第5章 输入与输出接口技术.ppt

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1、第五章输入与输出接口技术一、接口技术的基本概念二、输入输出传送方式三、I/O端口读写技术四、可编程定时器/计数器芯片8253五、可编程并行输入输出接口芯片8255A第一节接口技术的基本概述一个简单的微机系统需要CPU、存储器、基本的输入／输出系统以及将它们连接在一起的各种信号线和接口电路。外部设备通过接口电路和系统总线相联，接口电路的作用是把计算机输出的信息变成外设能够识别的信息，把外设输入的信息转化成计算机所能接受的信息。返回本章首页接口的概念和功能1、数据的寄存和缓冲能力2、设备的选择功能3、信号的转换功能4、对

2、外设的控制和监测功能5、中断和DMA管理功能6、可编程功能CPU和I/O设备之间的接口信息1、数据（数字量、模拟量、开关量）2、状态信息3、控制信息端口的编码方式1、存储器映射2、I/O映射方式5.2CPU与外设数据传送的方式1．程序控制方式（如图5-6、5-7所示）无条件传送方式、查询传送方式2．中断传送方式如图5-8所示3．直接存储器访问（DMA）方式4．I/O处理机方式图5-6查询传送方式控制流程D6D7（a）输入时状态信息（b）输出时状态信息图5-7查询式传送时读入的状态信息D6D7返回本节5.3I/O端口读

3、写技术（1）8086/8088采用IN和OUT指令访问端口（2）80286和80386/80486还支持INSB/INSW和OUTSB/OUTSW指令访问端口3．IntelCPU的输入输出时序在CPU进行输入输出操作时，若8086CPU处在最大组态下，则T1期间，S0~S1的编码为I/O操作；若8086CPU在最小组态下，则使IO/信号为高电平，指明是对I/O操作（如图6-2所示）。图6-2I/O读写时序图4．I/O端口地址译码（1）当接口电路的I/O端口固定不变时，采用固定式译码电路。（2）当端口地址可需适应不同的

4、场合而改变时，采用可选式译码电路。地址范围I/O接口名称000H~01FHDMA控制器020H~03FH中断控制器040H~05FH定时器8253/8254060H~07FH并行接口芯片82550A0H~0BFHNMI屏蔽寄存器080H~09FHDMA页面寄存器表5-1PC/XT机系统板配置的端口地址表5-2PC/XT机适配器控制卡的端口地址图5-3门电路译码门电路译码图5-4PC/XT机系统板I/O接口电路的片选信号的产生电路专用译码器译码电路返回本节5.4可编程定时器/计数器芯片82535.4.1概述5.4.28

5、253定时计数器返回本章首页5.4.1概述实现定时和计数有两种方法：硬件定时和软件定时。软件定时是利用CPU每执行一条指令都需要几个固定的指令周期的原理，运用软件编程的方式进行定时。硬件定时，是利用专门的定时电路实现精确定时。这种定时方式又可分为简单硬件定时和利用可编程接口芯片实现定时。返回本节一、8253的结构和引脚图5-488253的引脚配置A1A0编码与8253内部寄存器的对应关系表5-98253寄存器寻址A1A2寄存器选择和操作01000写入0通道计数寄存器01001写入1通道计数寄存器01010写入2通道计

6、数寄存器01011写入3通道计数寄存器00100读0通道锁存器00101读1通道寄存器00110读2通道寄存器二、8253的编程控制字图5-498253控制字格式本节以下各例均设8253占用端口地址40H~43H。方式0减1计数到0时发中断请求三、8253的工作方式及举例图5-50方式0的时序图例：设8253计数器通道0工作于方式0，用8位二进制计数，其计数值为50，二—十进制，则它的初始化程序段如下：MOVAL，11H；设置控制字OUT43H，AL；写入控制字寄存器MOVAL，50；设置计数初值OUT40H，AL；

7、写入计数初值寄存器图5-51方式1的时序图方式1可编程单脉冲输出例：设计数器通道1工作于方式1，按二进制计数，计数初值为40H，它的初始化程序段为：MOVAL，62H；工作方式控制字OUT43H，ALMOVAL，40H；送计数初值OUT41H，AL图5-52方式2的时序图方式2周期性时间间隔计时器（频率发生器）例：设8253计数器0工作于方式2，按二进制计数，计数初值为0304H。MOVAL，00110100B；设控制字，通道0，先读/写高8位；再读写低8位，方式2，二进制。OUT43H，ALMOVAL，04H；送计

8、数值低字节OUT40H，ALMOVAL，03HOUT40H，AL；送计数值高字节图5-53方式3的时序图方式3方波发生器例：设8253计数器2工作在方式3，按二—十进制计数，计数初值为4，则它的初始化程序段如下：MOVAL，10010111B；计数器2，只读/写低8位，工作方式3，二~十进制OUT43H，AL；控制字送控制字寄存器MOVAL，4