构成构成构成构成. .支持支持支持支持7 7个个个个DMADMA通道传送通道传送通道传送通道传送 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日说明说明:0＃保留＃保留: 因因286有专门的有专门的RAM刷新电路刷新电路3＃保留＃保留: 因因HDD采用高速采用高速PIO传送，无须传送，无须DMA支持。

支持5＃＃-7＃均保留＃均保留，，16位数据传送，每次位数据传送，每次64KB，可寻址空间，可寻址空间16MB 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日通道号通道号端口名称端口名称              端口地址端口地址8237（（0））8237（（1））通道通道0基基/当前地址寄存器当前地址寄存器基基/当前字节计数器当前字节计数器0       （（00H））1       （（01H））192（（C0H））194    （（C2H））通道通道1基基/当前地址寄存器当前地址寄存器基基/当前字节计数器当前字节计数器2       （（02H））3       （（03H））196    （（C4H））198    （（C6H））通道通道2基基/当前地址寄存器当前地址寄存器基基/当前字节计数器当前字节计数器4     （（04H））5     （（05H））200    （（C8H））202  （（CAH））通道通道3基基/当前地址寄存器当前地址寄存器基基/当前字节计数器当前字节计数器6      （（06H））7      （（07H））204（（CCH））206   （（CEH））读状态寄存器读状态寄存器/写命令寄存器写命令寄存器写请求寄存器写请求寄存器8（（08H））9         （（09H））208  （（D0H））210  （（D2H））单片和双片单片和双片单片和双片单片和双片DMACDMAC系统中的系统中的系统中的系统中的DMADMA芯片端口地址芯片端口地址芯片端口地址芯片端口地址 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日四、四、DMA系统的初始化系统的初始化1.初始化编程应该注意的事项初始化编程应该注意的事项 ①①通过通过命令寄存器发送命令禁止命令寄存器发送命令禁止8237A工作工作或向屏蔽寄存器发送屏蔽命令或向屏蔽寄存器发送屏蔽命令，，将要编程的将要编程的通道屏蔽。

完成编程后在允许芯片工作或清通道屏蔽完成编程后在允许芯片工作或清除屏蔽位除屏蔽位②②所有通道的所有通道的工作方式寄存器都要加载工作方式寄存器都要加载 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③初始化时要向基初始化时要向基/当前地址寄存器写入低当前地址寄存器写入低16位地址，位地址，同时还要向页面寄存器同时还要向页面寄存器写入高位地写入高位地址值④④8237A芯片芯片的检测的检测 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2.初始化编程初始化编程测试程序测试程序对对4个通道的个通道的8个个16位寄存器先后写入全位寄存器先后写入全“1”，全，全“0”,在读出比较看看是否一致若在读出比较看看是否一致若不一致，则出错，停机不一致，则出错，停机测试程序见书测试程序见书p257 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日6.3.5 82376.3.5 8237应用例应用例例例例例 用用用用IBMIBMIBMIBM微机系统中的ＢＩＯＳ对８２３７编微机系统中的ＢＩＯＳ对８２３７编微机系统中的ＢＩＯＳ对８２３７编微机系统中的ＢＩＯＳ对８２３７编程说明应用．程说明应用．程说明应用．程说明应用．8237A通道通道0通道通道1通道通道2通道通道3刷新刷新保留保留软盘软盘硬盘硬盘HRQ通道传输通道传输通道传输通道传输8 8位位位位每次每次每次每次DMADMA传输最传输最传输最传输最多多多多64KB64KB，页面寄，页面寄，页面寄，页面寄存器的端口地址存器的端口地址存器的端口地址存器的端口地址81H81H（通道（通道（通道（通道2 2，软，软，软，软盘）、盘）、盘）、盘）、82H82H（通（通（通（通道道道道3 3，硬盘）、，硬盘）、，硬盘）、，硬盘）、83H83H（通道（通道（通道（通道1 1））））A0～～A15片内端口片内端口00～～0FH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日固定优先级，通道０优先级最高，硬盘和内存数据固定优先级，通道０优先级最高，硬盘和内存数据固定优先级，通道０优先级最高，硬盘和内存数据固定优先级，通道０优先级最高，硬盘和内存数据传送的通道传送的通道传送的通道传送的通道3 3优先级最低。

优先级最低优先级最低优先级最低4 4个个个个DMADMA请求信号中，只请求信号中，只请求信号中，只请求信号中，只有有有有DREQDREQ０和系统板相连．０和系统板相连．０和系统板相连．０和系统板相连．DREQDREQ１～１～１～１～DREQ3DREQ3都接都接都接都接到总线扩展槽引脚信号由对应的软盘接口板，硬盘到总线扩展槽引脚信号由对应的软盘接口板，硬盘到总线扩展槽引脚信号由对应的软盘接口板，硬盘到总线扩展槽引脚信号由对应的软盘接口板，硬盘接口板和网络接口板提供同样．接口板和网络接口板提供同样．接口板和网络接口板提供同样．接口板和网络接口板提供同样．DMADMA的应答信的应答信的应答信的应答信号中，号中，号中，号中，DACKODACKO送往系统口板，而送往系统口板，而送往系统口板，而送往系统口板，而DACK1DACK1～～～～DAACK3DAACK3是送往扩展槽的是送往扩展槽的是送往扩展槽的是送往扩展槽的         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日解：对解：对解：对解：对8237A8237A的初始化设置要点如下：的初始化设置要点如下：的初始化设置要点如下：的初始化设置要点如下：        (1)(1)设定命令寄存器的命令字为设定命令寄存器的命令字为设定命令寄存器的命令字为设定命令寄存器的命令字为00H00H。

        (2)(2)存储器起始地址为存储器起始地址为存储器起始地址为存储器起始地址为00H00H；；；；        　　　　(3)(3)基本字节计数器初值为基本字节计数器初值为基本字节计数器初值为基本字节计数器初值为FFFFHFFFFH，，，，64KB64KB；；；；        (4)CH0(4)CH0工作方式：读操作、自动预置、地址加工作方式：读操作、自动预置、地址加工作方式：读操作、自动预置、地址加工作方式：读操作、自动预置、地址加l l、、、、单字节传送；单字节传送；单字节传送；单字节传送；        (5)CH1(5)CH1工作方式：校验传送、禁止自动装入、地工作方式：校验传送、禁止自动装入、地工作方式：校验传送、禁止自动装入、地工作方式：校验传送、禁止自动装入、地址加址加址加址加l l、单字节传送；、单字节传送；、单字节传送；、单字节传送；        (6)(6)ＣＣＣＣH2(H2(软磁盘软磁盘软磁盘软磁盘) )、Ｃ、Ｃ、Ｃ、ＣH3(H3(硬磁盘硬磁盘硬磁盘硬磁盘) )工作方式与工作方式与工作方式与工作方式与CH1CH1相同         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例6 6．．．．9  9 利用利用利用利用IBM IBM PCPC／／／／XTXT系统系统系统系统板上的板上的板上的板上的8237A8237A的通道的通道的通道的通道进行高进行高进行高进行高速数据速数据速数据速数据采集。

采集 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DMADMA的结束处理还可以用中断方式来完成在图的结束处理还可以用中断方式来完成在图的结束处理还可以用中断方式来完成在图的结束处理还可以用中断方式来完成在图6-216-21中，触发器的另一输入端还接入由中，触发器的另一输入端还接入由中，触发器的另一输入端还接入由中，触发器的另一输入端还接入由8237A 8237A /EOP/EOP信号反相后的信号反相后的信号反相后的信号反相后的T/CT/C、信号．由它使中断请求、信号．由它使中断请求、信号．由它使中断请求、信号．由它使中断请求IRQ2IRQ2有效．执行下而的中断服务程序，也同样可有效．执行下而的中断服务程序，也同样可有效．执行下而的中断服务程序，也同样可有效．执行下而的中断服务程序，也同样可完成完成完成完成DMADMA的结束处理的结束处理的结束处理的结束处理 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术第第7章章 微计算机的中断系统微计算机的中断系统 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7.1 7.1 7.1 7.1 中断控制方式的优点中断控制方式的优点中断控制方式的优点中断控制方式的优点1 1 1 1、、、、分时操作分时操作分时操作分时操作2 2 2 2、实时处理、实时处理、实时处理、实时处理3 3 3 3、故障处理、故障处理、故障处理、故障处理 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7.2 8086/80887.2 8086/80887.2 8086/80887.2 8086/8088的中断机构的中断机构的中断机构的中断机构7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 中断源中断源中断源中断源1 1 1 1、外部中断、外部中断、外部中断、外部中断( ( ( (硬中断硬中断硬中断硬中断) 2) 2) 2) 2、内部中断、内部中断、内部中断、内部中断( ( ( (软中断软中断软中断软中断) ) ) ) 3 3 3 3、中断的优先权、中断的优先权、中断的优先权、中断的优先权 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7.2.2 7.2.2 7.2.2 7.2.2 中断过程中断过程中断过程中断过程 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术n n软中断指令软中断指令软中断指令软中断指令INT nINT nINT nINT n、、、、INTOINTOINTOINTO、除法错、单步中断：、除法错、单步中断：、除法错、单步中断：、除法错、单步中断：( ( ( (中断类型号已定中断类型号已定中断类型号已定中断类型号已定) ) ) )中断过程：中断过程：中断过程：中断过程： ① ① ① ① 将将将将F F F F入栈保护；清标志入栈保护；清标志入栈保护；清标志入栈保护；清标志IFIFIFIF、、、、TFTFTFTF ② ② ② ② 入栈保护断点地址入栈保护断点地址入栈保护断点地址入栈保护断点地址 ③ ③ ③ ③ 从中断向量表取中断服务程序的入口地址；从中断向量表取中断服务程序的入口地址；从中断向量表取中断服务程序的入口地址；从中断向量表取中断服务程序的入口地址； 并送入并送入并送入并送入CSCSCSCS：：：：IPIPIPIP，执行，执行，执行，执行中断服务程序中断服务程序中断服务程序中断服务程序 中断中断中断中断服务程序中服务程序中服务程序中服务程序中返回指令返回指令返回指令返回指令IRETIRETIRETIRET的执行：的执行：的执行：的执行： ① ① ① ① 从堆栈弹出从堆栈弹出从堆栈弹出从堆栈弹出2 2 2 2个字个字个字个字( ( ( (断点地址断点地址断点地址断点地址) ) ) )到到到到CSCSCSCS：：：：IPIPIPIP ② ② ② ② 从堆栈弹出从堆栈弹出从堆栈弹出从堆栈弹出1 1 1 1个字到个字到个字到个字到F F F Fn nINTRINTRINTRINTR中断：中断：中断：中断：中中中中断断断断过过过过程程程程：：：：CPUCPUCPUCPU收收收收到到到到INTRINTRINTRINTR引引引引脚脚脚脚来来来来的的的的中中中中断断断断请请请请求求求求，，，，首首首首先先先先判判判判断断断断IF=1IF=1IF=1IF=1？，若是则回送？，若是则回送？，若是则回送？，若是则回送INTAINTAINTAINTA信号，读取信号，读取信号，读取信号，读取中断类型号。

中断类型号中断类型号中断类型号….…. 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术n nNMINMINMINMI中断：中断：中断：中断： ( ( ( (中断类型号已定中断类型号已定中断类型号已定中断类型号已定) ) ) )     一般用于特殊场合，一般用于特殊场合，一般用于特殊场合，一般用于特殊场合，与软中断过程类似（与软中断过程类似（与软中断过程类似（与软中断过程类似（P277P277P277P277）））） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 中断向量表的设置方法：中断向量表的设置方法：中断向量表的设置方法：中断向量表的设置方法：   （（（（1 1 1 1）））） VDATA SEGMENT AT 00H VDATA SEGMENT AT 00H VDATA SEGMENT AT 00H VDATA SEGMENT AT 00H ORG n*4 ORG n*4 ORG n*4 ORG n*4 VINTSUB DW noffset, nseg VINTSUB DW noffset, nseg VINTSUB DW noffset, nseg VINTSUB DW noffset, nseg VDATA ENDS VDATA ENDS VDATA ENDS VDATA ENDS        计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术(2) (2) (2) (2) 利用利用利用利用INT 21HINT 21HINT 21HINT 21H（（（（AH=25HAH=25HAH=25HAH=25H；；；；AH=35HAH=35HAH=35HAH=35H）（）（）（）（P365P365P365P365））））nINT 21HINT 21HINT 21HINT 21H（（（（AH=35HAH=35HAH=35HAH=35H）））） 功能：取中断向量功能：取中断向量功能：取中断向量功能：取中断向量 入口参数：入口参数：入口参数：入口参数：AL=AL=AL=AL=中断类型号中断类型号中断类型号中断类型号 出口参数：出口参数：出口参数：出口参数：ESESESES：：：：BX=BX=BX=BX=中断向量中断向量中断向量中断向量 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术                    nINT 21HINT 21HINT 21HINT 21H（（（（AH=25HAH=25HAH=25HAH=25H）））） 功能：设置中断向量功能：设置中断向量功能：设置中断向量功能：设置中断向量 入口参数：入口参数：入口参数：入口参数：DSDSDSDS：：：：DX=DX=DX=DX=中断向量，中断向量，中断向量，中断向量，AL=AL=AL=AL=中断类中断类中断类中断类型号型号型号型号    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术(3)(3)代码段中直接写入：代码段中直接写入：代码段中直接写入：代码段中直接写入：n设用户中断的类型号设用户中断的类型号设用户中断的类型号设用户中断的类型号=0BH=0BH=0BH=0BH，中断服务程序的入，中断服务程序的入，中断服务程序的入，中断服务程序的入口地址为口地址为口地址为口地址为0100H:2000H0100H:2000H0100H:2000H0100H:2000H例例例例：：：：PUSH DSPUSH DSPUSH DSPUSH DS XOR AX,AX XOR AX,AX XOR AX,AX XOR AX,AX MOV DS,AX MOV DS,AX MOV DS,AX MOV DS,AX MOV AX,2000H MOV AX,2000H MOV AX,2000H MOV AX,2000H                MOV WORD PTR[002CH],AXMOV WORD PTR[002CH],AXMOV WORD PTR[002CH],AXMOV WORD PTR[002CH],AX MOV AX,0100HMOV AX,0100HMOV AX,0100HMOV AX,0100H MOV WORD PTR[002EH],AX MOV WORD PTR[002EH],AX MOV WORD PTR[002EH],AX MOV WORD PTR[002EH],AX POP DS POP DS POP DS POP DS 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7.3 7.3 7.3 7.3 外部中断外部中断外部中断外部中断7.3.1 NMI7.3.1 NMI7.3.1 NMI7.3.1 NMI中断：中断：中断：中断：7.3.2 7.3.2 7.3.2 7.3.2 INTRINTRINTRINTR中断中断中断中断 ：：：：１、电平触发方式（８０８６的ＩＮＴＲ引脚）１、电平触发方式（８０８６的ＩＮＴＲ引脚）１、电平触发方式（８０８６的ＩＮＴＲ引脚）１、电平触发方式（８０８６的ＩＮＴＲ引脚）２、可由ＩＦ＝０屏蔽２、可由ＩＦ＝０屏蔽２、可由ＩＦ＝０屏蔽２、可由ＩＦ＝０屏蔽３、响应过程３、响应过程３、响应过程３、响应过程 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7. 7.４４４４     中断的优先权管理中断的优先权管理中断的优先权管理中断的优先权管理7. 7.４４４４.1  .1  软件查询方式：软件查询方式：软件查询方式：软件查询方式： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术INT_SER PROCINT_SER PROCINT_SER PROCINT_SER PROC PUSH AX ; PUSH AX ; PUSH AX ; PUSH AX ;保护现场保护现场保护现场保护现场 …… PUSH DXPUSH DXPUSH DXPUSH DX IN AL, 20H ; IN AL, 20H ; IN AL, 20H ; IN AL, 20H ;查询中断请求寄存器查询中断请求寄存器查询中断请求寄存器查询中断请求寄存器 SAL ALSAL ALSAL ALSAL AL，，，，1 1 1 1 JC PERIPA JC PERIPA JC PERIPA JC PERIPA ；；；；D7=1D7=1D7=1D7=1，，，，转外设转外设转外设转外设A A A A服务服务服务服务程序程序程序程序 SAL ALSAL ALSAL ALSAL AL，，，，1 1 1 1 JC PERIPB JC PERIPB JC PERIPB JC PERIPB ；；；；D6=1D6=1D6=1D6=1，，，，转外设转外设转外设转外设B B B B服务服务服务服务程序程序程序程序PERIPCPERIPCPERIPCPERIPC：：：：…… ; ; ; ;执行外设执行外设执行外设执行外设C C C C服务程序服务程序服务程序服务程序PERIPAPERIPAPERIPAPERIPA：：：：…… ; ; ; ;外设外设外设外设A A A A服务程序服务程序服务程序服务程序PERIPC: PERIPC: PERIPC: PERIPC: …… ; ; ; ;外设外设外设外设B B B B服务程序服务程序服务程序服务程序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7. 7.４４４４.2   .2   菊花链法：菊花链法：菊花链法：菊花链法：M/IO WR IOWM/IO WR IOWM/IO WR IOWM/IO WR IOW 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术7. 7.４４４４.3  .3  专用芯片管理方式：专用芯片管理方式：专用芯片管理方式：专用芯片管理方式：比较：比较：比较：比较：1 1、、、、 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 2：使用：使用8259后的中断输入接口电路：后的中断输入接口电路：  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5 7.5 可编程中断控制器可编程中断控制器82598259A A注：注：注：注：8086/80888086/80888086/80888086/8088系统中常采用系统中常采用系统中常采用系统中常采用等信号组合等信号组合等信号组合等信号组合成成成成以区分以区分以区分以区分I/OI/OI/OI/O读写和存储器读写读写和存储器读写读写和存储器读写读写和存储器读写, , , ,例如：例如：例如：例如： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院82598259A A的的工作特点工作特点：： ①①单片能管理单片能管理8 8级中断级中断; ;采用级联采用级联, ,可构成双级机构管理可构成双级机构管理6464级中断级中断②②实现优先权判断、提供中断类型号、屏蔽中断输入等功能实现优先权判断、提供中断类型号、屏蔽中断输入等功能  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院①①①① CSCSCSCS②②②② WR WR WR WR③ ③ ③ ③ RDRDRDRD④④④④ D7 D7 D7 D7～～～～D0 D0 D0 D0 ⑦ INT:⑦ INT:⑦ INT:⑦ INT:⑧ ⑧ ⑧ ⑧ IR7IR7IR7IR7～～～～IR0:IR0:IR0:IR0:⑨ ⑨ ⑨ ⑨ INTA:INTA:INTA:INTA:7.1.1 82597.1.1 8259A A的引脚信号的引脚信号⑩ ⑩ ⑩ ⑩ A0A0A0A0：：：：片内地址选择，片内地址选择，片内地址选择，片内地址选择， 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院⑤⑤ CAS2CAS2～～CAS0CAS0：：级连信号引脚，实现芯片的级连（参见图级连信号引脚，实现芯片的级连（参见图7 7－－8 8））⑥⑥⑥⑥ SP/EN: SP/EN: SP/EN: SP/EN: 从片编程从片编程从片编程从片编程/ / / /允许信号：允许信号：允许信号：允许信号：uu单片、非缓冲方式：单片、非缓冲方式：单片、非缓冲方式：单片、非缓冲方式： SP/EN SP/EN SP/EN SP/EN接高电平接高电平接高电平接高电平uu多片、非缓冲方式：多片、非缓冲方式：多片、非缓冲方式：多片、非缓冲方式： 主片的主片的主片的主片的SP/ENSP/ENSP/ENSP/EN接高电平接高电平接高电平接高电平 从片的从片的从片的从片的SP/ENSP/ENSP/ENSP/EN接低电平接低电平接低电平接低电平uu多片、缓冲方式：多片、缓冲方式：多片、缓冲方式：多片、缓冲方式： SP/EN SP/EN SP/EN SP/EN给驱动器给驱动器给驱动器给驱动器 提供提供提供提供OEOEOEOE使能信号使能信号使能信号使能信号 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5.2 82597.5.2 8259A A的内部结构和工作原理的内部结构和工作原理 1、、8259的内部结构的内部结构 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院（（1 1）数据总线缓冲器）数据总线缓冲器（（2 2））读写逻辑读写逻辑（（3 3）级联缓冲）级联缓冲/ /比较器比较器        计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院（（4 4））～（～（7 7）：）： IRR(INT Request Reg)IRR(INT Request Reg)、、PR(PRIOR REG)PR(PRIOR REG)、、ISR(INT Service Reg)ISR(INT Service Reg)、、IMR(INT Mask Reg)IMR(INT Mask Reg)的工作情况的工作情况例：设例：设1 1、、 IMR=00000100BIMR=00000100B ; ;只屏蔽只屏蔽IR2IR2 2 2、、ISR=000000010B ;ISR=000000010B ;当前响应的中断为当前响应的中断为IR1IR1若若82598259的的IR0IR0与与IR3IR3引脚有中断请求引脚有中断请求: :1 1、则、则IRRIRR＝＝0000100100001001B;B;2 2、与、与IMR=00000100BIMR=00000100B比较，则比较，则PR=00001001BPR=00001001B；；3 3、、PRPR与与ISRISR比较，比较，IR0IR0的优先级比的优先级比IR1IR1高，则立即响应高，则立即响应IR0,IR0,且且置置ISR=00000011BISR=00000011B  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2 2、、82598259A A的工作原理：单片的工作原理：单片82598259工作时，处理过程如下：工作时，处理过程如下：（（1 1）当）当IR0IR0～～IR7IR7有中断请求，设置相应的有中断请求，设置相应的IRRIRR位位（（2 2）作优先级和中断屏蔽判断，向）作优先级和中断屏蔽判断，向CPUCPU发发INTINT中断请求中断请求（（3 3）当）当CPUCPU的的IF=1IF=1，，并且一条指令刚执行完毕，则并且一条指令刚执行完毕，则CPUCPU回送两个回送两个INTA(INTA(见见P38P38：：80868086中断响应的总线周期中断响应的总线周期) )（（4 4））82598259收到第一个收到第一个INTAINTA：：使使IRRIRR失效；失效；将将ISRISR的相应位置的相应位置1 1；清；清IRRIRR的相应位。

的相应位5 5））82598259收到第二个收到第二个INTAINTA期间，应已将将中断类型码送上数据期间，应已将将中断类型码送上数据总线的低总线的低8 8位位　　　如果设置了中断自动结束位　如果设置了中断自动结束位AEOIAEOI＝＝1(1(由由ICW4ICW4设置设置) )，则清，则清ISRISR中中相应位；相应位；否则应由中断处理程序结束时发否则应由中断处理程序结束时发EOIEOI命令来复位命令来复位// //EOI->End Of Int   AEOI->Auto End Of IntEOI->End Of Int   AEOI->Auto End Of Int 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5.3 82597.5.3 8259A A的工作方式的工作方式 1. 1. 设置优先级的方式设置优先级的方式 (1)(1)全嵌套方式全嵌套方式 : :•IR0IR0最高最高->IR7->IR7最低最低•不响应同级中断不响应同级中断(2) (2) 特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式 ：：•IR0IR0最高最高->IR7->IR7最低最低•响应同级中断请求响应同级中断请求•一般用于一般用于82598259级联级联  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院(3)(3)优先级自动循环方式优先级自动循环方式 : :•初始优先级：初始优先级：IR0IR0最高最高->IR7->IR7最低最低•若若IR3IR3有中断且被处理完，则优先级变为：有中断且被处理完，则优先级变为： IR4->IR5->IR6->IR7->IR0 ->IR1->IR2->IR3IR4->IR5->IR6->IR7->IR0 ->IR1->IR2->IR3•用于多个中断源优先级相同的情况用于多个中断源优先级相同的情况(2) (2) 优先级优先级特殊循环方式特殊循环方式  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2 . 2 . 屏蔽中断源的方式屏蔽中断源的方式 (1).(1).普通屏蔽方式：普通屏蔽方式：82598259A A的每个中断请求输入，都要受到屏蔽寄存器的每个中断请求输入，都要受到屏蔽寄存器IMRIMR中相应位的中相应位的控制。

若相应位为控制若相应位为“1 1”，则中断请求不能送，则中断请求不能送CPUCPU注：注：在正在运行某一级中断处理程序时，将在正在运行某一级中断处理程序时，将IMRIMR中的相应位置中的相应位置1 1，， 屏蔽了该级中断，但并不能将屏蔽了该级中断，但并不能将ISRISR中该级中断对应的位清中该级中断对应的位清0 0 但特殊屏蔽方式可以但特殊屏蔽方式可以2).(2).特特殊殊屏屏蔽蔽方方式式：：总总是是在在中中断断服服务务程程序序中中使使用用，，以以在在中中断断服服务务程程序序中中可可以以动动态态地地改改变变优优先先级级结结构构，，以以开开放放比比本本身身优优先先级级较较低地中断请求低地中断请求 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院3. 3. 中断结束中断结束( (EOI)EOI)的处理的方式的处理的方式 ：：(1) (1) 中断自动结束方式中断自动结束方式 ：收到第：收到第2 2个个INTAINTA，，82598259自动将当前的自动将当前的ISRnISRn清零清零(2) (2) 一般的中断结束方式：一般的中断结束方式：•用于全嵌套情况，用于全嵌套情况，•当收到当收到CPUCPU的中断结束命令时，的中断结束命令时，82598259将当前的将当前的ISRnISRn清清0 0。

例例：： MOV AL MOV AL，，20H 20H OUT 20H OUT 20H，，AL//AL//写控制字写控制字2020H H到到82598259的偶端口，发一般中的偶端口，发一般中 // // 断结束命令断结束命令(3) (3) 特殊的中断结束方式：特殊的中断结束方式：•用于非全嵌套方式下，根据用于非全嵌套方式下，根据CPUCPU的中断结束命令，的中断结束命令，82598259有选择地有选择地清清ISRnISRn. .级联方式下：级联方式下：采用（采用（2 2）或（）或（3 3）的方式，中断处理程序结束时，须分别对主片）的方式，中断处理程序结束时，须分别对主片和从片发中断结束命令和从片发中断结束命令  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院4 . 4 . 连接系统总线的方式连接系统总线的方式 •缓冲方式缓冲方式 ：多片：多片82598259级联的大系统，系统内使用级联的大系统，系统内使用82868286之类之类的缓冲器的缓冲器 •非缓冲方式非缓冲方式 ：相对较小的系统中，：相对较小的系统中，82598259A A直接和数据总线直接和数据总线相连。

相连一、一、SP/EN: SP/EN: 1 1、、缓冲方式下，输出，作为总线驱动器的启动信号缓冲方式下，输出，作为总线驱动器的启动信号 2 2、非缓冲方式，输入：、非缓冲方式，输入：u主片的主片的SP/ENSP/EN接高，从片的接高，从片的SP/ENSP/EN接低接低 u单片系统的单片系统的SP/ENSP/EN接高 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院5 . 5 . 引入中断请求的方式引入中断请求的方式 (1) 边沿触发方式 ：(2) 电平触发方式 (3) 中断查询方式 ：  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5.4 82597.5.4 8259A A的级联：的级联： 非缓冲方式非缓冲方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5.5 82597.5.5 8259A A的初始化命令字和操作命令字的初始化命令字和操作命令字 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.5.5 82597.5.5 8259A A的初始化命令字和操作命令字的初始化命令字和操作命令字   一、一、8259A8259A发送初始化命令字：发送初始化命令字：•ICW1ICW1～～4,4,当系统启动，当系统启动，82598259上电时，必须有上电时，必须有ICW1ICW1、、ICW2ICW2和和ICW4(8086/8088ICW4(8086/8088必须设置必须设置ICW4)ICW4)发送进来发送进来; ;•若若82598259由由ICW1ICW1编程为级联方式，还必须发送编程为级联方式，还必须发送ICW3ICW3 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院二、二、二、二、ICW1ICW1ICW1ICW1～～～～4 4 4 4、、、、OCW1OCW1OCW1OCW1～～～～3 3 3 3的区分：的区分：的区分：的区分：用用用用2 2 2 2个端口地址：个端口地址：个端口地址：个端口地址：1 1 1 1个奇地址、个奇地址、个奇地址、个奇地址、1 1 1 1个偶地址个偶地址个偶地址个偶地址n n ICW1: ICW1: ICW1: ICW1:偶地址偶地址偶地址偶地址 ICW2 ICW2 ICW2 ICW2～～～～4 4 4 4：：：：奇地址奇地址奇地址奇地址 OCW1 OCW1 OCW1 OCW1：：：：奇地址奇地址奇地址奇地址 OCW2OCW2OCW2OCW2～～～～OCW3:OCW3:OCW3:OCW3:偶地址偶地址偶地址偶地址n nICW1ICW1ICW1ICW1～～～～ICW4ICW4ICW4ICW4必须在系统启动时按顺序填写，且只写必须在系统启动时按顺序填写，且只写必须在系统启动时按顺序填写，且只写必须在系统启动时按顺序填写，且只写1 1 1 1次，所以：次，所以：次，所以：次，所以：OCW1OCW1OCW1OCW1对应奇地址，但不会和对应奇地址，但不会和对应奇地址，但不会和对应奇地址，但不会和ICW2ICW2ICW2ICW2～～～～4 4 4 4混淆；混淆；混淆；混淆；OCW2OCW2OCW2OCW2～～～～OCW3OCW3OCW3OCW3对应偶地址，但不会和对应偶地址，但不会和对应偶地址，但不会和对应偶地址，但不会和ICW1ICW1ICW1ICW1混淆。

混淆三、三、三、三、OCW1OCW1OCW1OCW1～～～～OCW3OCW3OCW3OCW3区分：区分：区分：区分： n n OCW1 OCW1 OCW1 OCW1写入奇端口写入奇端口写入奇端口写入奇端口 n n OCW2 OCW2 OCW2 OCW2、、、、OCW3OCW3OCW3OCW3写入偶端口，写入偶端口，写入偶端口，写入偶端口，D3=0,D3=0,D3=0,D3=0,是是是是OCW2;D3=1,OCW2;D3=1,OCW2;D3=1,OCW2;D3=1,是是是是OCW3 OCW3 OCW3 OCW3 四、读操作：四、读操作：四、读操作：四、读操作：n n 从奇端口读，即读从奇端口读，即读从奇端口读，即读从奇端口读，即读IMRIMRIMRIMRn n 从偶端口读，即读从偶端口读，即读从偶端口读，即读从偶端口读，即读IRRIRRIRRIRR或或或或ISR(ISR(ISR(ISR(在在在在OCW3OCW3OCW3OCW3中设置选择中设置选择中设置选择中设置选择) ) ) ) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院初初始始化化流流程程：： 从设备标从设备标从设备标从设备标志志志志 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院7.1.3  8259A的初始化命令字和操作命令字的初始化命令字和操作命令字 写入偶地址端写入偶地址端写入偶地址端写入偶地址端口口口口1:1:1:1:电平触发电平触发电平触发电平触发2:2:2:2:上升沿触上升沿触上升沿触上升沿触发发发发1:1:1:1:单片系单片系单片系单片系统统统统0:0:0:0:多片系多片系多片系多片系统统统统1 1 1 1：设：设：设：设ICW4ICW4ICW4ICW40 0 0 0：：：：不设不设不设不设ICW4ICW4ICW4ICW4  82598259A A的初始化命令字：的初始化命令字：ICW1ICW1～～4,4,当系统启动，当系统启动，82598259上电上电时，必须有时，必须有ICW1ICW1、、ICW2ICW2和和ICW4ICW4发送进来；若发送进来；若82598259由由ICW1ICW1编程为级联方式，还必须发送编程为级联方式，还必须发送ICW3.ICW3.(1) (1) ICW1ICW1的格式和含义的格式和含义   计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院n n ICW2ICW2ICW2ICW2是任选的；是任选的；是任选的；是任选的；n n ICW2ICW2ICW2ICW2高高高高5 5 5 5位位位位影影影影响响响响中中中中断断断断类类类类型型型型号号号号，，，，其其其其低低低低3 3 3 3位位位位由由由由IR0IR0IR0IR0～～～～IR7IR7IR7IR7决决决决定定定定例例例例：：：：MOV MOV MOV MOV ALALALAL，，，，20H; 20H; 20H; 20H; 0010,00010,00010,00010,0 000 000 000 000 或或或或MOV MOV MOV MOV ALALALAL，，，，25H 25H 25H 25H ; ; ; ; 0010,00010,00010,00010,0 101 101 101 101 OUT 21H OUT 21H OUT 21H OUT 21H，，，，AL ;AL ;AL ;AL ;设设设设21212121H H H H为为为为8259825982598259A A A A的奇端口地址的奇端口地址的奇端口地址的奇端口地址 // // // //则：中断类型号都是：则：中断类型号都是：则：中断类型号都是：则：中断类型号都是：20202020H H H H～～～～27H27H27H27H(2) ICW2的格式和含义：奇端口地址的格式和含义：奇端口地址 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院(3) (3) ICW3ICW3的格式和含义：的格式和含义： 用于多片级联；标志主片用于多片级联；标志主片/ /从片从片如是主片如是主片, ,格式如下：格式如下：D7~D0D7~D0对应对应IR7~IR0IR7~IR0引脚的连接情况引脚的连接情况 如是从片，则如是从片，则如是从片，则如是从片，则ICW3ICW3ICW3ICW3的格式如下：的格式如下：的格式如下：的格式如下： 决定决定决定决定INTINTINTINT引脚应连接主片的引脚应连接主片的引脚应连接主片的引脚应连接主片的IR7IR7IR7IR7～～～～IR0IR0IR0IR0的哪个脚的哪个脚的哪个脚的哪个脚奇地址端奇地址端奇地址端奇地址端口口口口 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院(4) (4) ICW4ICW4的格式和含义：写入奇地址端口的格式和含义：写入奇地址端口 设置完全设置完全/ /特殊嵌套方式、缓冲特殊嵌套方式、缓冲/ /非缓冲方式、中断结束方式等非缓冲方式、中断结束方式等奇地址端奇地址端奇地址端奇地址端口口口口一、一、一、一、1 1 1 1、、、、SFNM(D4) 2SFNM(D4) 2SFNM(D4) 2SFNM(D4) 2、、、、AEOI(D1) 3AEOI(D1) 3AEOI(D1) 3AEOI(D1) 3、、、、µ µPM(D0) PM(D0) PM(D0) PM(D0) 二、二、二、二、BUFBUFBUFBUF和和和和M/SM/SM/SM/S：：：：1 1 1 1、、、、BUF=1BUF=1BUF=1BUF=1：：：：缓冲方式缓冲方式缓冲方式缓冲方式( ( ( (引脚引脚引脚引脚SP/ENSP/ENSP/ENSP/EN为数据缓冲器提供使为数据缓冲器提供使为数据缓冲器提供使为数据缓冲器提供使能信号能信号能信号能信号) ) ) )。

用用M/S=1M/S=1M/S=1M/S=1或或或或0 0 0 0区分该片是主片还是从片区分该片是主片还是从片区分该片是主片还是从片区分该片是主片还是从片2 2 2 2、、、、BUF=0BUF=0BUF=0BUF=0：：：：非缓冲方式用非缓冲方式用非缓冲方式用非缓冲方式用SP/ENSP/ENSP/ENSP/EN接高或低，区分该接高或低，区分该接高或低，区分该接高或低，区分该片是主片还是从片片是主片还是从片片是主片还是从片片是主片还是从片( ( ( (参见图参见图参见图参见图7-87-87-87-8) ) ) ) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院例例7 7－－1 1：对：对82598259A A设置初始化命令字的例子：设置初始化命令字的例子：P287P287MOV AL,13HMOV AL,13H ; 0 0 0 1,0 0 1 1; 0 0 0 1,0 0 1 1OUT 20H,ALOUT 20H,AL ; ;设置设置ICW1ICW1MOV ALMOV AL，，18H18H ;0001,1000 ;0001,1000 中断类型码：中断类型码：1818H H～～1FH1FHOUT 21HOUT 21H，，ALAL ; ;设置设置ICW2ICW2MOV AL,0DHMOV AL,0DH ;0 0 0 0,1 1 0 1;0 0 0 0,1 1 0 1OUT 21HOUT 21H，，ALAL; ;设置设置ICW4ICW4 ICW1ICW1ICW1ICW1标志标志标志标志边沿触发边沿触发边沿触发边沿触发单片单片单片单片, , , ,不设不设不设不设ICW3ICW3ICW3ICW3应设置应设置应设置应设置ICW4ICW4ICW4ICW4不用特殊全嵌套方不用特殊全嵌套方不用特殊全嵌套方不用特殊全嵌套方式式式式缓冲方缓冲方缓冲方缓冲方式式式式未设中断自动结束方未设中断自动结束方未设中断自动结束方未设中断自动结束方式，则要用中断结束式，则要用中断结束式，则要用中断结束式，则要用中断结束命令命令命令命令16161616位或位或位或位或32323232位位位位缓冲方式下的主缓冲方式下的主缓冲方式下的主缓冲方式下的主片片片片 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院3 . 8259A的操作命令字的操作命令字 奇地址端奇地址端奇地址端奇地址端口口口口例：例：例：例： IN AL IN AL IN AL IN AL，，，，21H 21H 21H 21H ；；；；读读读读IMR, IMRIMR, IMRIMR, IMRIMR, IMR的内容随时可通过奇地址端的内容随时可通过奇地址端的内容随时可通过奇地址端的内容随时可通过奇地址端口读取口读取口读取口读取 OR ALOR ALOR ALOR AL，，，，10H 10H 10H 10H ；；；；IR4IR4IR4IR4对应的屏蔽位置对应的屏蔽位置对应的屏蔽位置对应的屏蔽位置1 1 1 1 OUT 21HOUT 21HOUT 21HOUT 21H，，，，AL AL AL AL ；；；；设置设置设置设置IMR(OCW1),IMR(OCW1),IMR(OCW1),IMR(OCW1),屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽IR4IR4IR4IR4引脚上的中断引脚上的中断引脚上的中断引脚上的中断OCW1OCW1的格式和含义的格式和含义 ：：中断屏蔽操作命令字，设置中断屏蔽操作命令字，设置IMRIMR；；读读/ /写奇端口，即可读取写奇端口，即可读取/ /写入写入IMRIMR 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院(2) (2) OCW2OCW2的格式和含义的格式和含义用来设置优先级循环用来设置优先级循环( (自动循环还是特殊循环方式自动循环还是特殊循环方式) ) 和中断结束方式和中断结束方式( (一般还是特殊一般还是特殊) ) 例例例例1 1 1 1、一般中断结束方式命令的发送很简单：例、一般中断结束方式命令的发送很简单：例、一般中断结束方式命令的发送很简单：例、一般中断结束方式命令的发送很简单：例P292P292P292P292：：：： MOV AL MOV AL MOV AL MOV AL，，，，20H20H20H20H；；；；0010010010010,00000,00000,00000,0000；；；； OUT 20H OUT 20H OUT 20H OUT 20H，，，，AL AL AL AL ；；；；向向向向8259825982598259的偶地址写入的偶地址写入的偶地址写入的偶地址写入OCW2OCW2OCW2OCW2字字字字解：解：解：解：R R R R、、、、SLSLSLSL、、、、EOIEOIEOIEOI＝＝＝＝001001001001，，，，查表查表查表查表7 7 7 7－－－－4 4 4 4，这是一般的，这是一般的，这是一般的，这是一般的EOIEOIEOIEOI命令，则结束当前中断，将命令，则结束当前中断，将命令，则结束当前中断，将命令，则结束当前中断，将ISRISRISRISR中的相应位清中的相应位清中的相应位清中的相应位清0 0 0 0例例例例7 7 7 7－－－－3 3 3 3：：：：OCW2=OCW2=OCW2=OCW2=11011011011000000000011011011011解：解：解：解：R R R R、、、、SLSLSLSL、、、、EOI=110,EOI=110,EOI=110,EOI=110,查表查表查表查表7 7 7 7－－－－4 4 4 4，这个，这个，这个，这个OCW2OCW2OCW2OCW2是优先级是优先级是优先级是优先级特殊循环方式下的设置优先级命令；特殊循环方式下的设置优先级命令；特殊循环方式下的设置优先级命令；特殊循环方式下的设置优先级命令；L2L2L2L2、、、、L1L1L1L1、、、、L0L0L0L0＝＝＝＝011011011011，，，，即设即设即设即设IR3IR3IR3IR3为最低级为最低级为最低级为最低级D3=0,OCW2D3=0,OCW2D3=0,OCW2D3=0,OCW2偶地址端偶地址端偶地址端偶地址端口口口口 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院(3) (3) OCW3OCW3的格式和功能的格式和功能 功能：功能：(1(1）设置和撤销特殊屏蔽方式）设置和撤销特殊屏蔽方式（（2 2）设置中断查询方式）设置中断查询方式（（3 3）设置选择）设置选择读入读入ISRISR或或IRRIRR的内容；随后读偶端口，就可读的内容；随后读偶端口，就可读入入ISRISR和和IRRIRR的内容的内容 例：见例：见例：见例：见P293P293P293P293MOV AL,4BH; 0 MOV AL,4BH; 0 MOV AL,4BH; 0 MOV AL,4BH; 0 0 0 0 0 1 0 ,1 0 ,1 0 ,1 0 ,1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1OUT 20HOUT 20HOUT 20HOUT 20H，，，，ALALALAL; ; ; ;设置设置设置设置OCW3 OCW3 OCW3 OCW3 IN AL,20H ;IN AL,20H ;IN AL,20H ;IN AL,20H ;则将则将则将则将ISRISRISRISR的内容读入的内容读入的内容读入的内容读入ALALALALMOV AL,4AH; 0 0 1 0 ,MOV AL,4AH; 0 0 1 0 ,MOV AL,4AH; 0 0 1 0 ,MOV AL,4AH; 0 0 1 0 ,1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0OUT 20H,AL ;OUT 20H,AL ;OUT 20H,AL ;OUT 20H,AL ;设置设置设置设置OCW3 OCW3 OCW3 OCW3 IN AL,20H ;IN AL,20H ;IN AL,20H ;IN AL,20H ;则则则则IRRIRRIRRIRR被读入被读入被读入被读入ALALALALP=0,P=0,P=0,P=0,非中断查询方非中断查询方非中断查询方非中断查询方式式式式RR=1,RR=1,RR=1,RR=1,允许读允许读允许读允许读IRRIRRIRRIRR或或或或ISRISRISRISRESMM=0,ESMM=0,ESMM=0,ESMM=0,普通屏蔽方普通屏蔽方普通屏蔽方普通屏蔽方式式式式RIS=1,RIS=1,RIS=1,RIS=1,可读可读可读可读ISRISRISRISRRIS=0,RIS=0,RIS=0,RIS=0,可读可读可读可读1 1 1 1RRRRRRRRD3=1,OCW3D3=1,OCW3D3=1,OCW3D3=1,OCW3 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院P292：：IBM PC/XT中对中对8259A的编程如下：的编程如下： 以下只是以下只是OCWOCW部分：部分：MOV AL,04H ; 0 0 0 0,0 1 0 0MOV AL,04H ; 0 0 0 0,0 1 0 0OUT 21H,ALOUT 21H,AL; ;设置设置OCW1OCW1MOV ALMOV AL，，20H ;20H ;0 0 1 0 0 1 0,0,0 0 0 0 0 0 0 0 OUT 20HOUT 20H，，AL ;AL ;设置设置OCW2OCW2MOV AL,4BH 0 MOV AL,4BH 0 0 0 1 0 0,1 0 1 11 0 0,1 0 1 1OUT 20HOUT 20H，，ALAL; ;设置设置OCW3 OCW3 只屏蔽只屏蔽只屏蔽只屏蔽IRQ2(IRQ2(IRQ2(IRQ2(保留给用户的保留给用户的保留给用户的保留给用户的中断中断中断中断) ) ) )P=0,P=0,P=0,P=0,非中断查询方非中断查询方非中断查询方非中断查询方式式式式RR=1,RR=1,RR=1,RR=1,允许读允许读允许读允许读IRRIRRIRRIRR或或或或ISRISRISRISRR=0:R=0:R=0:R=0:固定的优先级固定的优先级固定的优先级固定的优先级; R; R; R; R、、、、SLSLSLSL、、、、EOI=001,EOI=001,EOI=001,EOI=001,一般的中断一般的中断一般的中断一般的中断结束命令结束命令结束命令结束命令ESMM=0,ESMM=0,ESMM=0,ESMM=0,普通屏蔽普通屏蔽普通屏蔽普通屏蔽方式方式方式方式RIS=1,RIS=1,RIS=1,RIS=1,可读可读可读可读ISRISRISRISR 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院例例7 7－－4 4：：IRQ0电子钟IRQ1键盘中断IRQ2用户保留用户保留IRQ3COM2口IRQ4COM1口IRQ5硬盘IRQ6软盘IRQ7并行打印机 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院•本例的本例的ICW1ICW1～～ICW4,OCW1ICW4,OCW1～～OCW2OCW2在系统启动时的设置见在系统启动时的设置见P292:IBM P292:IBM PC/XTPC/XT中的中的82598259A A的初始化设置，的初始化设置，•ICW1ICW1～～ICW4ICW4只设只设1 1次，而次，而OCW1OCW1～～OCW3OCW3可反复设置可反复设置•OCW1OCW1～～OCW3:OCW3:　　1 1、、OCW1OCW1写入奇端口写入奇端口 　　2 2、、OCW2OCW2、、OCW3OCW3写入偶端口写入偶端口 D3=0,D3=0,是是OCW2;D3=1,OCW2;D3=1,是是OCW3 OCW3 3 3、、读操作：从奇端口读，即读读操作：从奇端口读，即读IMRIMR 从偶端口读，即读从偶端口读，即读IRRIRR或或ISRISR START:MOV AX,CSSTART:MOV AX,CS MOV DS,AX MOV DS,AX MOV DX,OFFSET INT-PROC MOV DX,OFFSET INT-PROC 　　MOV AX,250AHMOV AX,250AH INT 21H INT 21H MOV DX,21H MOV DX,21H ；；奇端口奇端口 IN AL,DX IN AL,DX ；；从奇端口读，即读入从奇端口读，即读入IMRIMR AND AL,0FBH ; 1111,1 AND AL,0FBH ; 1111,10 011B ,11B ,开放开放IR2IR2 OUT DX,AL ; OUT DX,AL ; 写控制字入奇端口，即写写控制字入奇端口，即写OCW1OCW1：：设定设定IMRIMR 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 MOV BX,10 STILL: JMP LLINT-PROC: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS MOV AH,09 INT 21H MOV DX,20H；偶端口 MOV AL,20H ; 0 0 1 0 0 0 0 0B OUT DX,AL ; 将控制字写入偶端口且D3=0,即写OCW2: 20H,发EOI SUB BX,1 JNZ NEXT MOV DX,21H IN AL,DX ;读奇端口，即读IMR OR AL,04H ;屏蔽IR2 OUT DX,AL ;将控制字写入奇端口，即写OCW1:设定IMR STI MOV AH，4CH INT 21HNEXT： IRET …一般的一般的一般的一般的EOIEOI命令命令命令命令D3=0,D3=0,是是是是OCW2OCW2 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院注：注：注：注：1 1、每当、每当、每当、每当CPUCPU响应中断，会自动关断中断，从而使响应中断，会自动关断中断，从而使响应中断，会自动关断中断，从而使响应中断，会自动关断中断，从而使IF=0IF=0；；；；2 2、只有在中断处理程序中用、只有在中断处理程序中用、只有在中断处理程序中用、只有在中断处理程序中用STISTI指令重新开中断，才可能实现中断嵌指令重新开中断，才可能实现中断嵌指令重新开中断，才可能实现中断嵌指令重新开中断，才可能实现中断嵌套。

套或只有等到最后执行或只有等到最后执行或只有等到最后执行或只有等到最后执行IRETIRET指令时，系统便重新开放中断指令时，系统便重新开放中断指令时，系统便重新开放中断指令时，系统便重新开放中断参见本例的参见本例的参见本例的参见本例的STISTI指令的使用指令的使用指令的使用指令的使用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院例：下图为例：下图为例：下图为例：下图为8088808880888088中断系统与中断过程的简单实例利中断系统与中断过程的简单实例利中断系统与中断过程的简单实例利中断系统与中断过程的简单实例利用一个定时器产生为用一个定时器产生为用一个定时器产生为用一个定时器产生为1s1s1s1s的脉冲，用来作为中断请求信的脉冲，用来作为中断请求信的脉冲，用来作为中断请求信的脉冲，用来作为中断请求信号中断的功能是点亮一个发光二极管，使其一秒点号中断的功能是点亮一个发光二极管，使其一秒点号中断的功能是点亮一个发光二极管，使其一秒点号中断的功能是点亮一个发光二极管，使其一秒点亮，另一秒熄灭，不停地闪动设亮，另一秒熄灭，不停地闪动。

设亮，另一秒熄灭，不停地闪动设亮，另一秒熄灭，不停地闪动设1 1 1 1、、、、8259A8259A8259A8259A的端口地址为的端口地址为的端口地址为的端口地址为20H20H20H20H和和和和21H21H21H21H输出端口的端口地输出端口的端口地输出端口的端口地输出端口的端口地址为址为址为址为22H22H22H22H2 2 2 2、、、、IR4IR4IR4IR4的中断类型号＝的中断类型号＝的中断类型号＝的中断类型号＝0CH0CH0CH0CH试编制程序试编制程序试编制程序试编制程序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院CLICLICLICLI；关中断；关中断；关中断；关中断……MOV AL,13H ; ICW1=0 0 0 MOV AL,13H ; ICW1=0 0 0 MOV AL,13H ; ICW1=0 0 0 MOV AL,13H ; ICW1=0 0 0 1 1 1 1 , , , ,0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1OUT 20H,ALOUT 20H,ALOUT 20H,ALOUT 20H,ALMOV AL,08H ;ICW2=0 0 0 0,1 0 0 0MOV AL,08H ;ICW2=0 0 0 0,1 0 0 0MOV AL,08H ;ICW2=0 0 0 0,1 0 0 0MOV AL,08H ;ICW2=0 0 0 0,1 0 0 0，中断类型号，中断类型号，中断类型号，中断类型号08080808～～～～0FH0FH0FH0FHOUT 21H,ALOUT 21H,ALOUT 21H,ALOUT 21H,ALMOV AL,01H ;ICW4=0 0 0 0,0 0 0 1,MOV AL,01H ;ICW4=0 0 0 0,0 0 0 1,MOV AL,01H ;ICW4=0 0 0 0,0 0 0 1,MOV AL,01H ;ICW4=0 0 0 0,0 0 0 1,设置优先级、设置优先级、设置优先级、设置优先级、缓冲、缓冲、缓冲、缓冲、OUT 21H,AL OUT 21H,AL OUT 21H,AL OUT 21H,AL ；；；；中断结束方式等中断结束方式等中断结束方式等中断结束方式等MOV AL,EFH ;MOV AL,EFH ;MOV AL,EFH ;MOV AL,EFH ;设置中断屏蔽字，设置中断屏蔽字，设置中断屏蔽字，设置中断屏蔽字，OCW1=1 1 1 0,1 OCW1=1 1 1 0,1 OCW1=1 1 1 0,1 OCW1=1 1 1 0,1 1 1 11 1 11 1 11 1 1OUT 21H,AL ;OUT 21H,AL ;OUT 21H,AL ;OUT 21H,AL ;屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽IR0IR0IR0IR0～～～～IR3IR3IR3IR3、、、、IR5IR5IR5IR5～～～～IR7IR7IR7IR7，只开放，只开放，只开放，只开放IR4IR4IR4IR4ICW1ICW1ICW1ICW1标志标志标志标志边沿触发边沿触发边沿触发边沿触发单片单片单片单片, , , ,不设不设不设不设ICW3ICW3ICW3ICW3应设置应设置应设置应设置ICW4ICW4ICW4ICW4 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院MOV AX,0 MOV AX,0 MOV AX,0 MOV AX,0 ；设置中断向量；设置中断向量；设置中断向量；设置中断向量MOV DS,AXMOV DS,AXMOV DS,AXMOV DS,AXMOV SI,30HMOV SI,30HMOV SI,30HMOV SI,30HMOV AX,OFFSET TIMERMOV AX,OFFSET TIMERMOV AX,OFFSET TIMERMOV AX,OFFSET TIMERMOV [SI],AXMOV [SI],AXMOV [SI],AXMOV [SI],AXMOV AX,SEG TIMERMOV AX,SEG TIMERMOV AX,SEG TIMERMOV AX,SEG TIMERMOV [SI+2],AXMOV [SI+2],AXMOV [SI+2],AXMOV [SI+2],AXSTI STI STI STI ；开中断；开中断；开中断；开中断 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院WAIT: HLTWAIT: HLTWAIT: HLTWAIT: HLT JMP WAIT JMP WAIT JMP WAIT JMP WAIT TIMER PROCTIMER PROCTIMER PROCTIMER PROC；中断服务程序；中断服务程序；中断服务程序；中断服务程序 NOT BL NOT BL NOT BL NOT BL MOV AL,BL MOV AL,BL MOV AL,BL MOV AL,BL OUT 22H,AL OUT 22H,AL OUT 22H,AL OUT 22H,AL MOV AL,20H ;OCW2= MOV AL,20H ;OCW2= MOV AL,20H ;OCW2= MOV AL,20H ;OCW2=001001001001 0,00000,00000,00000,0000 OUT 20H,AL OUT 20H,AL OUT 20H,AL OUT 20H,AL IRET IRET IRET IRETTIMER ENDPTIMER ENDPTIMER ENDPTIMER ENDP……   查表查表查表查表7-47-47-47-4：一般的：一般的：一般的：一般的EOIEOIEOIEOI命命命命令令令令 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术2024年8月14日西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电信学院西南民族大学电信学院     授授 课课 教教 师：杜师：杜  诚诚联系方式：联系方式：13076035417 Email：：dcheng_76@ 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CPUCPU与外部设备之间的信息交换是通过与外部设备之间的信息交换是通过与外部设备之间的信息交换是通过与外部设备之间的信息交换是通过I I／／／／OO接口电接口电接口电接口电路实现的。

接口是沟通路实现的接口是沟通路实现的接口是沟通路实现的接口是沟通cpucpu和外部设备之问的桥梁和外部设备之问的桥梁和外部设备之问的桥梁和外部设备之问的桥梁 第第8章章  可编程通用接口芯片可编程通用接口芯片接口的接口的接口的接口的基本功能基本功能基本功能基本功能是在是在是在是在CPUCPU的系统总线和的系统总线和的系统总线和的系统总线和IOIO设备设备设备设备之间传输信息、提供缓冲作用，以满足双方的时之间传输信息、提供缓冲作用，以满足双方的时之间传输信息、提供缓冲作用，以满足双方的时之间传输信息、提供缓冲作用，以满足双方的时序需要8 8．．．．1 1．．．．1 1可编程接口的组成及功能可编程接口的组成及功能可编程接口的组成及功能可编程接口的组成及功能 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 1  1．寻址功能．寻址功能．寻址功能．寻址功能        接口首先应能对选择存储器接口首先应能对选择存储器接口首先应能对选择存储器接口首先应能对选择存储器(M)(M)和和和和I I／／／／OO接口的信号接口的信号接口的信号接口的信号做出响应；此外．还要对送来的片选信号进行识别做出响应；此外．还要对送来的片选信号进行识别做出响应；此外．还要对送来的片选信号进行识别做出响应；此外．还要对送来的片选信号进行识别．以断定当前接口是否被访问，并确定是接口中的．以断定当前接口是否被访问，并确定是接口中的．以断定当前接口是否被访问，并确定是接口中的．以断定当前接口是否被访问，并确定是接口中的哪个寄存器器被访问。

哪个寄存器器被访问哪个寄存器器被访问哪个寄存器器被访问 2  2．输入／输出功能．输入／输出功能．输入／输出功能．输入／输出功能        接口要根据送来的读写信号决定当前进行的是输接口要根据送来的读写信号决定当前进行的是输接口要根据送来的读写信号决定当前进行的是输接口要根据送来的读写信号决定当前进行的是输入操作还是输出操作．并能随后从总线上接收来自入操作还是输出操作．并能随后从总线上接收来自入操作还是输出操作．并能随后从总线上接收来自入操作还是输出操作．并能随后从总线上接收来自CPUCPU的数据和控制信息．或将数据或状态信息送到的数据和控制信息．或将数据或状态信息送到的数据和控制信息．或将数据或状态信息送到的数据和控制信息．或将数据或状态信息送到总线上 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 3  3．数据转换功能．数据转换功能．数据转换功能．数据转换功能     接口不但要从外设输人数据或者将数据送外．还接口不但要从外设输人数据或者将数据送外．还接口不但要从外设输人数据或者将数据送外．还接口不但要从外设输人数据或者将数据送外．还要把要把要把要把CPUCPU输出的并行数据转换成所连接外设可接收输出的并行数据转换成所连接外设可接收输出的并行数据转换成所连接外设可接收输出的并行数据转换成所连接外设可接收的数据格式，或反过来，把从外设输入的信息转换的数据格式，或反过来，把从外设输入的信息转换的数据格式，或反过来，把从外设输入的信息转换的数据格式，或反过来，把从外设输入的信息转换成并行数据送往成并行数据送往成并行数据送往成并行数据送往CPUCPU。

 4  4．联络功能．联络功能．联络功能．联络功能        当接口从总线上接收一个数据，或者把当接口从总线上接收一个数据，或者把当接口从总线上接收一个数据，或者把当接口从总线上接收一个数据，或者把- -一个数据送一个数据送一个数据送一个数据送到总线上以后．能发一个就绪信号以通知到总线上以后．能发一个就绪信号以通知到总线上以后．能发一个就绪信号以通知到总线上以后．能发一个就绪信号以通知CPUCPU数据数据数据数据传输已经完成，可准备进行下一次传输传输已经完成，可准备进行下一次传输传输已经完成，可准备进行下一次传输传输已经完成，可准备进行下一次传输         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5 5．中断管理功能．中断管理功能．中断管理功能．中断管理功能        作为具有中断控制能力的接口应该具有发送中断作为具有中断控制能力的接口应该具有发送中断作为具有中断控制能力的接口应该具有发送中断作为具有中断控制能力的接口应该具有发送中断请求信号和接收中断响应信号的功能还具有发送请求信号和接收中断响应信号的功能。

还具有发送请求信号和接收中断响应信号的功能还具有发送请求信号和接收中断响应信号的功能还具有发送中断类型号的功能此外，如果总线控制逻辑中没中断类型号的功能此外，如果总线控制逻辑中没中断类型号的功能此外，如果总线控制逻辑中没中断类型号的功能此外，如果总线控制逻辑中没有中断优先级管理电路．则接口还应具有中断优先有中断优先级管理电路．则接口还应具有中断优先有中断优先级管理电路．则接口还应具有中断优先有中断优先级管理电路．则接口还应具有中断优先级管理功能级管理功能级管理功能级管理功能6 6．复位功能．复位功能．复位功能．复位功能        接口应能接收复位信号．从而使接口本身及所连接口应能接收复位信号．从而使接口本身及所连接口应能接收复位信号．从而使接口本身及所连接口应能接收复位信号．从而使接口本身及所连接的外设能够重新启动接的外设能够重新启动接的外设能够重新启动接的外设能够重新启动 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日7 7．可编程功能．可编程功能．可编程功能．可编程功能        接口应具有可编程功能．从而可以通过软件设置控接口应具有可编程功能．从而可以通过软件设置控接口应具有可编程功能．从而可以通过软件设置控接口应具有可编程功能．从而可以通过软件设置控制信号来使接口工作于不同的方式。

制信号来使接口工作于不同的方式制信号来使接口工作于不同的方式制信号来使接口工作于不同的方式        8. 8. 错误检测功能错误检测功能错误检测功能错误检测功能        接口设计中常常要考虑对错误的检测问题当前接口设计中常常要考虑对错误的检测问题当前接口设计中常常要考虑对错误的检测问题当前接口设计中常常要考虑对错误的检测问题当前多数可编程接口芯片都能检测下列两类错：多数可编程接口芯片都能检测下列两类错：多数可编程接口芯片都能检测下列两类错：多数可编程接口芯片都能检测下列两类错： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日一类是传输错误，因为接口和设备之间的连线常常一类是传输错误，因为接口和设备之间的连线常常一类是传输错误，因为接口和设备之间的连线常常一类是传输错误，因为接口和设备之间的连线常常受噪声干扰．由此引起传输错误所以，～般在传受噪声干扰．由此引起传输错误所以，～般在传受噪声干扰．由此引起传输错误所以，～般在传受噪声干扰．由此引起传输错误所以，～般在传输时采用奇／偶校验列传输错误进行检测如果发输时采用奇／偶校验列传输错误进行检测。

如果发输时采用奇／偶校验列传输错误进行检测如果发输时采用奇／偶校验列传输错误进行检测如果发现有错，则对状态寄存器中的相应值进行设置．而现有错，则对状态寄存器中的相应值进行设置．而现有错，则对状态寄存器中的相应值进行设置．而现有错，则对状态寄存器中的相应值进行设置．而状态寄存器的内容口可以通过程序进行读取和检测状态寄存器的内容口可以通过程序进行读取和检测状态寄存器的内容口可以通过程序进行读取和检测状态寄存器的内容口可以通过程序进行读取和检测除奇偶校验以外．有些接口还能对数据块传输进行除奇偶校验以外．有些接口还能对数据块传输进行除奇偶校验以外．有些接口还能对数据块传输进行除奇偶校验以外．有些接口还能对数据块传输进行冗余校验冗余校验冗余校验冗余校验         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日另一类是覆盖错误当计算机主机从外设输人数另一类是覆盖错误当计算机主机从外设输人数另一类是覆盖错误当计算机主机从外设输人数另一类是覆盖错误当计算机主机从外设输人数据时，实际上是从接口的输入缓冲寄存器中取数据时，实际上是从接口的输入缓冲寄存器中取数。

据时，实际上是从接口的输入缓冲寄存器中取数据时，实际上是从接口的输入缓冲寄存器中取数在主机尚未取走数据时，如果输人缓冲寄存器由在主机尚未取走数据时，如果输人缓冲寄存器由在主机尚未取走数据时，如果输人缓冲寄存器由在主机尚未取走数据时，如果输人缓冲寄存器由于某种原因又被装上了新的数据．就会产一个覆于某种原因又被装上了新的数据．就会产一个覆于某种原因又被装上了新的数据．就会产一个覆于某种原因又被装上了新的数据．就会产一个覆盖错误同样，当主机通过接口的输出缓冲器向盖错误同样，当主机通过接口的输出缓冲器向盖错误同样，当主机通过接口的输出缓冲器向盖错误同样，当主机通过接口的输出缓冲器向外没输出数据时．如果数据在被外设取走以前主外没输出数据时．如果数据在被外设取走以前主外没输出数据时．如果数据在被外设取走以前主外没输出数据时．如果数据在被外设取走以前主机又向缓冲器送了一个新数．原来的数据就被覆机又向缓冲器送了一个新数．原来的数据就被覆机又向缓冲器送了一个新数．原来的数据就被覆机又向缓冲器送了一个新数．原来的数据就被覆盖了产生覆盖错误时，接门电在状态寄存器中盖了产生覆盖错误时，接门电在状态寄存器中盖了。

产生覆盖错误时，接门电在状态寄存器中盖了产生覆盖错误时，接门电在状态寄存器中设置相应的状态值设置相应的状态值设置相应的状态值设置相应的状态值 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8 8．．．．1 1．．．．2 2可编程接口芯片的分类可编程接口芯片的分类可编程接口芯片的分类可编程接口芯片的分类        现今，接口芯片种类繁多各芯片生产厂商围绕现今，接口芯片种类繁多各芯片生产厂商围绕现今，接口芯片种类繁多各芯片生产厂商围绕现今，接口芯片种类繁多各芯片生产厂商围绕自己生产的自己生产的自己生产的自己生产的CPUCPU都有自己的系列接口都有自己的系列接口都有自己的系列接口都有自己的系列接口芯片这芯片按其使用范闹可以分为以下两大类这芯片按其使用范闹可以分为以下两大类这芯片按其使用范闹可以分为以下两大类这芯片按其使用范闹可以分为以下两大类        1 1．专用接口芯片．专用接口芯片．专用接口芯片．专用接口芯片   这类芯片是为某类外设的专门功能而设计的专用控这类芯片是为某类外设的专门功能而设计的专用控这类芯片是为某类外设的专门功能而设计的专用控这类芯片是为某类外设的专门功能而设计的专用控制芯片，如串行接口芯片、制芯片，如串行接口芯片、制芯片，如串行接口芯片、制芯片，如串行接口芯片、CRTCRT控制器芯片、软／控制器芯片、软／控制器芯片、软／控制器芯片、软／硬磁盘控制器芯片，硬磁盘控制器芯片，硬磁盘控制器芯片，硬磁盘控制器芯片，SDLCSDLC协议控制器芯片、键盘，协议控制器芯片、键盘，协议控制器芯片、键盘，协议控制器芯片、键盘，显示器接口芯片、网卡接口芯片，以及自行设计的显示器接口芯片、网卡接口芯片，以及自行设计的显示器接口芯片、网卡接口芯片，以及自行设计的显示器接口芯片、网卡接口芯片，以及自行设计的其他专用芯片等。

其他专用芯片等其他专用芯片等其他专用芯片等                 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2 2．通用接口芯片．通用接口芯片．通用接口芯片．通用接口芯片这类接口可作为多种外设的接口，其功能是通用的，这类接口可作为多种外设的接口，其功能是通用的，这类接口可作为多种外设的接口，其功能是通用的，这类接口可作为多种外设的接口，其功能是通用的，即通过用户编程可指定接口的工作方式、工作状态即通过用户编程可指定接口的工作方式、工作状态即通过用户编程可指定接口的工作方式、工作状态即通过用户编程可指定接口的工作方式、工作状态和功能，以通成不阿外设所提出的接口要求这类和功能，以通成不阿外设所提出的接口要求这类和功能，以通成不阿外设所提出的接口要求这类和功能，以通成不阿外设所提出的接口要求这类芯片被称为可编程通用接口芯片芯片被称为可编程通用接口芯片芯片被称为可编程通用接口芯片芯片被称为可编程通用接口芯片         计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日n具有具有具有具有两个两个两个两个8 8位（位（位（位（A A口和口和口和口和B B口）和两个口）和两个口）和两个口）和两个4 4位（位（位（位（C C口高口高口高口高/ /低低低低4 4位）并行位）并行位）并行位）并行I/OI/O端口端口端口端口的接口芯片。

的接口芯片的接口芯片的接口芯片                                                                                        nPCPC口的使用口的使用口的使用口的使用比较特殊比较特殊比较特殊比较特殊，除作数据口外，，除作数据口外，，除作数据口外，，除作数据口外，当工作在当工作在当工作在当工作在1 1方式和方式和方式和方式和2 2方式时，它的大部分引脚被分配作专用联方式时，它的大部分引脚被分配作专用联方式时，它的大部分引脚被分配作专用联方式时，它的大部分引脚被分配作专用联络信号；络信号；络信号；络信号；PCPC口可以进行按位控制口可以进行按位控制口可以进行按位控制口可以进行按位控制；在；在；在；在CPUCPU读取读取读取读取8255A8255A状态时，状态时，状态时，状态时，PCPC口又作口又作口又作口又作1 1，，，，2 2方式的状态口用方式的状态口用方式的状态口用方式的状态口用，，，，等等8.2.1  8255的基本特性的基本特性 8.2  并行接口并行接口8255A     n  8255A  8255A是一个是一个是一个是一个单单单单+5V+5V电源电源电源电源供电，供电，供电，供电，4040个引脚的双列直个引脚的双列直个引脚的双列直个引脚的双列直       插式插式插式插式组件。

组件 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.2.2 内部结构内部结构 A A组控制组控制组控制组控制数据总线数据总线数据总线数据总线缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器读读读读/ /写写写写控制逻辑控制逻辑控制逻辑控制逻辑B B组控制组控制组控制组控制A A组组组组A A口口口口（（（（8 8位）位）位）位）A A组组组组C C口高位口高位口高位口高位（（（（4 4位）位）位）位）B B组组组组C C口低位口低位口低位口低位（（（（4 4位）位）位）位）B B组组组组B B口口口口（（（（8 8位）位）位）位）D D0 0~D~D7 7RDRDRDRDA A1 1A A0 0RESETRESETRDRDPAPA0 0~PA~PA7 7PCPC4 4~PC~PC7 7PCPC0 0~PC~PC3 3PBPB0 0~PB~PB7 7图图图图8.2  8255A8.2  8255A内部框图内部框图内部框图内部框图 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日①①①①   数据总线缓冲器。

数据总线缓冲器数据总线缓冲器数据总线缓冲器这是一个三态双向这是一个三态双向这是一个三态双向这是一个三态双向8 8位缓冲器，位缓冲器，位缓冲器，位缓冲器，它是它是它是它是8255A8255A与与与与CPUCPU系统数据总线的接口系统数据总线的接口系统数据总线的接口系统数据总线的接口②②②②   读读读读/ /写控制逻辑写控制逻辑写控制逻辑写控制逻辑读读读读/ /写控制逻辑由读信号写控制逻辑由读信号写控制逻辑由读信号写控制逻辑由读信号RDRD、写、写、写、写信号信号信号信号WRWR、选片信号、选片信号、选片信号、选片信号CSCS以及端口选择信号以及端口选择信号以及端口选择信号以及端口选择信号A1A0A1A0等组成③③③③   输入输入输入输入/ /输出端口输出端口输出端口输出端口A A、、、、B B、、、、C C8255A8255A包括包括包括包括3 3个个个个8 8位输入位输入位输入位输入输出端口（输出端口（输出端口（输出端口（portport）每个端口都有一个数据输入）每个端口都有一个数据输入）每个端口都有一个数据输入）每个端口都有一个数据输入寄存器和一个数据输出寄存器寄存器和一个数据输出寄存器。

寄存器和一个数据输出寄存器寄存器和一个数据输出寄存器④④④④   A A组和组和组和组和B B组控制电路组控制电路组控制电路组控制电路控制控制控制控制A A、、、、B B和和和和C C三个端口的三个端口的三个端口的三个端口的工作方式工作方式工作方式工作方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日图图图图8.3  8255A8.3  8255A引脚引脚引脚引脚   1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202040403939383837373636353534343333323231313030292928282727262625252424232322222121PAPA4 4PAPA5 5PAPA6 6PAPA7 7PBPB7 7PBPB5 5PBPB4 4PBPB3 3PBPB8 8D D1 1D D2 2D D3 3D D4 4D D0 0D D5 5D D6 6D D7 7V VCCCCRESETRESETWRWRRDRDCSCSPAPA3 3PAPA2 2PAPA1 1PAPA0 0GNDGNDA A1 1A A0 0PCPC7 7PCPC6 6PCPC4 4PCPC0 0PCPC1 1PCPC2 2PCPC5 5PBPB0 0PBPB1 1PBPB2 2PCPC3 38255A8255A8.2.3 8255的引脚的引脚  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日①①①①与系统总线的连接信号与系统总线的连接信号与系统总线的连接信号与系统总线的连接信号面向数据总线的有：面向数据总线的有：面向数据总线的有：面向数据总线的有：     D0D0～～～～D7D7：：：：双向数据线，用于双向数据线，用于双向数据线，用于双向数据线，用于CPUCPU向向向向8255A8255A发送命令、发送命令、发送命令、发送命令、数据和数据和数据和数据和8255A8255A向向向向CPUCPU回送状态、数据和回送状态、数据和回送状态、数据和回送状态、数据和8255A8255A向向向向CPUCPU回送状态、数据。

回送状态、数据回送状态、数据回送状态、数据面向地址总线的有面向地址总线的有面向地址总线的有面向地址总线的有：：：：   RDRD：：：：读信号，低电平有效读信号，低电平有效读信号，低电平有效读信号，低电平有效WRWR：：：：写信号，低电平有效写信号，低电平有效写信号，低电平有效写信号，低电平有效RESETRESET：：：：复位信号，高电平有效它清除控制寄存复位信号，高电平有效它清除控制寄存复位信号，高电平有效它清除控制寄存复位信号，高电平有效它清除控制寄存器并将器并将器并将器并将8255A8255A的的的的A A、、、、B B、、、、C C三个端口均置为输入方式；三个端口均置为输入方式；三个端口均置为输入方式；三个端口均置为输入方式；输入寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请输入寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请输入寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请输入寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请求；求；求；求；2424条面向外设信号线呈现高阻悬浮状态条面向外设信号线呈现高阻悬浮状态条面向外设信号线呈现高阻悬浮状态条面向外设信号线呈现高阻悬浮状态 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日②②②②与外部设备的连接信号与外部设备的连接信号与外部设备的连接信号与外部设备的连接信号          PA0PA0～～～～PA7PA7：：：：端口端口端口端口A A的输入的输入的输入的输入/ /输出线。

输出线          PB0PB0～～～～PB7PB7：：：：端口端口端口端口B B的输入的输入的输入的输入/ /输出线          PC0PC0～～～～PC7PC7：：：：端口端口端口端口C C的输入的输入的输入的输入/ /输出线这这这这2424根信号线均可用来连接根信号线均可用来连接根信号线均可用来连接根信号线均可用来连接I/OI/O设备和传送信息设备和传送信息设备和传送信息设备和传送信息其中，其中，其中，其中，A A口和口和口和口和B B口只作输入口只作输入口只作输入口只作输入/ /输出的数据口用输出的数据口用输出的数据口用输出的数据口用             计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CS A1A0RDWR读操作读操作内容内容PC系统系统实验平台实验平台00001PA口口→数据总线（数据总线（ → CPU））数据数据60H300H00101PB口口→数据总线（数据总线（ → CPU））数据数据61H301H01001PC口口→数据总线（数据总线（ → CPU））数据数据62H302H写操作写操作00010PA口口← 数据总线（数据总线（← CPU））数据数据60H300H00110PB口口←数据总线（数据总线（← CPU））数据数据61H301H01010PC口口←数据总线（数据总线（← CPU））数据数据62H302H01110控制寄存器控制寄存器←数据总线数据总线控制字控制字63H303H无操作情况无操作情况1××××总线悬浮（三态）总线悬浮（三态）0××11总线悬浮总线悬浮01101控制口不能读控制口不能读63H303H表表表表8.2   8255A8.2   8255A基本操作与端口地址基本操作与端口地址基本操作与端口地址基本操作与端口地址 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.2.4  8255A的控制字的控制字1.方式命令方式命令作用：作用：指定指定8255A的的工作方式及其方式下工作方式及其方式下3个并个并行端口（行端口（PA、、PB、、PC）的功能，是作输入）的功能，是作输入还是作输出。

还是作输出格式：格式： 8 8位，其中最高位是特征位，位，其中最高位是特征位，一定要写一定要写1 11D6D5D4D3D2D1D0特征位特征位A组方式组方式00=0方式方式01=1方式方式10=2方式方式11=不用不用PA0=输出输出1=输入输入PC4~70=输出输出1=输入输入B组方式组方式0=0方式方式1=1方式方式PB0=输出输出1=输入输入PC0~30=输出输出1=输入输入 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例1 1：要把：要把：要把：要把A A口口口口指定为指定为指定为指定为1 1方式方式方式方式，，，，输入，输入，输入，输入，C C口上半部为输口上半部为输口上半部为输口上半部为输出出出出；；；；B B口口口口指定为指定为指定为指定为0 0方式方式方式方式，，，，输出输出输出输出，，，，C C口下半部定为输入口下半部定为输入口下半部定为输入口下半部定为输入，，，，则工作方式命令代码是：则工作方式命令代码是：则工作方式命令代码是：则工作方式命令代码是：10110001B10110001B或或或或B1HB1H。

初始化的程序段为：初始化的程序段为：初始化的程序段为：初始化的程序段为：              MOV  DXMOV  DX，，，，303H            303H            ；；；；8255A8255A命令口地址命令口地址命令口地址命令口地址              MOV  ALMOV  AL，，，，0B1H            0B1H            ；初始化命令；初始化命令；初始化命令；初始化命令                OUT  DXOUT  DX，，，，AL              AL              ；送到命令口；送到命令口；送到命令口；送到命令口 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2. 2.按位置位按位置位按位置位按位置位/ /复位命令复位命令复位命令复位命令作用：指定作用：指定作用：指定作用：指定PCPC口的某一位（某一个引脚）输出高口的某一位（某一个引脚）输出高口的某一位（某一个引脚）输出高口的某一位（某一个引脚）输出高平或低电平。

平或低电平平或低电平平或低电平格式：格式：格式：格式：8 8位，其中最高位是特征位，位，其中最高位是特征位，位，其中最高位是特征位，位，其中最高位是特征位，一定要写一定要写一定要写一定要写0 0，，，，0D6D5D4D3D2D1D0特征位特征位特征位特征位     不不不不                  用用用用（写（写（写（写0 0））））位位位位        选选选选        择择择择000=C000=C口口口口0 0位位位位001=C001=C口口口口1 1位位位位……111=C111=C口口口口7 7位位位位1=1=置位置位置位置位（高电平）（高电平）（高电平）（高电平）0=0=复位复位复位复位（低电平）（低电平）（低电平）（低电平） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例：若要把例：若要把例：若要把例：若要把C C口的口的口的口的PC2PC2引脚置成高电平输出，则命引脚置成高电平输出，则命引脚置成高电平输出，则命引脚置成高电平输出，则命令字应该为令字应该为令字应该为令字应该为00000101B00000101B或或或或05H05H。

会使得从会使得从会使得从会使得从PCPC口的口的口的口的PC2PC2引脚输出高电平引脚输出高电平引脚输出高电平引脚输出高电平，程序段为：，程序段为：，程序段为：，程序段为：        MOV  DXMOV  DX，，，，303H            303H            ；；；；8255A8255A命令口地址命令口地址命令口地址命令口地址                MOV  ALMOV  AL，，，，05H          05H          ；使；使；使；使PC2=1PC2=1的命令字的命令字的命令字的命令字                OUT  DXOUT  DX，，，，AL            AL            ；送到命令口；送到命令口；送到命令口；送到命令口        如果要使引脚如果要使引脚如果要使引脚如果要使引脚PC2PC2输出低电位，则程序段为：输出低电位，则程序段为：输出低电位，则程序段为：输出低电位，则程序段为：        MOV  DXMOV  DX，，，，303H           303H           ；；；；8255A8255A命令口地址命令口地址命令口地址命令口地址                  MOV  ALMOV  AL，，，，04H        04H        ；使；使；使；使PC2=0PC2=0的命令字的命令字的命令字的命令字                  OUT  DXOUT  DX，，，，AL          AL          ；送到命令口；送到命令口；送到命令口；送到命令口 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日利用利用利用利用C C口的按位控制特性还可以产生、负脉冲或口的按位控制特性还可以产生、负脉冲或口的按位控制特性还可以产生、负脉冲或口的按位控制特性还可以产生、负脉冲或方波输出，对外设进行控制。

方波输出，对外设进行控制方波输出，对外设进行控制方波输出，对外设进行控制例例例例3 3：利用：利用：利用：利用8255A8255A的的的的PC7PC7产生负脉冲，作打印机接产生负脉冲，作打印机接产生负脉冲，作打印机接产生负脉冲，作打印机接口电路的数据选通信号，其程序段为：口电路的数据选通信号，其程序段为：口电路的数据选通信号，其程序段为：口电路的数据选通信号，其程序段为：        MOV  DXMOV  DX，，，，303H              303H              ；；；；8255A8255A命令口命令口命令口命令口        MOV  ALMOV  AL，，，，00001110B     00001110B     ；置；置；置；置PC7=0PC7=0    OUT  DX    OUT  DX，，，，ALAL    NOP                                         NOP                                     ；维持低电平；维持低电平；维持低电平；维持低电平        NOP    NOP        MOV  AL    MOV  AL，，，，00001111B     00001111B     ；置；置；置；置PC7=1PC7=1    OUT  DX    OUT  DX，，，，ALAL 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3. 3.关于两个命令的讨论关于两个命令的讨论关于两个命令的讨论关于两个命令的讨论①①①①   方式命令是对方式命令是对方式命令是对方式命令是对8255A8255A的的的的3 3个端口的工作方式及功能进行指个端口的工作方式及功能进行指个端口的工作方式及功能进行指个端口的工作方式及功能进行指定，即进行初始化，定，即进行初始化，定，即进行初始化，定，即进行初始化，初始工作要在使用初始工作要在使用初始工作要在使用初始工作要在使用8255A8255A之前做之前做之前做之前做。

②②②②   按位置位按位置位按位置位按位置位/ /复位命令只是对复位命令只是对复位命令只是对复位命令只是对PCPC口的输出进行控制，使用口的输出进行控制，使用口的输出进行控制，使用口的输出进行控制，使用它产不破坏已经建立的它产不破坏已经建立的它产不破坏已经建立的它产不破坏已经建立的3 3种工作方式，而是对它们实现动态种工作方式，而是对它们实现动态种工作方式，而是对它们实现动态种工作方式，而是对它们实现动态控制的一种支持它可控制的一种支持它可控制的一种支持它可控制的一种支持它可放在初始化程序以后的任何地方放在初始化程序以后的任何地方放在初始化程序以后的任何地方放在初始化程序以后的任何地方③③③③   两个命令的两个命令的两个命令的两个命令的最高位（最高位（最高位（最高位（D7D7）都分配作了特征位）都分配作了特征位）都分配作了特征位）都分配作了特征位，之所以要，之所以要，之所以要，之所以要设置特征位，是为了识别两个不同的命令设置特征位，是为了识别两个不同的命令设置特征位，是为了识别两个不同的命令设置特征位，是为了识别两个不同的命令④④④④   按位置位按位置位按位置位按位置位/ /复位的复位的复位的复位的命令代码只能写入命令口命令代码只能写入命令口命令代码只能写入命令口命令代码只能写入命令口。

这个问题常这个问题常这个问题常这个问题常有人弄错有人弄错有人弄错有人弄错 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日三、三、三、三、8255A8255A8255A8255A的工作方式的工作方式的工作方式的工作方式 8255A8255A8255A8255A的的的的工作方式与端口有关工作方式与端口有关工作方式与端口有关工作方式与端口有关，，，，PAPAPAPA口有三种口有三种口有三种口有三种方式（方式（方式（方式（0 0 0 0方式、方式、方式、方式、1 1 1 1方式、方式、方式、方式、2 2 2 2方式），方式），方式），方式），PBPBPBPB口和口和口和口和PCPCPCPC口只有口只有口只有口只有两种方式（两种方式（两种方式（两种方式（0 0 0 0方式、方式、方式、方式、1 1 1 1方式方式方式方式) ) ) )7.3 8255A7.3 8255A7.3 8255A7.3 8255A的的的的0 0 0 0方式及其应用方式及其应用方式及其应用方式及其应用一、特点一、特点一、特点一、特点1.01.01.01.0方式是一种基本输入方式是一种基本输入方式是一种基本输入方式是一种基本输入/ / / /输出工作方式。

通常不输出工作方式通常不输出工作方式通常不输出工作方式通常不用联络信号，或不使用固定的联络信号用联络信号，或不使用固定的联络信号用联络信号，或不使用固定的联络信号用联络信号，或不使用固定的联络信号基本基本基本基本I/OI/OI/OI/O方式是指查询方式传送，也包括无条件传方式是指查询方式传送，也包括无条件传方式是指查询方式传送，也包括无条件传方式是指查询方式传送，也包括无条件传送 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2. 2.在在在在0 0方式下，彼此独立的两个方式下，彼此独立的两个方式下，彼此独立的两个方式下，彼此独立的两个8 8位和两个位和两个位和两个位和两个4 4位并位并位并位并行口，都能被指定作为输入或者输出用，共有行口，都能被指定作为输入或者输出用，共有行口，都能被指定作为输入或者输出用，共有行口，都能被指定作为输入或者输出用，共有1616种不同的使用状态种不同的使用状态种不同的使用状态种不同的使用状态3. 3.在在在在0 0方式下不设置专用联络信号线，需要联络方式下不设置专用联络信号线，需要联络方式下不设置专用联络信号线，需要联络方式下不设置专用联络信号线，需要联络时，可由用户任意指定时，可由用户任意指定时，可由用户任意指定时，可由用户任意指定C C口中的哪口中的哪口中的哪口中的哪   根线完成某种根线完成某种根线完成某种根线完成某种联络功能，这与后面要讨论的在联络功能，这与后面要讨论的在联络功能，这与后面要讨论的在联络功能，这与后面要讨论的在1 1方式、方式、方式、方式、2 2方式下方式下方式下方式下设置固定的专用联络信号线不同。

设置固定的专用联络信号线不同设置固定的专用联络信号线不同设置固定的专用联络信号线不同4. 4.是单向是单向是单向是单向I/OI/O，一次初始化只能指定端口（，一次初始化只能指定端口（，一次初始化只能指定端口（，一次初始化只能指定端口（PAPA、、、、PBPB和和和和PCPC）作输入或输出，不能指定端口同时既）作输入或输出，不能指定端口同时既）作输入或输出，不能指定端口同时既）作输入或输出，不能指定端口同时既作输入又作输出作输入又作输出作输入又作输出作输入又作输出 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日二、并行打印机接口设计二、并行打印机接口设计二、并行打印机接口设计二、并行打印机接口设计1. 1.要求要求要求要求       为某应用系统配置一个并行打印机接口，并且为某应用系统配置一个并行打印机接口，并且为某应用系统配置一个并行打印机接口，并且为某应用系统配置一个并行打印机接口，并且通过接口通过接口通过接口通过接口CPUCPU采用查询方式把存放在采用查询方式把存放在采用查询方式把存放在采用查询方式把存放在BUFBUF缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区的的的的256256个字（个字（个字（个字（ASCIIASCII码）送去打印。

码）送去打印码）送去打印码）送去打印              2. 2.分析分析分析分析            由于打印接口直接面向的对象是打印机接口标由于打印接口直接面向的对象是打印机接口标由于打印接口直接面向的对象是打印机接口标由于打印接口直接面向的对象是打印机接口标准，而不是打印机本身，因此打印机接口要按照准，而不是打印机本身，因此打印机接口要按照准，而不是打印机本身，因此打印机接口要按照准，而不是打印机本身，因此打印机接口要按照接口标准的要求进行设计有关打印机接口标准接口标准的要求进行设计有关打印机接口标准接口标准的要求进行设计有关打印机接口标准接口标准的要求进行设计有关打印机接口标准CentronicsCentronics的信号线定义和工作时序见的信号线定义和工作时序见的信号线定义和工作时序见的信号线定义和工作时序见8.14 8.14  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DATA0~DATA7STROBEBUSYACK图图图图8.14   8.14   并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序过程过程过程过程: :采用查询方式时，采用查询方式时，采用查询方式时，采用查询方式时，打印机与打印机与打印机与打印机与CPUCPU之间传送数之间传送数之间传送数之间传送数据的过程是：据的过程是：据的过程是：据的过程是：①①①①   首先查询首先查询首先查询首先查询BUSYBUSY。

若若BUSY=1BUSY=1，打印机忙，则等，打印机忙，则等，打印机忙，则等，打印机忙，则等待；若待；若待；若待；若BUSY=0BUSY=0，打印机不忙，则送数据，打印机不忙，则送数据，打印机不忙，则送数据，打印机不忙，则送数据②②②②   通过并行接口把数据送给标准插座通过并行接口把数据送给标准插座通过并行接口把数据送给标准插座通过并行接口把数据送给标准插座DATA BIT1DATA BIT1～～～～DATA BIT8 DATA BIT8 数据线上，此时数据并未送入打印数据线上，此时数据并未送入打印数据线上，此时数据并未送入打印数据线上，此时数据并未送入打印机 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③   再送出一个数据选通信号再送出一个数据选通信号再送出一个数据选通信号再送出一个数据选通信号DATA STROBE-DATA STROBE-（负脉冲）给（负脉冲）给（负脉冲）给（负脉冲）给   标准插座的标准插座的标准插座的标准插座的1 1号引脚，把数据线上号引脚，把数据线上号引脚，把数据线上号引脚，把数据线上的数据打入到打印机的内部缓冲器。

的数据打入到打印机的内部缓冲器的数据打入到打印机的内部缓冲器的数据打入到打印机的内部缓冲器④④④④   打印机在收到数据后，通过插座的打印机在收到数据后，通过插座的打印机在收到数据后，通过插座的打印机在收到数据后，通过插座的1111号引肢号引肢号引肢号引肢发出发出发出发出“ “忙忙忙忙” ”（（（（BUSY=1BUSY=1）信号，表明打印机正在）信号，表明打印机正在）信号，表明打印机正在）信号，表明打印机正在处理输入的数据处理输入的数据处理输入的数据处理输入的数据⑤⑤⑤⑤   最后在最后在最后在最后在1010号引脚上送出一个回答信号号引脚上送出一个回答信号号引脚上送出一个回答信号号引脚上送出一个回答信号ACK-ACK-给给给给主机，表示上一个字符已经处理完毕主机，表示上一个字符已经处理完毕主机，表示上一个字符已经处理完毕主机，表示上一个字符已经处理完毕 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3. 3.设计设计设计设计接口电路的设计包括硬件接口电路和软件驱动程接口电路的设计包括硬件接口电路和软件驱动程接口电路的设计包括硬件接口电路和软件驱动程接口电路的设计包括硬件接口电路和软件驱动程序两部分。

序两部分序两部分序两部分①①①①   打印机接口电路打印机接口电路打印机接口电路打印机接口电路打印机接口电路原理框图如打印机接口电路原理框图如打印机接口电路原理框图如打印机接口电路原理框图如图图图图7.37.3所示该电路的设计思路是：所示该电路的设计思路是：所示该电路的设计思路是：所示该电路的设计思路是：按照按照按照按照CentronicssCentronicss标准对打印机接口信号线的定义，最标准对打印机接口信号线的定义，最标准对打印机接口信号线的定义，最标准对打印机接口信号线的定义，最基本的信号线需要基本的信号线需要基本的信号线需要基本的信号线需要8 8根数据线（根数据线（根数据线（根数据线（DATABIT1DATABIT1～～～～8 8））））1根控制线（根控制线（STB），），1根状态线（根状态线（BUSY）和）和1根根地线选用地线选用8255A的的PA口作数据口输出口作数据口输出8位打印数位打印数据，工作方式为据，工作方式为0方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CPUCPU   PAPA0~70~7PCPC7 7PCPC2 2地地地地   地地地地BUSYBUSYSTBSTBDATADATA0~70~711111 12~92~98255A8255A打印机插座打印机插座打印机插座打印机插座图图图图7.3   8255A7.3   8255A并行打印机接口电路框图并行打印机接口电路框图并行打印机接口电路框图并行打印机接口电路框图 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日       ②②②②接口驱动程序。

接口驱动程序接口驱动程序接口驱动程序其程序流程图如右其程序流程图如右其程序流程图如右其程序流程图如右图所示驱动程序图所示驱动程序图所示驱动程序图所示驱动程序的程序段如下：的程序段如下：的程序段如下：的程序段如下：结结 束束8255A  初始化初始化BUSY=0?送送    数数送送   STB内存内存+1字节数字节数-1送完？送完？开始开始YNYN 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CODE   SEGMENTCODE   SEGMENTASSUME    CSASSUME    CS：：：：CODECODE，，，，DSDS：：：：CODECODEORG100HORG100HSTARTSTART：：：：      MOV  AXMOV  AX，，，，CODECODE MOV  CS MOV  CS，，，，AXAX MOV  DS MOV  DS，，，，AXAX MOV  DX MOV  DX，，，，303H            303H            ；；；；8255A8255A命令口命令口命令口命令口   MOV  ALMOV  AL，，，，10000001B  10000001B  ；工作方式字；工作方式字；工作方式字；工作方式字   OUT  DXOUT  DX，，，，AL                AL                ；（；（；（；（A A口口口口0 0方式，输出，方式，输出，方式，输出，方式，输出，                                                                                  C4C4～～～～C7C7输出，输出，输出，输出，C0C0～～～～C3C3输入）输入）输入）输入） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日MOV  ALMOV  AL，，，，00001111B         00001111B         ；；；；PC7PC7位置高，使位置高，使位置高，使位置高，使STB--=1STB--=1OUT   DXOUT   DX，，，，ALALMOV   SI,     OFFSET BUF   MOV   SI,     OFFSET BUF   ；打印字符内存首地址；打印字符内存首地址；打印字符内存首地址；打印字符内存首地址MOV  CXMOV  CX，，，，OFFH                 OFFH                 ；打印字符个数；打印字符个数；打印字符个数；打印字符个数MOV  DXMOV  DX，，，，302H                   302H                   ；；；；PCPC口地址口地址口地址口地址IN      ALIN      AL，，，，DX                        DX                        ；查；查；查；查BUSY=0BUSY=0？（？（？（？（PC2=0PC2=0））））AND  ALAND  AL，，，，04H                      04H                      ;00000100B      ;00000100B      JNZ   L                     JNZ   L                     ；忙，则等待；不忙，则向；忙，则等待；不忙，则向；忙，则等待；不忙，则向；忙，则等待；不忙，则向A A口送数口送数口送数口送数MOV  DXMOV  DX，，，，300H        300H        ；；；；PAPA口地址口地址口地址口地址MOV  ALMOV  AL，，，，[SI]           [SI]           ；从内存取数；从内存取数；从内存取数；从内存取数OUT   DXOUT   DX，，，，AL            AL            ；送数据到；送数据到；送数据到；送数据到A A口口口口MOV  ALMOV  AL，，，，303H         303H         ；；；；8255A8255A命令口命令口命令口命令口MOV    ALMOV    AL，，，，00001110B    00001110B    ；置；置；置；置STB-STB-信号为低（信号为低（信号为低（信号为低（PC7=0PC7=0））））L: 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日OUT    DXOUT    DX，，，，ALALNOPNOP   ；负脉冲宽度（延时）；负脉冲宽度（延时）；负脉冲宽度（延时）；负脉冲宽度（延时）NOPNOPMOV    ALMOV    AL，，，，00001111B        00001111B        ；置；置；置；置STB-STB-为高为高为高为高（（（（PC7=1PC7=1））））OUT     DXOUT     DX，，，，ALALINC      SI                               INC      SI                               ；内存地址加；内存地址加；内存地址加；内存地址加1 1DEC     CX                             DEC     CX                             ；字符数减；字符数减；字符数减；字符数减1 1JNZ      L                                JNZ      L                                ；未完，继续；未完，继续；未完，继续；未完，继续MOV    AXMOV    AX，，，，4C00H            4C00H            ；已完，退出；已完，退出；已完，退出；已完，退出INT     21H  INT     21H  BUF   DB  256BUF   DB  256个个个个ASCIIASCII字符代码字符代码字符代码字符代码CODE   ENDSCODE   ENDSEND      STARTEND      START 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日7.4      8255A7.4      8255A的的的的1 1方式及其应用方式及其应用方式及其应用方式及其应用一、特点一、特点一、特点一、特点①①①①   1 1方式是一种选通输入方式是一种选通输入方式是一种选通输入方式是一种选通输入/ /输出方式或叫应答方式，输出方式或叫应答方式，输出方式或叫应答方式，输出方式或叫应答方式，因此，需设置专用的联络信号线或应答信号线，以因此，需设置专用的联络信号线或应答信号线，以因此，需设置专用的联络信号线或应答信号线，以因此，需设置专用的联络信号线或应答信号线，以便对便对便对便对I/OI/O设备和设备和设备和设备和CPUCPU两侧两侧两侧两侧   进行联络。

这种方式通常进行联络这种方式通常进行联络这种方式通常进行联络这种方式通常用于查询（条件）传送或中断传送数据的输入输用于查询（条件）传送或中断传送数据的输入输用于查询（条件）传送或中断传送数据的输入输用于查询（条件）传送或中断传送数据的输入输出都有锁存功能出都有锁存功能出都有锁存功能出都有锁存功能②②②②   PAPA和和和和PBPB为数据口，而为数据口，而为数据口，而为数据口，而PCPC口的大部分引脚分配作口的大部分引脚分配作口的大部分引脚分配作口的大部分引脚分配作专用（固定）的联络信号的专用（固定）的联络信号的专用（固定）的联络信号的专用（固定）的联络信号的C C口引脚，用户不能再口引脚，用户不能再口引脚，用户不能再口引脚，用户不能再指定作其他作用指定作其他作用指定作其他作用指定作其他作用 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③   各联络信号线之间有固定的时序关系，传各联络信号线之间有固定的时序关系，传各联络信号线之间有固定的时序关系，传各联络信号线之间有固定的时序关系，传送数据时，要严格按照时序进行。

送数据时，要严格按照时序进行送数据时，要严格按照时序进行送数据时，要严格按照时序进行④④④④输入输入输入输入/ /输出操作过程中，产生固定的状态字，输出操作过程中，产生固定的状态字，输出操作过程中，产生固定的状态字，输出操作过程中，产生固定的状态字，这些状态信息可作为查询或中断请求之用状态这些状态信息可作为查询或中断请求之用状态这些状态信息可作为查询或中断请求之用状态这些状态信息可作为查询或中断请求之用状态字从字从字从字从PCPC口读取⑤⑤⑤⑤单向传送一次初始化只能设置在一个方向上单向传送一次初始化只能设置在一个方向上单向传送一次初始化只能设置在一个方向上单向传送一次初始化只能设置在一个方向上传送，不能同时作两个方向的传送传送，不能同时作两个方向的传送传送，不能同时作两个方向的传送传送，不能同时作两个方向的传送 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日二、二、二、二、1 1方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序1 1方式下输入的联络信号线定义及时序方式下输入的联络信号线定义及时序方式下输入的联络信号线定义及时序方式下输入的联络信号线定义及时序（（（（1 1）联络信号的定义）联络信号的定义）联络信号的定义）联络信号的定义                因为输入是从因为输入是从因为输入是从因为输入是从I/OI/O设备向设备向设备向设备向8255A8255A送数据进来，所以送数据进来，所以送数据进来，所以送数据进来，所以I/OI/O设备应先把数据准备好，并送到设备应先把数据准备好，并送到设备应先把数据准备好，并送到设备应先把数据准备好，并送到8255A8255A，然后，然后，然后，然后CPUCPU再再再再从从从从8255A8255A读取数据。

这个传递过程中需要使用一些联络读取数据这个传递过程中需要使用一些联络读取数据这个传递过程中需要使用一些联络读取数据这个传递过程中需要使用一些联络信号线所以当信号线所以当信号线所以当信号线所以当A A口和口和口和口和B B口为输入时，各指定了口为输入时，各指定了口为输入时，各指定了口为输入时，各指定了C C口的口的口的口的3 3根线作为根线作为根线作为根线作为8255A8255A与外设及与外设及与外设及与外设及CPUCPU之间应答信号，如图之间应答信号，如图之间应答信号，如图之间应答信号，如图7.87.8所示        STB-STB-：外设给：外设给：外设给：外设给8255A8255A的的的的“ “输入选通输入选通输入选通输入选通” ”信号，低电平有信号，低电平有信号，低电平有信号，低电平有效 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日IBFIBF：：：：8255A8255A8255A8255A给外设的回答信号给外设的回答信号给外设的回答信号给外设的回答信号“ “输入缓冲器满输入缓冲器满输入缓冲器满输入缓冲器满” ”，高电平有效。

高电平有效高电平有效高电平有效INTRINTR：：：：8255A8255A8255A8255A给给给给CPUCPUCPUCPU的的的的“ “中断请求中断请求中断请求中断请求” ”信号，高电平有效信号，高电平有效信号，高电平有效信号，高电平有效PCPC4 4PCPC5 5PCPC3 3INTEINTEA APAPA7~07~0PCPC6,76,7RDRDI/OI/O2 2INTRINTRAAIBFIBFAASTBSTBAA8 81 1方式输入（端口方式输入（端口方式输入（端口方式输入（端口A A））））&&PCPC2 2PCPC1 1CPCP0 0INTEINTEB BPBPB7~07~0RDRD2 2INTRINTRB BIBFIBFB BSTBSTBB B8 81 1方式输入（端口方式输入（端口方式输入（端口方式输入（端口B B）））） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日（（（（2 2））））1 1方式输入的工作时序方式输入的工作时序方式输入的工作时序方式输入的工作时序       1 1方式的工作时序如图方式的工作时序如图方式的工作时序如图方式的工作时序如图7.97.9和表和表和表和表7.37.3所示。

其信号交接过所示其信号交接过所示其信号交接过所示其信号交接过程如下：程如下：程如下：程如下：t tpspst tSTSTt tSTBSTBt tSITSITt tRITRITt tRIBRIBt tPHPHSTBSTBRDRDIBFIBFINTRINTR来自外设的来自外设的来自外设的来自外设的输入数据输入数据输入数据输入数据图图图图7.9  17.9  1方式输入时工作时序图方式输入时工作时序图方式输入时工作时序图方式输入时工作时序图 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日①① 数据输入时，外设处于主动地位，当外设准数据输入时，外设处于主动地位，当外设准备好数据并放到数据线上后，首先发备好数据并放到数据线上后，首先发STB信号，信号，由它把数据输入到由它把数据输入到255A②② 在在STB的下降沿约的下降沿约300ns，数据已锁存到，数据已锁存到8255A的缓冲器后，引起的缓冲器后，引起IBF变高，表示变高，表示8255A的的“输入缓冲器满输入缓冲器满”，禁止输入新数据禁止输入新数据 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日符号符号参数参数8255A单位单位MINMAXtSTSTB脉冲宽度脉冲宽度500nstSTBSTB=0至至IBF=1300nstSITSTB=1到到INTR=1300ns tRIBRD=1到到IBF=0300nstRITRD=0到到INTR=0400nsTPS数据提前数据提前STB无效的时间无效的时间0nstPH数据保持时间数据保持时间180ns 表表表表7.3  17.3  1方式输入工作时序表方式输入工作时序表方式输入工作时序表方式输入工作时序表 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③   在在在在STBSTB的上升沿约的上升沿约的上升沿约的上升沿约300ns300ns后，在中断允许后，在中断允许后，在中断允许后，在中断允许（（（（INTE=1INTE=1）的情况下）的情况下）的情况下）的情况下IBFIBF的高电平产生中断请求，的高电平产生中断请求，的高电平产生中断请求，的高电平产生中断请求，使使使使INTRINTR上升变高，通右上升变高，通右上升变高，通右上升变高，通右CPUCPU，接口中已有数据，，接口中已有数据，，接口中已有数据，，接口中已有数据，请求请求请求请求CPUCPU读取。

读取④④④④   CPUCPU得知得知得知得知INTRINTR信号有效之后，执行读操作时，信号有效之后，执行读操作时，信号有效之后，执行读操作时，信号有效之后，执行读操作时，RDRD信号的下降沿使信号的下降沿使信号的下降沿使信号的下降沿使INTRINTR复位，撤消中断请求，复位，撤消中断请求，复位，撤消中断请求，复位，撤消中断请求，为下一次中断请求作好准备为下一次中断请求作好准备为下一次中断请求作好准备为下一次中断请求作好准备            从上述分析，可知在从上述分析，可知在从上述分析，可知在从上述分析，可知在1 1方式下，数据从方式下，数据从方式下，数据从方式下，数据从I/OI/O设备设备设备设备发出，通过发出，通过发出，通过发出，通过8255A8255A，送到，送到，送到，送到CPUCPU的整个过程有如下的整个过程有如下的整个过程有如下的整个过程有如下4 4步：步：步：步：CPU8255AI/O设备设备①①      STB③③       INTR②②       IBF④④      RD 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2. 12. 1方式下输出的联络信号线定义及时序（自学）方式下输出的联络信号线定义及时序（自学）方式下输出的联络信号线定义及时序（自学）方式下输出的联络信号线定义及时序（自学）（（（（1 1）联络信号的定义）联络信号的定义）联络信号的定义）联络信号的定义WRWR&&PCPC7 7PCPC6 6PCPC3 3INTEINTEA APAPA7~07~0PCPC4,54,5I/OI/O2 2INTRINTRAAACKACKAAOBFOBFAA8 8&&PCPC1 1PCPC2 2PCPC0 0INTEINTEA APAPA7~07~0WRWRINTRINTRB BACKACKB BOBFOBFB B8 81 1方式输出（端口方式输出（端口方式输出（端口方式输出（端口A A））））1 1方式输出（端口方式输出（端口方式输出（端口方式输出（端口B B））））图图图图7.10    17.10    1方式输出时联络信号线定义方式输出时联络信号线定义方式输出时联络信号线定义方式输出时联络信号线定义 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日（（（（2 2））））1 1方式输出的工作时序方式输出的工作时序方式输出的工作时序方式输出的工作时序1  1 方式输出的工作时序，如图方式输出的工作时序，如图方式输出的工作时序，如图方式输出的工作时序，如图7.117.11所示。

所示tWOBtWITtAOBtAKtAITtWBWRINTROBFACK输出输出图图7.11   1方式输出时工作时序方式输出时工作时序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日其信号交接的过程如下：其信号交接的过程如下：其信号交接的过程如下：其信号交接的过程如下：①①①①数据输出时，数据输出时，数据输出时，数据输出时，CPUCPU应先准备如数据，并把数据写到应先准备如数据，并把数据写到应先准备如数据，并把数据写到应先准备如数据，并把数据写到8255A8255A输出数据寄存器当输出数据寄存器当输出数据寄存器当输出数据寄存器当CPUCPU向向向向8255A8255A写完一个数写完一个数写完一个数写完一个数据后，据后，据后，据后，WRWR的上升沿使的上升沿使的上升沿使的上升沿使OBFOBF有效，表示有效，表示有效，表示有效，表示8255A8255A的输出的输出的输出的输出缓冲器已满，通知外设读取数据并且缓冲器已满，通知外设读取数据并且缓冲器已满，通知外设读取数据并且缓冲器已满，通知外设读取数据并且WRWR使中断请使中断请使中断请使中断请求求求求INTRINTR变低，封锁中断请求。

变低，封锁中断请求变低，封锁中断请求变低，封锁中断请求②②②②外设得到外设得到外设得到外设得到OBFOBF有效的通知后，开始读数当外设读有效的通知后，开始读数当外设读有效的通知后，开始读数当外设读有效的通知后，开始读数当外设读取数据后，用取数据后，用取数据后，用取数据后，用ACKACK回答回答回答回答8255A8255A，表示数据已收到表示数据已收到表示数据已收到表示数据已收到 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③ACKACK的下降沿将的下降沿将的下降沿将的下降沿将OBFOBF置高，使置高，使置高，使置高，使OBFOBF无效，表示无效，表示无效，表示无效，表示输出缓冲器变空，为下一次输出作准备，在中断输出缓冲器变空，为下一次输出作准备，在中断输出缓冲器变空，为下一次输出作准备，在中断输出缓冲器变空，为下一次输出作准备，在中断允许（允许（允许（允许（INTE=1INTE=1）的情况下）的情况下）的情况下）的情况下ACKACK上升沿使上升沿使上升沿使上升沿使INTRINTR变高，变高，变高，变高，产生中断请求。

产生中断请求产生中断请求产生中断请求CPUCPU响应中断后，在中断服务程序响应中断后，在中断服务程序响应中断后，在中断服务程序响应中断后，在中断服务程序中，执行中，执行中，执行中，执行OUTOUT指令，向指令，向指令，向指令，向8255A8255A写下一个数据写下一个数据写下一个数据写下一个数据            从上述分析，在从上述分析，在从上述分析，在从上述分析，在1 1方式下，数据从方式下，数据从方式下，数据从方式下，数据从CPUCPU，通过，通过，通过，通过8255A8255A送到送到送到送到I/OI/O设备有设备有设备有设备有4 4步：步：步：步：CPUCPU8255A8255AI/OI/O设备设备设备设备①①①①      WD      WD③③③③       ACK       ACK②②②②       OBF       OBF④④④④      INTR      INTR 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日三、三、三、三、1 1方式的状态字方式的状态字方式的状态字方式的状态字1.1.状态字的作用状态字的作用状态字的作用状态字的作用 在在在在1 1 1 1方式下方式下方式下方式下8255A8255A8255A8255A有固定的状态字。

状态字为有固定的状态字状态字为有固定的状态字状态字为有固定的状态字状态字为查询方式提供了状态标志位，如查询方式提供了状态标志位，如查询方式提供了状态标志位，如查询方式提供了状态标志位，如IBFIBFIBFIBF和和和和OBFOBFOBFOBF，同时，，同时，，同时，，同时，由于由于由于由于8255A8255A8255A8255A不能直接中断矢量，因此当不能直接中断矢量，因此当不能直接中断矢量，因此当不能直接中断矢量，因此当8255A8255A8255A8255A采用采用采用采用中断方式时，中断方式时，中断方式时，中断方式时，CPUCPUCPUCPU也要通过读状态字来确定中断源，也要通过读状态字来确定中断源，也要通过读状态字来确定中断源，也要通过读状态字来确定中断源，实现查询中断实现查询中断实现查询中断实现查询中断2.状态字的格式状态字的格式状态字的格式如图状态字的格式如图7.12所示 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日D7D6D5D4D3D2D1D0A组状态组状态B组状态组状态I/OI/OIBFA INTEA INTRAPC7PC6PC5PC4PC3OBFA  INTEAI/O I/O  INTRAPC7PC6PC5PC4PC3 INTEB  IBFB INTRBPC2PC1PC0  输入时输入时  输出时输出时 INTEB  OBFB INTRBPC2PC1PC0图图7.12  1方式的状态字方式的状态字 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日状态字有状态字有状态字有状态字有8 8位，位，位，位，分分分分A A和和和和B B两组，两组，两组，两组，A A组状态位占高组状态位占高组状态位占高组状态位占高5 5位，位，位，位，B B组状位占低组状位占低组状位占低组状位占低3 3位位位位，并且输入和输出时的状态字不相，并且输入和输出时的状态字不相，并且输入和输出时的状态字不相，并且输入和输出时的状态字不相同。

同3. 3.使用状态字时要注意的几个问题使用状态字时要注意的几个问题使用状态字时要注意的几个问题使用状态字时要注意的几个问题①①①①状态字是在状态字是在状态字是在状态字是在8255A8255A输入输入输入输入/ /输出操作过程中由内部产输出操作过程中由内部产输出操作过程中由内部产输出操作过程中由内部产生，从生，从生，从生，从C C口读取的，因此从口读取的，因此从口读取的，因此从口读取的，因此从C C口读出的状态字是独立口读出的状态字是独立口读出的状态字是独立口读出的状态字是独立于于于于C C口的外部引脚的，或者说与口的外部引脚的，或者说与口的外部引脚的，或者说与口的外部引脚的，或者说与C C口的外部引脚口的外部引脚口的外部引脚口的外部引脚   无关②②②②状态字中供状态字中供状态字中供状态字中供CPUCPU查询的状态位有：输入时查询的状态位有：输入时查询的状态位有：输入时查询的状态位有：输入时------IBF------IBF位和位和位和位和INTRINTR位；输出位；输出位；输出位；输出------OBF------OBF位和位和位和位和INTRINTR位 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③状态字中的状态字中的状态字中的状态字中的INTEINTE位，是控制标志位，是控制标位，是控制标志位，是控制标位，是控制标志位，是控制标位，是控制标志位，是控制标志位，控制志位，控制志位，控制志位，控制8255A8255A能否提出中断请求，因此它不能否提出中断请求，因此它不能否提出中断请求，因此它不能否提出中断请求，因此它不是是是是I/OI/O操作过程中自动产生的状态，而是由程序操作过程中自动产生的状态，而是由程序操作过程中自动产生的状态，而是由程序操作过程中自动产生的状态，而是由程序通过按位置位通过按位置位通过按位置位通过按位置位/ /复位命令来设置或清除的。

复位命令来设置或清除的复位命令来设置或清除的复位命令来设置或清除的 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例1 1：若允许：若允许：若允许：若允许PAPA口输入时，产生中断请求，则必口输入时，产生中断请求，则必口输入时，产生中断请求，则必口输入时，产生中断请求，则必须设置须设置须设置须设置INTEA=1INTEA=1，即置，即置，即置，即置PC4=1PC4=1；若禁止它产生中；若禁止它产生中；若禁止它产生中；若禁止它产生中断请求，则置断请求，则置断请求，则置断请求，则置INTEA=0INTEA=0，即置，即置，即置，即置PC4=0PC4=0，其程序段，其程序段，其程序段，其程序段为：为：为：为：              MOV  DXMOV  DX，，，，303H           303H           ；；；；8255A8255A命令口命令口命令口命令口              MOV  ALMOV  AL，，，，00001010B  00001010B  ；置；置；置；置PC4=1PC4=1，允许，允许，允许，允许                                                                                                          中断请求中断请求中断请求中断请求            OUT   DXOUT   DX，，，，AL                    AL                          MOV  AL      MOV  AL，，，，00001000B  00001000B  ；置；置；置；置PC4=0PC4=0，禁止中，禁止中，禁止中，禁止中                                                                                                           断请求断请求断请求断请求            OUT   DXOUT   DX，，，，ALAL 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日7.5 8255A的的2方式及其应用方式及其应用一、特点一、特点①①PA口为双向选通输入口为双向选通输入/输出或叫双向应答输出或叫双向应答式输入式输入/输出。

一次初始化可指定输出一次初始化可指定PA口既作口既作输入口又作输出口输入口又作输出口②②设置专用的联络信号线和中断请求号信设置专用的联络信号线和中断请求号信线，因此，线，因此，2方式方式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日下可采用中断方式和查询方式与下可采用中断方式和查询方式与下可采用中断方式和查询方式与下可采用中断方式和查询方式与CPUCPUCPUCPU交换数据交换数据交换数据交换数据③③③③各联络线的定义及其时序关系和壮态基本上是在各联络线的定义及其时序关系和壮态基本上是在各联络线的定义及其时序关系和壮态基本上是在各联络线的定义及其时序关系和壮态基本上是在1 1 1 1方式下输入和输出两种操作的组合方式下输入和输出两种操作的组合方式下输入和输出两种操作的组合方式下输入和输出两种操作的组合二、二、二、二、2 2 2 2方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序方式下联络信号线的定义及其时序1.1.1.1.联络信号线的定义联络信号线的定义联络信号线的定义联络信号线的定义  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 2 2 2 2方式是一种双向选通输入输出方式，它把方式是一种双向选通输入输出方式，它把方式是一种双向选通输入输出方式，它把方式是一种双向选通输入输出方式，它把A A A A口作为双口作为双口作为双口作为双向输入向输入向输入向输入/ / / /输出口，把输出口，把输出口，把输出口，把C C C C口的口的口的口的5 5 5 5根线（根线（根线（根线（PCPCPCPC3 3 3 3~PC~PC~PC~PC7 7 7 7）作为专用应答）作为专用应答）作为专用应答）作为专用应答线，所以，线，所以，线，所以，线，所以，8255A8255A8255A8255A只有只有只有只有A A A A口才有口才有口才有口才有2 2 2 2方式。

其引脚定义如图方式其引脚定义如图方式其引脚定义如图方式其引脚定义如图7.16 7.16 7.16 7.16 所示PC3PC7PA7~0PC6PC4PC5PC2~0≥1&INTE1INTE2&WRRDINTRA8 8OBFAACKASTBAIBFAI/O3图图7.16 27.16 2方式的联络信号线定义方式的联络信号线定义 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2.2.2.2.工作时序工作时序工作时序工作时序 2 2 2 2方式的时序关系如图方式的时序关系如图方式的时序关系如图方式的时序关系如图7.177.177.177.17所示所示所示所示外设数据线外设数据线tWOBtAOBtSTtSIBtPStADtKDtPHtRIBINTRIBFWROBFACKSTBRD图图7.17   2方式时序关系方式时序关系数据从外设到数据从外设到8255A数据从数据从8255A到外设到外设数据从数据从8255A到到CPU数据从数据从CPU到到8255A 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日（要查询（要查询IBF、、OBF））三、三、三、三、2 2方式的状态字方式的状态字方式的状态字方式的状态字            2 2方式的状态字的含义是在方式的状态字的含义是在方式的状态字的含义是在方式的状态字的含义是在1 1方式下输入和输出状态位的方式下输入和输出状态位的方式下输入和输出状态位的方式下输入和输出状态位的组合，不再述。

组合，不再述组合，不再述组合，不再述D7D6D5D4D3D2D1D0A组状态B组状态PC7PC6PC5PC4PC3OBFAINTE出IBFAINTE入INTRA1方式PC2PC1PC0输入INTEBIBFBINTRB1方式PC2PC1PC0输出INTEBOBFBINTRBPC2PC1PC00方式I/OI/OI/O 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日四、中断方式的双向并行接口设计四、中断方式的双向并行接口设计1.要求要求      主从两个微机进行并行传送，共传送主从两个微机进行并行传送，共传送256个字节主机一侧的个字节主机一侧的8255A采用采用2方式方式并且用中断方式传送数据从机一侧并且用中断方式传送数据从机一侧8255A工作在工作在0方式，采用查询方式传送数方式，采用查询方式传送数据 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.设计设计（（1 1）硬件设计）硬件设计 从图从图7.197.19可知主机一侧的可知主机一侧的8255A8255A的的PAPA口作双向传送，既输出又输入，它的中断口作双向传送，既输出又输入，它的中断请示线接到请示线接到8259A8259A的的IR2IR2上。

从机一侧的上从机一侧的8255A8255A的的PAPA和和PBPB口是单向传送，分别作输出口是单向传送，分别作输出和输入使用使用8259A8259A的的IR2;IR2;中断服务程序中中断服务程序中要判断要判断IBFIBF  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日主主主主机机机机INTAINTAINTRINTRINTAINTAINTAINTAIRIR0 0IRIR2 2IRIR7 7系统总线系统总线系统总线系统总线图图图图7.19  27.19  2方式接口电路框图方式接口电路框图方式接口电路框图方式接口电路框图8259A8259APCPC0 0~ ~7 7PCPC3 3PCPC7 7PCPC4 4PCPC6 6PCPC5 5PCPC0 0~ ~2 2PAPA0 0~ ~7 7PAPA0 0~ ~7 7PBPB0 0~ ~7 7PCPC1 1PCPC7 7PCPC6 6PCPC0 0PCPC2 2~ ~5 5OBFOBFSTBSTBACKACKIBFIBF从从从从机机机机…… ……8255A8255A8255A8255A 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.2.6 8255A8.2.6 8255A用于用于A A／／D D和和D D／／A A接口接口 8255A8255A用于用于A A／／D D和和D D／／A A的接口如图的接口如图8 8 1616所示。

图中．所示图中．8255A8255A作为并行接口与作为并行接口与A A／／D D和和D D／／A A转换器相连接转换器相连接 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例8-1 8-1 利用利用利用利用8255A8255A作为简单的输入／输出接口，实现同作为简单的输入／输出接口，实现同作为简单的输入／输出接口，实现同作为简单的输入／输出接口，实现同步传送设在步传送设在步传送设在步传送设在IBM PCIBM PC机的扩展板上订一片机的扩展板上订一片机的扩展板上订一片机的扩展板上订一片8255A8255A，其，其，其，其端口端口端口端口B B接接接接8 8位二进制开关．端口位二进制开关．端口位二进制开关．端口位二进制开关．端口C C接接接接8 8位位位位LEDLED发光二极管。

发光二极管发光二极管发光二极管运行程序时．可观察到运行程序时．可观察到运行程序时．可观察到运行程序时．可观察到LEDLED的显示将反映二进制玎关的显示将反映二进制玎关的显示将反映二进制玎关的显示将反映二进制玎关的状态按下任意键时，可退出运行按下任意键时，可退出运行按下任意键时，可退出运行按下任意键时，可退出运行 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日[ [例例例例8 2]8255A8 2]8255A作为连接扪印机的接口，工作于方式作为连接扪印机的接口，工作于方式作为连接扪印机的接口，工作于方式作为连接扪印机的接口，工作于方式0 0。

 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 [  [例例例例8—3]8—3]用用用用8255A8255A作为打印机接口并以中断方式控作为打印机接口并以中断方式控作为打印机接口并以中断方式控作为打印机接口并以中断方式控制字符的打印试编写制字符的打印试编写制字符的打印试编写制字符的打印试编写8255A8255A的初始化和中断设置程的初始化和中断设置程的初始化和中断设置程的初始化和中断设置程序，及打印字符的中断服务程序序，及打印字符的中断服务程序序，及打印字符的中断服务程序序，及打印字符的中断服务程序8255A8255A以中断方式以中断方式以中断方式以中断方式作为打印机接口的示意图作为打印机接口的示意图作为打印机接口的示意图作为打印机接口的示意图 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日假设字符已经放在输出缓冲区，在中断服务程序中假设字符已经放在输出缓冲区，在中断服务程序中假设字符已经放在输出缓冲区，在中断服务程序中假设字符已经放在输出缓冲区，在中断服务程序中CPUCPU将端口的相应位清将端口的相应位清将端口的相应位清将端口的相应位清0 0，发出选通信号，发出选通信号，发出选通信号，发出选通信号, ,将数据送到将数据送到将数据送到将数据送到打印机。

当打印机接收并打印字符后，发出应答信打印机当打印机接收并打印字符后，发出应答信打印机当打印机接收并打印字符后，发出应答信打印机当打印机接收并打印字符后，发出应答信号积．由此清除了号积．由此清除了号积．由此清除了号积．由此清除了8255A8255A的数据缓冲区满信号，并使的数据缓冲区满信号，并使的数据缓冲区满信号，并使的数据缓冲区满信号，并使8255A8255A产生新的中断请求如果中断是开放的，产生新的中断请求如果中断是开放的，产生新的中断请求如果中断是开放的，产生新的中断请求如果中断是开放的，CPUCPU可进入中断服务程序本例中，中断服务程序的人可进入中断服务程序本例中，中断服务程序的人可进入中断服务程序本例中，中断服务程序的人可进入中断服务程序本例中，中断服务程序的人几地址设置为几地址设置为几地址设置为几地址设置为0100H0100H：：：：2000H2000H．．．． 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.4  定时器定时器/计时器计时器基本概念基本概念定时定时/计数计数定时和计数功能是计算机系统中必不可少的定时和计数功能是计算机系统中必不可少的如计算机中的日历，计数器等如计算机中的日历，计数器等 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.4.28.4.2内部逻辑内部逻辑内部逻辑内部逻辑内部结构内部结构内部结构内部结构6 6大部分大部分大部分大部分 数据总线缓冲器，读数据总线缓冲器，读数据总线缓冲器，读数据总线缓冲器，读/ /写逻辑写逻辑写逻辑写逻辑，，，，控制字寄存器控制字寄存器控制字寄存器控制字寄存器及及及及3 3个独立的功个独立的功个独立的功个独立的功能相同的能相同的能相同的能相同的计数器计数器计数器计数器0  0 、、、、1  1 、、、、2 2。

 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日数据总线缓冲器数据总线缓冲器数据总线缓冲器数据总线缓冲器有三个有三个有三个有三个基本功能基本功能基本功能基本功能：：：：–  – 向向向向82538253写入确定写入确定写入确定写入确定82538253工作方式的命令；工作方式的命令；工作方式的命令；工作方式的命令；–  – 向向向向82538253计数寄存器装入计数值；计数寄存器装入计数值；计数寄存器装入计数值；计数寄存器装入计数值；–  – 读出计数值读出计数值读出计数值读出计数值数据总线缓冲器数据总线缓冲器数据总线缓冲器数据总线缓冲器是一个三态门、双向是一个三态门、双向是一个三态门、双向是一个三态门、双向8 8位寄存器，用于将位寄存器，用于将位寄存器，用于将位寄存器，用于将82538253与系统数据总线与系统数据总线与系统数据总线与系统数据总线D0~D7D0~D7相连   控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器– 8253– 8253初始化编程时存放初始化编程时存放初始化编程时存放初始化编程时存放CPUCPU写入的控制字以写入的控制字以写入的控制字以写入的控制字以决定决定决定决定通道的通道的通道的通道的工作方式工作方式工作方式工作方式；；；；–  – 该寄存器该寄存器该寄存器该寄存器只能写入只能写入只能写入只能写入不能读出。

不能读出不能读出不能读出读读读读/ /写逻辑：写逻辑：写逻辑：写逻辑：它由它由它由它由CPUCPU发来的读发来的读发来的读发来的读/ /写信号和地址信号来写信号和地址信号来写信号和地址信号来写信号和地址信号来选择读出选择读出选择读出选择读出或写入寄存器或写入寄存器或写入寄存器或写入寄存器，并确定数据，并确定数据，并确定数据，并确定数据传输方向传输方向传输方向传输方向，是读还是写入是读还是写入是读还是写入是读还是写入 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日16位当前计数值锁存器位当前计数值锁存器OL16位减位减1计数器计数器CE16位计数初值寄存器位计数初值寄存器CROUT（减（减1至至0时）时）MSBLSB锁存后读出当前值锁存后读出当前值MSBLSB装入装入/读出初值读出初值&CLKGATE     计数器计数器计数器计数器0 0、、、、   1 1、、、、   2 2     计数器内部逻辑图计数器内部逻辑图计数器内部逻辑图计数器内部逻辑图每个计数器内部都包含：每个计数器内部都包含：每个计数器内部都包含：每个计数器内部都包含：1 1个个个个1616位位位位初始值寄存器：初始值寄存器：初始值寄存器：初始值寄存器：用于存放计数初值，和减用于存放计数初值，和减用于存放计数初值，和减用于存放计数初值，和减1 1计数器的初值在初始化时一计数器的初值在初始化时一计数器的初值在初始化时一计数器的初值在初始化时一起装入。

起装入1 1个可预置数个可预置数个可预置数个可预置数减法计数器：减法计数器：减法计数器：减法计数器：每来一个时钟脉冲每来一个时钟脉冲每来一个时钟脉冲每来一个时钟脉冲它就做减它就做减它就做减它就做减1 1运算1 1个个个个锁存器：锁存器：锁存器：锁存器：用于锁存减用于锁存减用于锁存减用于锁存减1 1计数器的内容，计数器的内容，计数器的内容，计数器的内容，以供读出和查询以供读出和查询以供读出和查询以供读出和查询 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日计数初值计数初值与与输入时钟（输入时钟（CLK））频率及频率及输出波形（输出波形（OUT））频率之间的关系：频率之间的关系：3.2.23.2.2计数初值计数初值计数初值计数初值例如例如例如例如:CLK=100KHz, :CLK=100KHz, 要求产生要求产生要求产生要求产生10ms10ms的时钟则的时钟则的时钟则的时钟则   f fOUTOUT= =     1/ (10X101/ (10X10-3-3) ) 计数初值计数初值计数初值计数初值=(100X10=(100X103 3 )  ) / f / fOUTOUT = 1000= 1000CiCi＝＝＝＝CLK/OUTCLK/OUTTc=CLK/OUTTc=CLK/OUT计数初值是决定计数初值是决定计数初值是决定计数初值是决定82538253的的的的定时长短定时长短定时长短定时长短与与与与计数计数计数计数多少的重要参数。

多少的重要参数多少的重要参数多少的重要参数 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8.4.38.4.3可编程定时可编程定时可编程定时可编程定时/ /计数器计数器计数器计数器8253-5/8254-28253-5/8254-2可编程定时可编程定时可编程定时可编程定时/ /计数器的芯片型号有几种，他们的外形引脚及计数器的芯片型号有几种，他们的外形引脚及计数器的芯片型号有几种，他们的外形引脚及计数器的芯片型号有几种，他们的外形引脚及功能都是兼容，只是工作的频率有所差异功能都是兼容，只是工作的频率有所差异功能都是兼容，只是工作的频率有所差异功能都是兼容，只是工作的频率有所差异8253 -5(5MHz)    8254-2(10MHz)8253 -5(5MHz)    8254-2(10MHz)另外还有另外还有另外还有另外还有82538253（（（（2MHz2MHz））））82548254（（（（8MHz8MHz）等3.2.13.2.1外部特性与内部逻辑外部特性与内部逻辑外部特性与内部逻辑外部特性与内部逻辑定时定时定时定时/ /计数器计数器计数器计数器8253-5/8254-28253-5/8254-2是是是是2424脚双列直插式，＋脚双列直插式，＋脚双列直插式，＋脚双列直插式，＋5v5v电源。

每电源每个芯片内部有个芯片内部有个芯片内部有个芯片内部有3 3个独立的计数器（计数通道）可以通过编程个独立的计数器（计数通道）可以通过编程个独立的计数器（计数通道）可以通过编程个独立的计数器（计数通道）可以通过编程选择计数器和设置工作方式称作定时选择计数器和设置工作方式称作定时选择计数器和设置工作方式称作定时选择计数器和设置工作方式称作定时/ /计数器；记做计数器；记做计数器；记做计数器；记做T/CT/C 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日外部引脚外部引脚外部引脚外部引脚(3)(3)数据总线：数据总线：数据总线：数据总线：D0~D7；；面向面向面向面向CPUCPU的信号线的信号线的信号线的信号线面向面向面向面向I/OI/O设备的信号线设备的信号线设备的信号线设备的信号线（（（（4 4）计数器时钟信号）计数器时钟信号）计数器时钟信号）计数器时钟信号CLKCLK（（（（5 5）计数器门控选通信号）计数器门控选通信号）计数器门控选通信号）计数器门控选通信号GATEGATE（（（（6 6）计数器输出信号）计数器输出信号）计数器输出信号）计数器输出信号OUTOUT每输入一个时钟脉冲信每输入一个时钟脉冲信号号CLK，便使计数值减，便使计数值减1。

用来禁止、允许用来禁止、允许或开始计数过程或开始计数过程的每来一个时钟脉冲，计数器每来一个时钟脉冲，计数器减减1，当计数值减为，当计数值减为0时，就时，就在输出线上输出以在输出线上输出以OUT信号1)(1)译码：译码：译码：译码：CS与与A1A0：： (2)(2)读读读读/ /写：写：写：写：RD、、WR；；每个芯片内部有每个芯片内部有每个芯片内部有每个芯片内部有3 3个独立的计数器（计个独立的计数器（计个独立的计数器（计个独立的计数器（计数通道）每个计数器都有自己的时数通道）每个计数器都有自己的时数通道）每个计数器都有自己的时数通道）每个计数器都有自己的时钟输入钟输入钟输入钟输入CLKCLK，计数输出，计数输出，计数输出，计数输出OUTOUT，门控信，门控信，门控信，门控信号号号号GATEGATE 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日操操 作作0    1      0     0     0计数初值写入计数初值写入0#计数器计数器0    1      0     0     1计数初值写入计数初值写入1#计数器计数器0    1      0     1     0计数初值写入计数初值写入2#计数器计数器0    1      0     1     1向控制字向控制字REG写控制字写控制字写写“读计数值读计数值/状态状态”命令命令0    0      1     0     0读读0#计数器当前计数值计数器当前计数值前一命令前一命令A1A0=11时，时， D D7 7D D6 6为为11且且D D5 5为为0 0或或D D7 7D D6 6为非为非11且且D D5 5D D4 4为为00时，读取的是时，读取的是当前计数值；当前计数值； D D7 7D D6 6为为11且且D D4 4为为0 0读取的读取的是状态。

是状态读读0#计数器状态计数器状态0    0      1     0     1读读1#计数器当前计数值计数器当前计数值读读1#计数器状态计数器状态0    0      1     1     0读读2#计数器当前计数值计数器当前计数值读读2#计数器状态计数器状态0    0      1     1     1无操作无操作1    *      *     *     *禁止使用禁止使用0    1      1     *     * 无操作无操作 CS RD WR A1  A0 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.33.3.3编程命令编程命令编程命令编程命令1 1、方式命令的作用：、方式命令的作用：、方式命令的作用：、方式命令的作用：   对对对对82538253初始化、也可对当前计数值进行锁存初始化、也可对当前计数值进行锁存初始化、也可对当前计数值进行锁存初始化、也可对当前计数值进行锁存工作方式的特点：工作方式的特点：工作方式的特点：工作方式的特点：向命令寄存器向命令寄存器向命令寄存器向命令寄存器写入方式命令写入方式命令写入方式命令写入方式命令，以便确定计数器和工作方式；，以便确定计数器和工作方式；，以便确定计数器和工作方式；，以便确定计数器和工作方式；向选定计数器向选定计数器向选定计数器向选定计数器按方式命令按方式命令按方式命令按方式命令要求要求要求要求写入计数初始值写入计数初始值写入计数初始值写入计数初始值；；；；2 2、方式命令的格式、方式命令的格式、方式命令的格式、方式命令的格式 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例: :选择选择选择选择2 2号计数器，工作在号计数器，工作在号计数器，工作在号计数器，工作在3 3方式下，计数初值为方式下，计数初值为方式下，计数初值为方式下，计数初值为533H533H（（（（   2 2个字节），采用二进制计数。

个字节），采用二进制计数个字节），采用二进制计数个字节），采用二进制计数二进制计数二进制计数二进制计数二进制计数2 2个字节个字节个字节个字节3 3方式方式方式方式2 2号计数器号计数器号计数器号计数器 T/C T/C初始化初始化初始化初始化   (1)   (1)写工作方式控制字写工作方式控制字写工作方式控制字写工作方式控制字          (2)(2)设置计数初值设置计数初值设置计数初值设置计数初值   MOV  DX,   307H;  MOV  DX,   307H;  命令口命令口命令口命令口   命令口的对应值在命令口的对应值在命令口的对应值在命令口的对应值在p32p32                        MOV  AL,   MOV  AL,   10110110B10110110B;  ; T/CT/C1 1, ,先低后高字节先低后高字节先低后高字节先低后高字节, ,方式方式方式方式2,BCD2,BCDOUT   DX,  ALOUT   DX,  AL；；；；          写入命令寄存器写入命令寄存器写入命令寄存器写入命令寄存器                                    MOV  DX,   306H;   MOV  DX,   306H;   2 2号计数器的数据口号计数器的数据口号计数器的数据口号计数器的数据口MOV  AX,   MOV  AX,   533H533H ;  ; 计数初值为计数初值为计数初值为计数初值为533533              OUT   DX,   AL  ;    OUT   DX,   AL  ;    先送低字节到先送低字节到先送低字节到先送低字节到2 2号计数器号计数器号计数器号计数器MOV  AL,   AH MOV  AL,   AH ；；；；   取高字节送到取高字节送到取高字节送到取高字节送到ALAL              OUT    DX OUT    DX ，，，，AL  ;  AL  ;  后送高字节到后送高字节到后送高字节到后送高字节到2 2号计数器号计数器号计数器号计数器              设置设置设置设置方式方式方式方式控制控制控制控制字字字字设置设置设置设置计数计数计数计数器初器初器初器初值值值值命令字：命令字：命令字：命令字：   10                B10                B110110 1111 0 0 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日  注意：注意：        对对对对82538253中的中的中的中的3 3个计数器必须各自单独初始化编程，个计数器必须各自单独初始化编程，个计数器必须各自单独初始化编程，个计数器必须各自单独初始化编程，其的顺序规定但编程时必须遵守以下两条原则：其的顺序规定但编程时必须遵守以下两条原则：其的顺序规定但编程时必须遵守以下两条原则：其的顺序规定但编程时必须遵守以下两条原则：–  – 对计数器设置计数初始值前必须先将控制字写入控对计数器设置计数初始值前必须先将控制字写入控对计数器设置计数初始值前必须先将控制字写入控对计数器设置计数初始值前必须先将控制字写入控制字写入共有的控制寄存器端口制字写入共有的控制寄存器端口制字写入共有的控制寄存器端口制字写入共有的控制寄存器端口–  – 计数初值设置时要符合控制字中的格式规定是只写计数初值设置时要符合控制字中的格式规定是只写计数初值设置时要符合控制字中的格式规定是只写计数初值设置时要符合控制字中的格式规定是只写低位字节还是只写高位字节或者高低位都写先低后高低位字节还是只写高位字节或者高低位都写先低后高低位字节还是只写高位字节或者高低位都写先低后高低位字节还是只写高位字节或者高低位都写先低后高计数初值必须写入各自相应的计数器端口计数初值必须写入各自相应的计数器端口计数初值必须写入各自相应的计数器端口计数初值必须写入各自相应的计数器端口 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例1 1补：补：补：补：   对对对对计数器计数器计数器计数器1 1初始化，使其工作于初始化，使其工作于初始化，使其工作于初始化，使其工作于方式方式方式方式3 3，，，，   采用采用采用采用二进二进二进二进制格式制格式制格式制格式计数，计数计数，计数计数，计数计数，计数初始值为初始值为初始值为初始值为2000H2000H   。

假设假设82538253的片选信号的片选信号的片选信号的片选信号由地址线由地址线由地址线由地址线A9A9～～～～   A2A2经译码器后产生，经译码器后产生，经译码器后产生，经译码器后产生，计数器计数器计数器计数器1 1的口的口的口的口地址为地址为地址为地址为301H301H   ，，，，控制字寄存器的口控制字寄存器的口控制字寄存器的口控制字寄存器的口地址为地址为地址为地址为303H303H初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段MOV    AL      MOV    AL      01110110B 01110110B                           控制字控制字控制字控制字MOV    DX      303H                       MOV    DX      303H                       控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址OUT     DX       AL                            OUT     DX       AL                            写入控制字写入控制字写入控制字写入控制字MOV    DX      301H                       MOV    DX      301H                       计数器计数器计数器计数器1 1地址地址地址地址MOV    AL      MOV    AL      00H 00H                                                   初值低初值低初值低初值低8 8位位位位OUT     DX       AL                                  OUT     DX       AL                                  写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1MOV    AL      MOV    AL      20H 20H                                                   初值高初值高初值高初值高8 8位位位位OUT     DX     AL                                    OUT     DX     AL                                    写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1控制字：控制字：控制字：控制字： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日T/CT/C数据读取数据读取数据读取数据读取1. 1.读之前先送计数通道的锁存命令，即方式命令中的读之前先送计数通道的锁存命令，即方式命令中的读之前先送计数通道的锁存命令，即方式命令中的读之前先送计数通道的锁存命令，即方式命令中的D4D5D4D5为为为为0000；；；；2. 2.根据计数通道原来的设置读出根据计数通道原来的设置读出根据计数通道原来的设置读出根据计数通道原来的设置读出8 8位计数值或读出位计数值或读出位计数值或读出位计数值或读出1616位计位计位计位计数数数数     值值值值先先先先读读读读低低低低8 8位位位位后后后后读读读读高高高高8 8位；位；位；位；例例例例2 2：要求读出并检查：要求读出并检查：要求读出并检查：要求读出并检查1 1号计数器的当前计数值是否全号计数器的当前计数值是否全号计数器的当前计数值是否全号计数器的当前计数值是否全“ “1”1”（假定计数值只有低（假定计数值只有低（假定计数值只有低（假定计数值只有低8 8位）。

位） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日程序段为：程序段为：程序段为：程序段为：L:L:   MOV  DX   , 307H           ;           MOV  DX   , 307H           ;        命令口命令口命令口命令口               MOV   AL   , MOV   AL   , 01000000 B01000000 B ;        ;       1 1号计数器的锁存命令号计数器的锁存命令号计数器的锁存命令号计数器的锁存命令            OUT   DX   ,  AL               ;        OUT   DX   ,  AL               ;        写入命令寄存器写入命令寄存器写入命令寄存器写入命令寄存器              MOV  DX  ,  305H           ;         MOV  DX  ,  305H           ;         1 1号计数器数据口号计数器数据口号计数器数据口号计数器数据口              IN       AL   ,  DX               ;        IN       AL   ,  DX               ;        读读读读1 1号计数器的当前计数值号计数器的当前计数值号计数器的当前计数值号计数器的当前计数值            CMP    AL   ,  0FFHCMP    AL   ,  0FFH           ;                   ;        比较比较比较比较            JNE      LJNE      L                            ;                                     ;         非全非全非全非全“ “1”1”，再读，再读，再读，再读            HLT                                    HLT                                    ；；；；            是全是全是全是全“ “1”1”，暂停，暂停，暂停，暂停                                 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例2 2补：读出例补：读出例补：读出例补：读出例1 1中计数器中计数器中计数器中计数器1 1当前的计数值当前的计数值当前的计数值当前的计数值锁存控制字锁存控制字锁存控制字锁存控制字计数器计数器计数器计数器1 1        锁存计数值锁存计数值锁存计数值锁存计数值       无关默认为无关默认为无关默认为无关默认为0  0         0101                                 00   00                                00000000MOV    DX         303H         MOV    DX         303H         控制字寄存器口地址控制字寄存器口地址控制字寄存器口地址控制字寄存器口地址MOV    AL          MOV    AL          40H  40H                  计数器计数器计数器计数器1 1的锁存命令送的锁存命令送的锁存命令送的锁存命令送ALALOUT     DX          AL          OUT     DX          AL          写入写入写入写入82538253的控制字寄存器的控制字寄存器的控制字寄存器的控制字寄存器MOV    DX          301H       MOV    DX          301H       取计数器取计数器取计数器取计数器1 1的口地址的口地址的口地址的口地址IN          AL          DX         IN          AL          DX         读计数器读计数器读计数器读计数器1 1的低字节的低字节的低字节的低字节XCHG   AL         AH          XCHG   AL         AH          暂存暂存暂存暂存AHAHIN          AL          DX          IN          AL          DX          读计数器读计数器读计数器读计数器1 1的高字节的高字节的高字节的高字节XCHG  AL          AH     XCHG  AL          AH     使计数值的低字节到使计数值的低字节到使计数值的低字节到使计数值的低字节到AL AL 高字节到高字节到高字节到高字节到AHAH 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.4  3.3.4  工作方式及特点工作方式及特点工作方式及特点工作方式及特点8253 8253 可编程设定为可编程设定为可编程设定为可编程设定为6  6 种不同的工作模式这些工作模式主种不同的工作模式这些工作模式主种不同的工作模式这些工作模式主种不同的工作模式这些工作模式主要是通过以下方面加以区分要是通过以下方面加以区分要是通过以下方面加以区分要是通过以下方面加以区分1. 1.输出端输出端输出端输出端OUT OUT 波形不同。

分计数开始前波形不同分计数开始前波形不同分计数开始前波形不同分计数开始前; ;计数过程中计数过程中计数过程中计数过程中; ;计计计计数结束后数结束后数结束后数结束后; ;三个阶段三个阶段三个阶段三个阶段输出为高电平还是低电平输出为高电平还是低电平输出为高电平还是低电平输出为高电平还是低电平2. 2.   计数过程中门控信号计数过程中门控信号计数过程中门控信号计数过程中门控信号GATEGATE变化，对计数操作产生的变化，对计数操作产生的变化，对计数操作产生的变化，对计数操作产生的作用不同作用不同作用不同作用不同门控信号的变化（由门控信号的变化（由门控信号的变化（由门控信号的变化（由0 0变变变变1 1）是否会导致重）是否会导致重）是否会导致重）是否会导致重新开始减新开始减新开始减新开始减1 1过程3. 3.   启动计数器的触发方式不同启动计数器的触发方式不同启动计数器的触发方式不同启动计数器的触发方式不同初始值写入后开始工作初始值写入后开始工作初始值写入后开始工作初始值写入后开始工作还是写入后必须由还是写入后必须由还是写入后必须由还是写入后必须由GATEGATE信号产生低电平到高电平变信号产生低电平到高电平变信号产生低电平到高电平变信号产生低电平到高电平变化的上升沿才开始。

化的上升沿才开始化的上升沿才开始化的上升沿才开始 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日1. 1.方式方式方式方式0 0－低电平输出（－低电平输出（－低电平输出（－低电平输出（GATEGATE信号上升沿继续计数）信号上升沿继续计数）信号上升沿继续计数）信号上升沿继续计数）①①①①     向计数器写完计数值后，开始计数向计数器写完计数值后，开始计数向计数器写完计数值后，开始计数向计数器写完计数值后，开始计数，计数一旦，计数一旦，计数一旦，计数一旦开始开始开始开始，输，输，输，输出端出端出端出端OUTOUT就变成低电平就变成低电平就变成低电平就变成低电平，并在计数，并在计数，并在计数，并在计数过程过程过程过程中一直保持中一直保持中一直保持中一直保持低电平低电平低电平低电平，，，，当计数器减到当计数器减到当计数器减到当计数器减到零零零零时，时，时，时，OUTOUT立即变成立即变成立即变成立即变成高高高高电平②②②②门控信号门控信号门控信号门控信号GATEGATE为为为为高电平高电平高电平高电平时，计数器工作；当时，计数器工作；当时，计数器工作；当时，计数器工作；当GATEGATE为为为为低低低低电平时，计数器电平时，计数器电平时，计数器电平时，计数器停止停止停止停止工作，其计数值工作，其计数值工作，其计数值工作，其计数值保持保持保持保持不变。

如果门控不变如果门控不变如果门控不变如果门控信号信号信号信号GATEGATE再次再次再次再次变高时，计数器从变高时，计数器从变高时，计数器从变高时，计数器从中止处继续中止处继续中止处继续中止处继续计数③③③③在计数器工作期间，如果在计数器工作期间，如果在计数器工作期间，如果在计数器工作期间，如果重新写入新的计数值重新写入新的计数值重新写入新的计数值重新写入新的计数值，计数器，计数器，计数器，计数器将按照将按照将按照将按照新写入新写入新写入新写入的计数初值的计数初值的计数初值的计数初值重新重新重新重新工作                                                                  图示图示图示图示 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日    特点特点特点特点：：一次计数；一次计数；    GATE高允许、下降高允许、下降暂停暂停暂停暂停、低、低禁止禁止禁止禁止、上升、上升继续继续继续继续计数；计数；    WR#写写[重写重写]后下一脉冲下降沿后下一脉冲下降沿重新重新重新重新计数；计数；    OUT在控制字或计数初值写完时变低、计数值为在控制字或计数初值写完时变低、计数值为0时时变高变高(N+1个低个低)。

                                                        祥图见教材祥图见教材祥图见教材祥图见教材p36   p36   图图图图3.43.4                                                                下页给个综合图示下页给个综合图示下页给个综合图示下页给个综合图示 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日返回返回返回返回 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例1 1：使计数其：使计数其：使计数其：使计数其T1T1工作在工作在工作在工作在0 0方式，进行方式，进行方式，进行方式，进行1616位二进制计数，计数位二进制计数，计数位二进制计数，计数位二进制计数，计数初值的高低字节分别位初值的高低字节分别位初值的高低字节分别位初值的高低字节分别位BYTEHBYTEH和和和和BYTELBYTEL初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段MOV    DX      307H                       MOV    DX      307H                       控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址MOV    AL      MOV    AL      01110000B 01110000B                           控制字控制字控制字控制字OUT     DX       AL                            OUT     DX       AL                            写入控制字写入控制字写入控制字写入控制字MOV    DX      305H                       MOV    DX      305H                       计数器计数器计数器计数器1 1地址地址地址地址MOV    AL      MOV    AL      BYTEL BYTEL                                                   初值低初值低初值低初值低8 8位位位位OUT     DX       AL                                  OUT     DX       AL                                  写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1MOV    AL      MOV    AL      BYTEHBYTEH                                              初值高初值高初值高初值高8 8位位位位MOV    DX     AL                                    MOV    DX     AL                                    写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2. 2.方式方式方式方式1 1－低电平输出（－低电平输出（－低电平输出（－低电平输出（GATEGATE信号上升沿重新计数）信号上升沿重新计数）信号上升沿重新计数）信号上升沿重新计数）1 1方式为可编程的单稳态工作方式。

方式为可编程的单稳态工作方式方式为可编程的单稳态工作方式方式为可编程的单稳态工作方式   单稳态触发器概念单稳态触发器概念单稳态触发器概念单稳态触发器概念–  – 输入一个窄脉冲输出由输入一个窄脉冲输出由输入一个窄脉冲输出由输入一个窄脉冲输出由RCRC充电整型后形成一定宽度的充电整型后形成一定宽度的充电整型后形成一定宽度的充电整型后形成一定宽度的脉冲脉冲脉冲脉冲     可重触发的单稳触发器可重触发的单稳触发器可重触发的单稳触发器可重触发的单稳触发器–  – 在输出脉冲未结束时又有新的输入脉冲到来则从新的时在输出脉冲未结束时又有新的输入脉冲到来则从新的时在输出脉冲未结束时又有新的输入脉冲到来则从新的时在输出脉冲未结束时又有新的输入脉冲到来则从新的时刻开始重新输出一个新的脉冲刻开始重新输出一个新的脉冲刻开始重新输出一个新的脉冲刻开始重新输出一个新的脉冲 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日①①①①该方式设定该方式设定该方式设定该方式设定后后后后，输出端，输出端，输出端，输出端OUTOUT就变为就变为就变为就变为高高高高电平。

电平写入写入写入写入计数计数计数计数初值后初值后初值后初值后，计数器，计数器，计数器，计数器并不立即并不立即并不立即并不立即开始工作，直达开始工作，直达开始工作，直达开始工作，直达门控信号门控信号门控信号门控信号GATEGATE有效有效有效有效（变为高电平）之后的一个时钟周期的下降沿，（变为高电平）之后的一个时钟周期的下降沿，（变为高电平）之后的一个时钟周期的下降沿，（变为高电平）之后的一个时钟周期的下降沿，才才才才开始开始开始开始工作，工作，工作，工作，使输出使输出使输出使输出OUTOUT变成变成变成变成低低低低电平，并在电平，并在电平，并在电平，并在计数过程中计数过程中计数过程中计数过程中一直保持一直保持一直保持一直保持低低低低电平，电平，电平，电平，直到计数值直到计数值直到计数值直到计数值减到零后减到零后减到零后减到零后，输出才，输出才，输出才，输出才变成高变成高变成高变成高电平单稳脉冲）（单稳脉冲）（单稳脉冲）（单稳脉冲）②②②②在计数器工作期间，当在计数器工作期间，当在计数器工作期间，当在计数器工作期间，当GATEGATE又出现一个上升沿又出现一个上升沿又出现一个上升沿又出现一个上升沿时，计数时，计数时，计数时，计数器重器重器重器重新新新新装入原计数初值装入原计数初值装入原计数初值装入原计数初值并重新开始计数并重新开始计数并重新开始计数并重新开始计数。

可重触发单稳脉（可重触发单稳脉（可重触发单稳脉（可重触发单稳脉冲）冲）冲）冲）③③③③如果工作期间对如果工作期间对如果工作期间对如果工作期间对计数器写入新计数器写入新计数器写入新计数器写入新的计数的计数的计数的计数初值初值初值初值，则要等到当前，则要等到当前，则要等到当前，则要等到当前的计数值的计数值的计数值的计数值计满回零计满回零计满回零计满回零且且且且门控信号再次门控信号再次门控信号再次门控信号再次出现出现出现出现上升沿上升沿上升沿上升沿后，才按后，才按后，才按后，才按新写新写新写新写入入入入的初始值的初始值的初始值的初始值开始工作开始工作开始工作开始工作新的单稳脉冲）（新的单稳脉冲）（新的单稳脉冲）（新的单稳脉冲）                                                                                                                   计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日  特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；    GATE上升上升重新重新重新重新、高与下降和低、高与下降和低不影响不影响不影响不影响计数；计数；    WR#写写[重写重写]在下次在下次GATE从从0到到1的跳变时有效；的跳变时有效；    OUT在写入控制字后变高，开始计数时变低、计数值在写入控制字后变高，开始计数时变低、计数值为为0时变高时变高(N个低个低)。

                                                                                                              祥图见教材祥图见教材祥图见教材祥图见教材p37   p37   图图图图3.53.5                                                                下页给个综合图示下页给个综合图示下页给个综合图示下页给个综合图示  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例2 2：时计数器：时计数器：时计数器：时计数器T2T2工作在工作在工作在工作在1 1方式，进行方式，进行方式，进行方式，进行8 8位二进制计数，并位二进制计数，并位二进制计数，并位二进制计数，并设计数初值的低设计数初值的低设计数初值的低设计数初值的低8 8位为位为位为位为BYTELBYTEL。

初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段MOV    DX      307H                       MOV    DX      307H                       控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址MOV    AL      MOV    AL      10010010B 10010010B                           控制字控制字控制字控制字OUT     DX       AL                            OUT     DX       AL                            写入控制字写入控制字写入控制字写入控制字MOV    DX      306H                       MOV    DX      306H                       计数器计数器计数器计数器1 1地址地址地址地址MOV    AL      MOV    AL      BYTEL BYTEL                                                   初值低初值低初值低初值低8 8位位位位OUT     DX       AL                                  OUT     DX       AL                                  写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1MOV    AL      MOV    AL      BYTEHBYTEH                                              初值高初值高初值高初值高8 8位位位位MOV    DX     AL                                    MOV    DX     AL                                    写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.3.3.方式方式方式方式2 2 2 2——周期性负脉冲输出周期性负脉冲输出周期性负脉冲输出周期性负脉冲输出2 2方式是一种具有自动装入时间常数（计数初值）的方式是一种具有自动装入时间常数（计数初值）的方式是一种具有自动装入时间常数（计数初值）的方式是一种具有自动装入时间常数（计数初值）的N N分分分分频器。

频器①①①①计数器计数期间，输出计数器计数期间，输出计数器计数期间，输出计数器计数期间，输出OUTOUT为高为高为高为高电平，计数器电平，计数器电平，计数器电平，计数器回零时回零时回零时回零时，，，，输出一个输出一个输出一个输出一个宽度宽度宽度宽度等于时钟脉冲等于时钟脉冲等于时钟脉冲等于时钟脉冲周期的负脉冲周期的负脉冲周期的负脉冲周期的负脉冲，并自动，并自动，并自动，并自动重新重新重新重新装装装装入原计数入原计数入原计数入原计数初值初值初值初值，一个，一个，一个，一个负脉冲负脉冲负脉冲负脉冲过去后，输出又恢复高电平并过去后，输出又恢复高电平并过去后，输出又恢复高电平并过去后，输出又恢复高电平并重新做减法计数重新做减法计数重新做减法计数重新做减法计数②②②②在计数器工作期间，如果向此计数器在计数器工作期间，如果向此计数器在计数器工作期间，如果向此计数器在计数器工作期间，如果向此计数器写入新写入新写入新写入新的计数初值，的计数初值，的计数初值，的计数初值，则计数器仍按则计数器仍按则计数器仍按则计数器仍按原来原来原来原来计数值计数，直到计数值计数，直到计数值计数，直到计数值计数，直到计数器回零计数器回零计数器回零计数器回零并在输出并在输出并在输出并在输出一个一个一个一个时钟周期的负脉冲时钟周期的负脉冲时钟周期的负脉冲时钟周期的负脉冲之后，才按之后，才按之后，才按之后，才按新新新新写入的计数值计数。

写入的计数值计数写入的计数值计数写入的计数值计数 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日  特点：特点：特点：特点：多次计数；多次计数；    GATE上升上升重新重新重新重新、高允许、下降、高允许、下降停止停止停止停止、低、低禁止禁止禁止禁止计数；计数；    WR#写写[重写重写]在下次计数时有效；在下次计数时有效；    OUT在计数值为在计数值为1时输出宽度为时输出宽度为1个个CLK的负脉冲的负脉冲(周周期为期为N，频率为，频率为1/N)③③③③门控信号门控信号门控信号门控信号GATEGATE为为为为高电平时允许高电平时允许高电平时允许高电平时允许计数如在计数期间，计数如在计数期间，计数如在计数期间，计数如在计数期间，门控信号变为低电平，则计数器门控信号变为低电平，则计数器门控信号变为低电平，则计数器门控信号变为低电平，则计数器停止停止停止停止计数，待计数，待计数，待计数，待GATEGATE恢复恢复恢复恢复高电平高电平高电平高电平后，计数器按原来后，计数器按原来后，计数器按原来后，计数器按原来装入装入装入装入的计数值的计数值的计数值的计数值重新重新重新重新计数。

计数 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例2 2：时计数器：时计数器：时计数器：时计数器T0T0工作在工作在工作在工作在2 2方式，进行方式，进行方式，进行方式，进行1616位二进制计数位二进制计数位二进制计数位二进制计数初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段MOV    DX      307H                       MOV    DX      307H                       控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址MOV    AL    MOV    AL     00110100B  00110100B                           控制字控制字控制字控制字OUT     DX       AL                            OUT     DX       AL                            写入控制字写入控制字写入控制字写入控制字MOV    DX      304H                       MOV    DX      304H                       计数器计数器计数器计数器1 1地址地址地址地址MOV    AL      MOV    AL      BYTEL BYTEL                                                   初值低初值低初值低初值低8 8位位位位OUT     DX       AL                                  OUT     DX       AL                                  写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日3.3.3.3.方式方式方式方式3 3 3 3——周期性方波输出周期性方波输出周期性方波输出周期性方波输出①①①①工作在工作在工作在工作在3 3方式，引脚方式，引脚方式，引脚方式，引脚OUTOUT输出输出输出输出的不是一个时钟周期的负脉冲，的不是一个时钟周期的负脉冲，的不是一个时钟周期的负脉冲，的不是一个时钟周期的负脉冲，而是而是而是而是占空比为占空比为占空比为占空比为1 1：：：：1 1或近似或近似或近似或近似1 1：：：：1 1的方波的方波的方波的方波；当计数初值为；当计数初值为；当计数初值为；当计数初值为偶数偶数偶数偶数时，时，时，时，输出在输出在输出在输出在前一半的前一半的前一半的前一半的计数过程中为计数过程中为计数过程中为计数过程中为高高高高电平，在电平，在电平，在电平，在后一半后一半后一半后一半的计数过程中的计数过程中的计数过程中的计数过程中为为为为低低低低电平。

电平②②②②当计数初值为当计数初值为当计数初值为当计数初值为奇数奇数奇数奇数时，在时，在时，在时，在前一般加一前一般加一前一般加一前一般加一的计数过程中，输出的计数过程中，输出的计数过程中，输出的计数过程中，输出为为为为高高高高电平，电平，电平，电平，后一半减后一半减后一半减后一半减1 1的计数过程中为的计数过程中为的计数过程中为的计数过程中为低低低低电平3 3方式与方式与方式与方式与2 2方式基本相同，也具有自动装入时间常数（计数初方式基本相同，也具有自动装入时间常数（计数初方式基本相同，也具有自动装入时间常数（计数初方式基本相同，也具有自动装入时间常数（计数初值）的功能值）的功能值）的功能值）的功能 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③由于由于由于由于3 3方式输出的波形是方式输出的波形是方式输出的波形是方式输出的波形是方波方波方波方波，并且具有，并且具有，并且具有，并且具有自动重装自动重装自动重装自动重装计数计数计数计数初值的功能，因此，初值的功能，因此，初值的功能，因此，初值的功能，因此，82538253一旦计数开始，就会在输出端一旦计数开始，就会在输出端一旦计数开始，就会在输出端一旦计数开始，就会在输出端OUTOUT输出输出输出输出连续连续连续连续不断的方波。

不断的方波不断的方波不断的方波  特点：特点：特点：特点：多次计数；多次计数；    GATE上升上升重新重新重新重新、高允许、下降、高允许、下降停止停止停止停止、低、低禁止禁止禁止禁止计数；计数；    WR#写写[重写重写]在下次计数时有效；在下次计数时有效；    OUT在写入控制字后变高，计数开始后，采用每脉冲计数减在写入控制字后变高，计数开始后，采用每脉冲计数减2：：    当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时，计数到，计数到0时反向脉冲宽度时反向脉冲宽度T×n/2    当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时，，OUT变高的第一变高的第一CLK减减1后装入后装入 CE，其，其余每个脉冲计数减余每个脉冲计数减2OUT正脉冲时，计数到正脉冲时，计数到0的下一个的下一个CLK时时OUT反向反向OUT正脉冲宽度为正脉冲宽度为T×(n+ +1)/2 ；；OUT负脉冲时在计数到负脉冲时在计数到0时反向负脉冲宽度为时反向负脉冲宽度为T×(n- -1)/2 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日①①①①该方式设定后，输出该方式设定后，输出该方式设定后，输出该方式设定后，输出OUTOUT就开始变成就开始变成就开始变成就开始变成高高高高电平；当写完计数电平；当写完计数电平；当写完计数电平；当写完计数初值后初值后初值后初值后，计数器，计数器，计数器，计数器开始计数开始计数开始计数开始计数（软件触发），（软件触发），（软件触发），（软件触发），计数完毕，计数计数完毕，计数计数完毕，计数计数完毕，计数回回回回零结束零结束零结束零结束，输出一个，输出一个，输出一个，输出一个宽度为一个时钟脉冲的负脉冲宽度为一个时钟脉冲的负脉冲宽度为一个时钟脉冲的负脉冲宽度为一个时钟脉冲的负脉冲，然后输出，然后输出，然后输出，然后输出又又又又回复高回复高回复高回复高电平，并一直电平，并一直电平，并一直电平，并一直保持保持保持保持高电平。

高电平②②②②门控信号门控信号门控信号门控信号GATEGATE为高为高为高为高电平时，电平时，电平时，电平时，允许允许允许允许计数器工作；门控信号计数器工作；门控信号计数器工作；门控信号计数器工作；门控信号GATEGATE为为为为低电平低电平低电平低电平时，计数器时，计数器时，计数器时，计数器停止停止停止停止工作当GATEGATE恢复高恢复高恢复高恢复高电平后，电平后，电平后，电平后，计数又从计数又从计数又从计数又从原装入原装入原装入原装入的计数初值开始作减的计数初值开始作减的计数初值开始作减的计数初值开始作减1 1计数4.4.4.4.方式方式方式方式4 4 4 4——单次负脉冲输出（软件触发）单次负脉冲输出（软件触发）单次负脉冲输出（软件触发）单次负脉冲输出（软件触发）由软件启动的闸门式技术方式，即由写入计数初值来触发计由软件启动的闸门式技术方式，即由写入计数初值来触发计由软件启动的闸门式技术方式，即由写入计数初值来触发计由软件启动的闸门式技术方式，即由写入计数初值来触发计数器开始工作数器开始工作数器开始工作数器开始工作 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日③③③③在计数器工作期间，如向计数器在计数器工作期间，如向计数器在计数器工作期间，如向计数器在计数器工作期间，如向计数器写入新写入新写入新写入新的计数初值，则不影的计数初值，则不影的计数初值，则不影的计数初值，则不影响当前的计数状态，仅当当前计数值计响当前的计数状态，仅当当前计数值计响当前的计数状态，仅当当前计数值计响当前的计数状态，仅当当前计数值计完回零后完回零后完回零后完回零后，计数器才按，计数器才按，计数器才按，计数器才按新写入新写入新写入新写入的计数初值开始计数，一旦计数的计数初值开始计数，一旦计数的计数初值开始计数，一旦计数的计数初值开始计数，一旦计数完毕完毕完毕完毕，计数器，计数器，计数器，计数器将停止工将停止工将停止工将停止工作作作作。

  特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；    GATE上升上升重新重新重新重新、高允许、下降停止、低禁止计数；、高允许、下降停止、低禁止计数；    WR#写写[重写重写]会立即会立即重新重新重新重新计数（软件触发）；计数（软件触发）；    OUT在写入控制字及计数当中为高电平，计数值为在写入控制字及计数当中为高电平，计数值为0时输出时输出1个个CLK的负脉冲的负脉冲 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日例例例例4 4：使计数器：使计数器：使计数器：使计数器T1T1工作在工作在工作在工作在4 4方式，进行方式，进行方式，进行方式，进行8 8为二进制计数，并且只为二进制计数，并且只为二进制计数，并且只为二进制计数，并且只装入高装入高装入高装入高8 8位计数值位计数值位计数值位计数值初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段初始化程序片段MOV    DX      307H                       MOV    DX      307H                       控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址控制寄存器地址MOV    AL    MOV    AL     01101000B  01101000B                           控制字控制字控制字控制字OUT     DX       AL                            OUT     DX       AL                            写入控制字写入控制字写入控制字写入控制字MOV    DX      305H                       MOV    DX      305H                       计数器计数器计数器计数器1 1地址地址地址地址MOV    AL      MOV    AL      BYTEH BYTEH                                                   初值高初值高初值高初值高8 8位位位位OUT     DX       AL                                  OUT     DX       AL                                  写入计数器写入计数器写入计数器写入计数器1 1 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日5.5.5.5.方式方式方式方式5 5 5 5——单次负脉冲输出（硬件触发）单次负脉冲输出（硬件触发）单次负脉冲输出（硬件触发）单次负脉冲输出（硬件触发）由由由由GATEGATE上升沿触发计数器开始工作。

上升沿触发计数器开始工作上升沿触发计数器开始工作上升沿触发计数器开始工作①①①①在在在在5 5方式下，当写入计数初值后，计数器方式下，当写入计数初值后，计数器方式下，当写入计数初值后，计数器方式下，当写入计数初值后，计数器并不立即并不立即并不立即并不立即开始计数，开始计数，开始计数，开始计数，而要由而要由而要由而要由门控信号门控信号门控信号门控信号的的的的上升沿启动上升沿启动上升沿启动上升沿启动计数计数计数计数（硬件触发）（硬件触发）（硬件触发）（硬件触发）计数器回回回回零后零后零后零后，将在输出一个时钟周期，将在输出一个时钟周期，将在输出一个时钟周期，将在输出一个时钟周期的负脉冲后恢复高的负脉冲后恢复高的负脉冲后恢复高的负脉冲后恢复高电平②②②②在计数过程中（或计数结束后），如果在计数过程中（或计数结束后），如果在计数过程中（或计数结束后），如果在计数过程中（或计数结束后），如果门控再次出现上升门控再次出现上升门控再次出现上升门控再次出现上升沿，计数器将从沿，计数器将从沿，计数器将从沿，计数器将从原装入的原装入的原装入的原装入的计数初值计数初值计数初值计数初值重新重新重新重新计数     特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；    GATE上升上升重新重新重新重新、高与下降和低不影响计数；、高与下降和低不影响计数；    WR#写写[重写重写]在下次在下次GATE从从0到到1的跳变时有效；的跳变时有效；    OUT在计数值为在计数值为0时输出时输出1个个CLK的负脉冲。

的负脉冲 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日7 7、、、、6 6种方式的工作比较种方式的工作比较种方式的工作比较种方式的工作比较   方式方式方式方式0 0方式方式方式方式1 1方式方式方式方式2 2方式方式方式方式3 3方式方式方式方式4 4方式方式方式方式5 5OUTOUT输出状态输出状态输出状态输出状态写写入入控控制制字字后后变变0，，计计数数结结束束变变1，，并并维维持持至至重重写写控控制制字字或或计数初值计数初值写写入入控控制制字字后后 变变 1，，GATE上上 升升沿沿 触触 发发 变变 0，，开开始始计计数数，，计计数数结结束束变变1写写入入控控制制字字后后 变变 1，， 计计数数到到1变变0，，维维 持持 一一 个个Tclk变变1写写入入控控制制字字后后变变1，，装装入入初初值值且且GATE=1则则OUT变变1，，计计数数到到变变0，，重重装装初初值值继继续续计计数数，，计计数数到到则反向则反向写写入入控控制制字字后后变变1，，计计数数结结束束变变0，，维维持持 一一 个个 Tclk变变1写写入入控控制制字字后后 变变 1，，GATE上上 升升沿沿触触发发开开始始计计数数，，计计数数结结束束输输出出一一个个CLK的的负负脉冲脉冲初值自动重装初值自动重装初值自动重装初值自动重装无无无无计计 数数 到到 0重重装装根根据据初初值值奇奇偶偶分别重装；分别重装；无无无无计计计计数数数数过过过过程程程程中中中中改改改改变初值变初值变初值变初值立即有效立即有效GATE触触 发发后有效后有效计计 数数 到到 1或或GATE触触 发发后有效后有效计计 数数 结结 束束 或或GATE触触发发后后有效有效立即有效立即有效GATE触触 发发后有效后有效GAGATETE0 0禁止计数禁止计数无影响无影响禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数无影响无影响下降沿下降沿下降沿下降沿暂停计数暂停计数无影响无影响停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数无影响无影响上升沿上升沿上升沿上升沿继续计数继续计数从从初初值值开开始始重新计数重新计数从从初初值值开开始始重新计数重新计数从从初初值值开开始始重重新计数新计数从从初初值值开开始始重新计数重新计数从从初初值值开开始始重新计数重新计数1 1允许计数允许计数无影响无影响允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数无影响无影响 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日[ [例例例例8.11]8.11]设设设设82538253端口地址为端口地址为端口地址为端口地址为FFFOHFFFOH～～～～FFF3HFFF3H，要使，要使，要使，要使计数器计数器计数器计数器0 0工作于方式工作于方式工作于方式工作于方式0 0，计数值为，计数值为，计数值为，计数值为   FFHFFH；计数器；计数器；计数器；计数器1 1工工工工作于方式作于方式作于方式作于方式2 2．要求对．要求对．要求对．要求对CLK1CLK1的脉冲进行的脉冲进行的脉冲进行的脉冲进行4 4分频；计数分频；计数分频；计数分频；计数器器器器2 2工作于方式工作于方式工作于方式工作于方式4 4，当其，当其，当其，当其   对对对对ClKClK脉冲计至脉冲计至脉冲计至脉冲计至F0FFHF0FFH时，时，时，时，输出一低脉冲进通信号给其他外设。

输出一低脉冲进通信号给其他外设输出一低脉冲进通信号给其他外设输出一低脉冲进通信号给其他外设    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 [  [例例例例8—8]8—8]设设设设82538253端口地址为端口地址为端口地址为端口地址为0FFFOH0FFFOH～～～～0FFF3H.CPU0FFF3H.CPU要要要要查询计数器查询计数器查询计数器查询计数器1 1的的的的1 61 6位计数值位计数值位计数值位计数值 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日8 8. .4 4. .7  7      82538253应用举例应用举例应用举例应用举例    [    [例例例例8—12]  8—12]  设在设在设在设在IBM PCIBM PC／／／／XTXT机扩展板上有一机扩展板上有一机扩展板上有一机扩展板上有一82538253定时器．，其端口地址为定时器．，其端口地址为定时器．，其端口地址为定时器．，其端口地址为200h200h～～～～203h203h。

它的它的它的它的CLK0CLK0与与与与4.77MHz4.77MHz的系统时钟相连；定时器的系统时钟相连；定时器的系统时钟相连；定时器的系统时钟相连；定时器l l的刚钟输入的刚钟输入的刚钟输入的刚钟输入CLKCLK与定时器与定时器与定时器与定时器0 0的输出的输出的输出的输出OUT0OUT0相连要求编程将定时器相连要求编程将定时器相连要求编程将定时器相连要求编程将定时器0 0设设设设为方式为方式为方式为方式3(3(方波发生器方波发生器方波发生器方波发生器) )．其分频比为．其分频比为．其分频比为．其分频比为2000H2000H；定时器；定时器；定时器；定时器1 1设为方式设为方式设为方式设为方式2(2(分频器分频器分频器分频器) )，分频比为，分频比为，分频比为，分频比为1 51 5，并用双踪示波器，并用双踪示波器，并用双踪示波器，并用双踪示波器观测定时器观测定时器观测定时器观测定时器0 0和定时器和定时器和定时器和定时器1 1的输出波形的输出波形的输出波形的输出波形 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 [  [例例例例8-13]8-13]用用用用82538253给给给给ADAD子系统提供可编程的采样信号。

子系统提供可编程的采样信号子系统提供可编程的采样信号子系统提供可编程的采样信号此系统硬件电路如图此系统硬件电路如图此系统硬件电路如图此系统硬件电路如图8-198-19所示设82538253的的的的3 3个计数器的个计数器的个计数器的个计数器的器的初值分别为器的初值分别为器的初值分别为器的初值分别为I I，，，，MM，，，，N N，时钟频率，时钟频率，时钟频率，时钟频率F F计数器0 0，，，，1 1按方式按方式按方式按方式2, 2,计数器计数器计数器计数器1  1 工作在方式工作在方式工作在方式工作在方式l l计数器计数器计数器计数器2  2 工作在方式工作在方式工作在方式工作在方式3 3试编写此试编写此试编写此试编写此82538253的初始化程序的初始化程序的初始化程序的初始化程序 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 [  [例例例例8-14]IBM PC8-14]IBM PC／／／／XIXI微机系统板上微机系统板上微机系统板上微机系统板上8253 58253 5的接口的接口的接口的接口电路如图电路如图电路如图电路如图8—508—50所示。

图中的所示图中的所示图中的所示图中的PCLKPCLK是来自时钟发是来自时钟发是来自时钟发是来自时钟发生器生器生器生器8284A8284A的输出时钟，频率为的输出时钟，频率为的输出时钟，频率为的输出时钟，频率为2 2．．．．38MH38MH经74LSl 7574LSl 75二分频后，作为二分频后，作为二分频后，作为二分频后，作为8253-58253-5的的的的3 3个计数器的时钟个计数器的时钟个计数器的时钟个计数器的时钟输入8253—58253—5的的的的3 3个计数器的使用情况如下：个计数器的使用情况如下：个计数器的使用情况如下：个计数器的使用情况如下：    计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日2. 2.发声器发声器发声器发声器要求：利用定时要求：利用定时要求：利用定时要求：利用定时/ /计数器计数器计数器计数器82538253发发发发600Hz600Hz的长短音按任意键，开的长短音按任意键，开的长短音。

按任意键，开的长短音按任意键，开始发声；按始发声；按始发声；按始发声；按ESCESC键，停止发声键，停止发声键，停止发声键，停止发声82538253的输入时钟的输入时钟的输入时钟的输入时钟CLKCLK的频率的频率的频率的频率1.19318MHz1.19318MHz分析：分析：分析：分析：一、一、一、一、600Hz600Hz的声音利用的声音利用的声音利用的声音利用CiCi＝＝＝＝CLK/OUTCLK/OUT））））二、发声持续时间长短的控制二、发声持续时间长短的控制二、发声持续时间长短的控制二、发声持续时间长短的控制 (延时控制延时控制延时控制延时控制) )            初始值：初始值：初始值：初始值：        CiCi＝＝＝＝1.19318X101.19318X106 6/600Hz=1983/600Hz=1983       长短音控制：长短音控制：长短音控制：长短音控制： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日设置一个延时寄存器（设置一个延时寄存器（设置一个延时寄存器（设置一个延时寄存器（BLBL），改变内容可以改变延时。

改变内容可以改变延时改变内容可以改变延时改变内容可以改变延时扬声器开关控制：扬声器开关控制：扬声器开关控制：扬声器开关控制：设置与门，利用设置与门，利用设置与门，利用设置与门，利用82558255的的的的PA0PA0和和和和PB1PB1来控制来控制来控制来控制8253GATE8253GATE和与门和与门和与门和与门的开关发声控制发声控制包括：包括： 硬件设硬件设计：系统计：系统板上板上8253的地址的地址40H～～43HCLK2GATE2OUT2PB1PB08255A&滤滤波波功功放放1.19MHz 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日主程序流程图主程序流程图8253初始化初始化闭扬声器闭扬声器关闭扬声器关闭扬声器任意键？任意键？长音长音(BL=6)调发声子程序调发声子程序短音短音(BL=1)调发声子程序调发声子程序按按ESC键键？？结束结束开开  始始NYYN 软件设计：由软件设计：由主程序和发声子程序主程序和发声子程序组成组成说明：说明：● 8255A的的PB口地口地址为址为61H● INT 21H的的0BH号功能调用号功能调用   AL＝＝00H：无键：无键按下；按下； AL＝＝FFH：有键：有键按下，（再用按下，（再用8号调号调用取得该键的用取得该键的ASCII码）码） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日CODE  SEGMENT       ASSUME CS:CODE       ORG  100HBEGIN: MOV  AL,0B6H ;8253方式字方式字       OUT  43H,AL       MOV  AX,1983 ;8253初值初值       OUT  42H,AL        MOV  AL,AH       OUT  42H,AL       IN   AL,61H       AND  AL,0FCH       OUT  61H,AL  ;关闭声音关闭声音(PB0=PB1=0) 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日WAIT:  MOV  AH,0BH       INT  21H       CMP  AL,0       JZ   WAIT    ;无键按下，等待无键按下，等待LONG: MOV  BL,6       CALL SOUND   ;发长音发长音       MOV  AH,0BH       INT  21H       CMP  AL,0       JE   SHORT   ;无键按下转去发短音无键按下转去发短音       MOV  AH,8       INT  21H      CMP  AL,27       JNE  SHORT   ;按下的不是按下的不是ESC，发短音，发短音 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日EXIT:  MOV  AH,4CH       INT  21H     ;按下按下ESC，结束，结束SHORT: MOV  BL,1       CALL SOUND   ;发短音发短音       JMP  LONG    ;转去发长音转去发长音SOUND PROC  NEAR      IN   AL,61H       OR   AL,03H       OUT  61H,AL  ;开放声音开放声音(PB0=PB1=1)       SUB  CX,CX  计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日DLY :  LOOP DLY       DEC  BL      ;延时，由延时，由(BL)决定时间决定时间       JNZ  DLY     ;长短，即发声的长短长短，即发声的长短       IN   AL,61H       AND  AL,0FCH       OUT  61H,AL  ;关闭声音关闭声音(PB0=PB1=0)此处能否此处能否不关声音不关声音       RETSOUND ENDPCODE  ENDS      END  BEGIN 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日应用举例应用举例利用频率为利用频率为2MHz的时钟信号和一片的时钟信号和一片8253，，产生周期为产生周期为20s的方波，如何实现？的方波，如何实现？ 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日解：初值：解：初值：超出了一个通道的计数能力，将两个通道串超出了一个通道的计数能力，将两个通道串联起来，其中一个作为分频器（如联起来，其中一个作为分频器（如T0T0，工作于，工作于方式方式2 2或或3 3）设）设T0T0的初值的初值N0N0，，T1T1的初值的初值N1N1，则有：，则有： 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日GATE0GATE1CLK0CLK18253OUT1OUT0T=20s+5V2MHZ    故故(N1和和N0均不大于均不大于65536））问：采用这种方法，问：采用这种方法，利用一片利用一片8253最长最长的定时时间是多少？的定时时间是多少？（脉冲数：（脉冲数：655363  ）） （时（时  间：间：655363*0.5*10-6）） 计算机原理与接口技术计算机原理与接口技术西南民族大学电气信息工程学院西南民族大学电气信息工程学院2024年8月14日l微机系统中的定时、时序配合微机系统中的定时、时序配合l8253/8254的主要特性、的主要特性、8253/8354计数初值的计算计数初值的计算l8253/8254的初始化的初始化l8253/8254的的6种方式的主要区别、应用场合种方式的主要区别、应用场合■ 本章要点本章要点。