这样才能明白外部设备和接口电路之间的交换关系-吉林大学课件.ppt

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1、第4章数据通信方式及常用接口芯片4.1概述外部设备是微型机系统的必要的组成部分。外部设备与计算机之间需通过硬件连接和软件控制来建立联系。这一硬件、软件的综合便是接口。接口位于计算机主机与外部设备之间，它的功能是使主机与外部设备能正确地交换信息。在设计接口之前，首先应当了解某一类型外部设备所要完成的功能，为完成这些功能应做哪些操作，以及如何实现。进一步还应了解对控制信号有什么要求，输入、输出什么信息。这样才能明白外部设备和接口电路之间的交换关系，才能确定哪些功能由硬件逻辑电路实现，哪些功能由软件程序控制实现。随着大规模集成电路的发展，目前出现的一般倾向是把接口功能分成通

2、用接口和专用接口两种。通用接口芯片一般有可编程的和不可编程的。不可编程的芯片一般功能比较简单，对各种机型均可适用；可编程的芯片一般功能较多，控制较复杂，有的芯片只与某一机型配套，也有一些芯片可适用于几种性能接近的机型。对许多功能很强的外部设备，接口很复杂，常常设计成专用接口芯片来实现。这种专用芯片有时甚至可能是一个带微处理器的控制系统。按芯片传送信息方式划分，接口芯片可分为并行接口和串行接口两类。4.2可编程并行接口8255A8255有三个8位并行的数据端口PA、PB、PC，各个口的输入输出功能由程序确定。A口具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。

3、B口具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（不锁存）。C口具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（不锁存）。这个口在方式0控制下，可分为两个4位的口，用于传送数据或状态字。8255有三种基本工作方式：方式0－一基本输入输出方式方式1――选通输入输出方式方式2――双向传送方式8255控制字格式4.3可编程多功能接口81558155控制字格式8155用于定时器扩展（1）定时器的方式选择8155片内有一个14位减法计数器，可对输入脉冲进行减法计数。外部有两个定时器引脚端TIN、TOUT。TIN为定时器时钟输入，由外部输入时钟脉冲；TOUT

4、为定时器输出，输出各种信号、波形。定时器的14位计数器由04H端口（低8位）和05H端口的D5－D0（高6位）组成。定时器输出有四种波形，可由定时器方式编程选择，定时器方式及相应的输出波形如表4.3.2所示。（2）定时器的编程对定时器进行编程时，首先将计数常数及定时器方式送入定时器端口（定时器低8位及定时器高6位、定时器方式）04H及05H。计数常数在0002H～3FFFH之间选择。计数器的启动和停止计数由命令寄存器（00H）的最高两位控制。8155举例例18155定时器初始化编程使8155用作I/O口和定时器工作方式，A口定义为基本输入方式，B口定义为基本输出方式，

5、定时器作为方波发生器，对输入脉冲进行24分频（8155中定时器最高计数频率为4MHZ），设I/O口地址为：命令/状态口7F00HPA口7F01HPB口7F02HPC口7FO3H定时器低8位7F04H定时器高8位7F05H8l55初始化编程如下：MOVDX，7F04H；指向定时器低8位MOVAL，18H；计数常数0018H=24OUTDX，AL；计数常数低8位装入INCDX；指向定时器高8位MOVAL，40H；设定定时器方式为连续方波输出OUTDX，AL；定时器高8位装入MOVDX，7F00H；指向命令/状态口MOVAL，0C2H；命令控制字设定A口为基本输入方式。；B

6、口为基本输出方式，并启动定时器。OUTDX，AL4.4可编程定时/计数器8254在计算机系统中，定时系统通常包括两个部分：时钟电路和定时电路。时钟电路包括外部时钟发生器和CPU内部的时序电路，它产生整个计算机系统的最基本的控制信号和同步信号，主要用于CPU内部的指令执行过程，相应产生控制时序，比如，取指令周期，读写周期，中断响应周期，总线响应周期等。时钟电路也可为定时电路提供基准时钟信号。定时电路主要应用于计算机的接口电路，这部分电路可根据接口的要求，产生各种不同的时序信号。定时电路的基准时钟信号有两种产生办法：一是由系统的时钟电路产生；二是由独立的时钟源产生。这两钟

7、方法在实际应用中都很常用。8254的内部结构8254的通道结构8254的工作方式8254的6种工作方式：1．方式0——计数结束中断2．方式1——可编程单稳3．方式2——脉冲频率发生器4．方式3——方波发生器5．方式4——软件触发选通6．方式5——硬件触发选通8254控制字格式8254的初始化（l）写入操作①对每一个通道而言，控制字必须在计数值之前写入。②16位计数初值的写入必须遵守控制字中读/写格式规定的顺序。（2）读出操作①简单读出方式②锁存读出方式③回读命令方式8254应用系统设计（1）例：某8088系统采用8254精确控制一个发光二极管闪亮，系