信息与通信工程,微机

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1、第七章微型机接口技术一、概述二、可编程定时/计数器Intel8253三、可编程并行通信接口芯片8255A四、可编程串行通信接口芯片8251A7.1概述一、接口电路的分类和功能外设必须通过接口电路与CPU相连接数据总线控制总线地址总线接口电路外部设备数据线控制线状态线一、接口电路的分类和功能接口电路按通用性分为两类：通用接口和专用接口通用接口：可供多种外部设备使用的标准接口，目的是使微机正常工作通用接口通常制造成集成电路芯片，称为接口芯片。最初的IBM-PC使用了6块接口芯片：8284、8288、8255、8259、8237、8253后来的微机将这些芯片集成为大规模集

2、成电路芯片，称为芯片组。如82430TX芯片组，由两片芯片组成：北桥：82439TX南桥：82371AB一、接口电路的分类和功能专用接口：为某种用途或某类外设而专门设计的接口电路，目的在于扩充微机系统的功能。专用接口通常制造成接口卡，插在主板总线插槽上使用。通用接口和专用接口的界限并不严格。按照可编程性，接口芯片分成硬布线逻辑接口芯片和可编程接口芯片。可编程接口芯片的功能可以由指令来控制。一、接口电路的分类和功能接口电路的功能：1）缓冲锁存数据2）地址译码,I/O设备的选择3）信息的输入输出4）信息类型转换，码制转换，信息个数的转换，电平转换典型的接口原理框图（P2

3、72）7.2可编程计时器/计数器82531.定时信号的需求：在计算机系统中，经常要用到定时信号，比如：•在许多个人计算机中，动态存储器的刷新定时；系统日历时钟的计时；喇叭的声源；都是用定时信号来产生的。•在计算机实时控制与处理系统中，计算机需要每隔一段时间采样一次，在对采样的数据处理、控制，也要用到定时信号。2.定时信号的产生定时信号的产生有三种方式：•软件方法：延时子程序；（每条指令都需时间，缺点：计时不够准确，占用了CPU）•不可编程硬件方法：用电阻和电容构成，（简单，但连接好后不易修改延时时间。可编程硬件方法：工作方式、定时值和定时范围可以很容易由软件来确定和

4、修改）可编程的定时/计数器的主要用途：（P272）二、可编程定时/计数器Intel8253原理主要功能•芯片上有三个独立的16位计数器通道；•每个计数器可以按照二进制或二——十进制计数；•每个计数器的计数速率可达2.6MHZ;•每个通道有6种工作方式，可用程序设置和改变；•所有的输入输出都与TTL兼容。(2)结构数据总线缓冲器读/写逻辑控制字寄存器计数器0号计数器1号计数器2号初始化时，由CPU写入控制字以决定某通道的工作方式。计数器/定时器通道。由16位的可预置值的减法计数器构成。8位双向三态。用于与CPU交换信息。•初始化时，CPU向其写入命令字等，计数值；•C

5、PU读取计数值。接收来自系统总线的控制信号，以产生控制整个芯片工作的控制信号管脚信号D7~D0数据总线（双向）RD读输入WR写输入A0,A1选择内部寄存器地址CS片选CLK输入脉冲（计数器即对此脉冲计数）GATE门控信号输入（控制计数器工作的外部信号，为低时，禁止计数器工作）OUT输出引脚（计数到0时，OUT上必有输出,输出信号的波形由工作方式决定）端口选择控制字——在8253的初始化编程时，由CPU向8253的控制字寄存器写入一个控制字，它规定了8253的工作方式。二进制的数范围为0000H-FFFFH十进制的数范围为0000H-9999H最大均为0000H，最小

6、均为13.可编程定时/计数器的工作原理CPU对计数器设定工作方式，装入初值，在GATE（门控信号）的启动下，计数器开始工作，在输入脉冲CLK的作用下做减1计数（来一个脉冲计数值减1），减至0时，输出端OUT输出一个信号。4.可编程定时/计数器的功能计数——在设定好计数初值后，做减1计数，减为0时，输出一个信号。定时——在设定好计数初值后，做减1计数，并按定时常数不断输出为时钟周期整数倍的定时间隔。2.工作方式——8253共有六种工作方式(1)方式0——计数结束中断(2)方式1——可重复触发的单稳态触发器(3)方式2——频率发生器(4)方式3——方波频率发生器(5)方

7、式4——软件触发选通(6)方式5——硬件触发选通3.8253编程(1)方式0——计数结束中断当控制字写入控制字寄存器时，即使OUT输出端变低，在写入计数初值后，计数器开始计数（此时GATE信号必须为高），计数结束后OUT输出端变高。特点：1.计数器只计一遍。当计数到0时，并不恢复计数初值，不开始重新计数，且输出一直保持为高。只有在写入下一个计数值时，OUT变低，开始新的计数。特点：3.在计数过程中，可改变计数值。在写入新的计数之后，计数器按新的值重新开始计数。特点：2.在计数过程中，可由门控信号GATE控制暂停。GATE=0,计数暂停，GATE变高后，接着计数。