《微机接口技术》PPT课件(I)

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1、第六章微机接口技术6.1接口基础与并行通信6.1.1CPU与外设之间的数据传输一．CPU与I/O接口接口电路按功能可分为两类：①是使微处理器正常工作所需要的辅助电路：时钟信号或中断请求等；②是输入/输出接口电路：CPU与外部设备信息的传送（接收、发送）。最常用的外部设备：如键盘、显示装置、打印机、磁盘机等都是通过输入/输出接口和总线相连的，完成检测和控制的仪表装置也属于外部设备之列，也是通过接口电路和主机相连。外部设备的功能多种多样的（输入设备，输出设备，输入设备/输出设备），信息多样（数字式的，模拟式的），信息传输的方式（并行的，串行的），外设的工作速度通常比CPU的速度低得多，而

2、且各种外设的工作速度互不相同，这也要求通过接口电路对输入/输出过程起一个缓冲和联络的作用。注：接口电路完成相应的信号转换、速度匹配、数据缓冲等功能2．接口的功能（8种）：⑴寻址能力：对送来的片选信号进行识别。⑵输入/输出功能：根据读/写信号决定当前进行的是输入操作还是输出操作。⑶数据转换功能：并行数据向串行数据的转换或串行数据向并行数据的转换。⑷联络功能：就绪信号，忙信号等。⑸中断管理：发出中斯请求信号、接收中断响应信号、发送中断类型码的功能。并具有优先级管理功能。⑹复位：接收复位信号，从而使接口本身以及所连的外设进行重新启动。⑺可编程：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制

3、信号。⑻错误检测：一类是传输错误。另—类是覆盖错误。注：一些接口还可根据具体情况设置其它的检测信息二．I/O接口与系统的连接1．CPU与I/O设备之间的信号（三类）(1)数据信息包括三种形式：数字量、模拟量、开关量状态信息是外设通过接口往CPU传送的如：“准备好”(READY)信号、“忙”（BUSY）信号控制信息是CPU通过接口传送给外设的如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息2．接口部件的I/O端口：⑴数据端口、⑵控制端口、⑶状态端口3．接口与系统的连接.4．输入输出的寻址方式(1)存储器对应输入输出方式每一个外设端口占有存储器的一个地址。优点：CPU对外设的操作可使用全部

4、的存储器操作指令，寻址方式多，使用方便，可寻址的外设数量多。缺点：由于外设占用了存储单元的地址，使内存的容量减小，同时，程序的可读性下降。(2)端口寻址的输入输出方式CPU有专门的输入输出指令（IN，OUT），通过这些指令中的地址来区分不同的外设。优点：容易掌握，编出的程序可读性好。缺点：可寻址的范围较小，还必须有相应的控制线（M/）来区分是寻址内存还是外设。6.1.2可编程并行接口芯片8255A一．并行通信与接口并行通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。传输速度快，信息率高。电缆要多，随着传输距离的增加，电缆的开销会成为突出的问题，所以，并行通信用在传输速率要求较高，而传输

5、距离较短的场合。Intel8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片，它有三个并行I/O口，又可通过编程设置多种工作方式，价格低廉，使用方便，可以直接与Intel系列的芯片连接使用，在中小系统中有着广泛的应用。二．8255A的编程结构8255A由以下几部分组成：1．三个数据端口A，B，C这三个端口均可看作是I/O口，但它们的结构和功能也稍有不同。·A口：是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。·B口：也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。·C口：可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。也是仅对输出数据进行锁存。2．A

6、组和B组的控制电路这两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置/复位的操作。A组控制电路用来控制A口及C口的高4位；B组控制电路用来控制B口及C口的低4位。3．数据总线缓冲器8位的双向的三态缓冲器。作为8255A与系统总线连接的界面，输入/输出的数据，CPU的编程命令以及外设通过8255A传送的工作状态等信息，都是通过它来传输的。4．读/写控制逻辑读/写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。它接收片选信号及系统读信号、写信号、复位信号RESET

7、，还有来自系统地址总线的口地址选择信号A0和A1。三．8255A的引脚功能1．面向CPU的引脚信号及功能·D0-D7：8位，双向，三态数据线，系统数据总线相连；·RESET：复位信号，高电平有效，输入，清除8255A的内部寄存器，并置A口，B口，C口均为输入方式；·CS：片选，输入，用来决定芯片是否被选中；·RD：读信号，输入，控制8255A将数据或状态信息送给CPU；·WR：写信号，输入，控制CPU将数据或控制信息送到8255A；·A1，AO：内部口地址