微机原理 第9章 常用可编程接口技术及应用ppt课件.ppt

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1、第9章常用可编程接口技术及应用9.1可编程接口芯片概述9.2可编程计数器/定时器82539.3可编程并行接口芯片8255A9.1可编程接口芯片概述CPU要与外设交换信息，必须通过接口电路，在接口电路中一般具有如下电路单元：⑴输入／输出数据锁存器和缓冲器，用以解决CPU与外设之间速度不匹配的矛盾，以及起隔离和缓冲的作用。⑵控制命令和状态寄存器，用以存放对外设的控制命令，以及外设的状态信息。⑶地址译码器，用来选择接口电路中的不同端口（寄存器）。⑷读写控制逻辑。⑸中断控制逻辑。9.2可编程计数器／定时器8253I

2、ntel8253具有3个独立的16位计数器，使用单一＋5V电源，采用NMOS工艺，24脚双排直插式封装的大规模集成电路。9.2.18253功能及结构1．8253主要功能⑴每片有3个独立的16位计数通道。⑵每个计数器可按二进制或十进制来计数，时钟脉冲下降沿使计数器进行减1操作。⑶每个计数器最高计数速率可达2.6MHZ。⑷每个计数器可编程设定6种工作方式之一。⑸所有输入、输出均与TTL电平兼容，便于与外围接口电路相连。2.8253的内部结构和引脚特性9.2.28253控制字1．8253控制字格式2．8253端口

3、地址A1A0=00-------计数器001-------计数器110-------计数器211-------控制口3.编程步骤先写控制字（写入控制口）再写计数器初值（写入相应通道端口）9.2.38253工作方式与工作时序1．方式0（单脉冲发生器）计数器只计一遍。控制字写入后，OUT端为低；当计数初值写入后，在下一个CLK脉冲的下降沿将计数初值寄存器内容装入减1计数寄存器，然后计数器开始减1计数，在计数期间，当减1计数器回0之前，输出端OUT维持低电平。当计数值回0时，OUT输出端变为高电平，并保持到重新写

4、入新的控制字或新的计数值为止。可作为中断请求信号。在计数过程中，若GATE信号变为低电平，则在低电平期间暂停计数，减1计数寄存器值保持不变。在计数过程中，若重新写入新的计数初值，则在下一个CLK脉冲的下降沿，减1计数寄存器以新的计数初值重新开始计数过程。8253方式0三种情况时序波形：2．方式1（可重触发单稳态方式）输出单个负脉冲信号，脉冲的宽度可通过编程来设定。当写入控制字后，输出端OUT变为高电平，并保持高电平状态。然后写入计数初值，只有在GATE信号的上升沿之后的下一个CLK脉冲的下降沿，才将计数初值

5、寄存器内容装入减1计数寄存器，同时OUT端变为低电平。然后计数器开始减1计数，当计数值减到0时，OUT端变为高电平。在OUT端输出低电平期间，又来一个门控信号上升沿触发，则在下一个CLK脉冲的下降沿,重新将计数初值寄存器内容装入减1计数寄存器，并开始计数，OUT端保持低电平，直至计数值减到0时，OUT端变为高电平。在计数期间CPU又送来新的计数初值，不影响当前计数过程。一直等到下一次GATE信号的触发，才会将新的计数初值装入，并以新的计数初值开始计数过程。8253方式1三种情况时序波形：3．方式2（周期脉冲

6、发生器）可产生周期性的负脉冲信号，负脉冲宽度为一个时钟周期。写入控制字后，OUT端变为高电平，若GATE为高电平，当写入计数初值后，在下一个CLK的下降沿将计数初值寄存器内容装入减1计数寄存器，并开始减1计数。当减1计数寄存器的值为1时，OUT端输出低电平；减1计数寄存器回0时OUT端输出高电平，并开始一个新的计数过程。在减1计数寄存器未减到1时，GATE信号由高变低，则停止计数。但当GATE由低变高时，则重新将计数初值寄存器内容装入减1计数寄存器，并重新开始计数。GATE信号保持高电平，但在计数过程中重新

7、写入计数初值，则当正在计数的一轮结束并输出一个CLK周期的负脉冲后，将以新的初值进行计数。8253方式2三种情况时序波形：4．方式3（方波发生器）当控制字写入后，OUT输出高电平。写入计数初值后，下一个CLK的下降沿将计数初值装入减1计数器，并开始减1计数，当计数到一半时，OUT端变为低电平。减1计数寄存器继续作减1计数，计数到0时，OUT端变为高电平。之后，周而复始地自动进行计数过程。当计数初值为偶数时，OUT输出对称方波；当计数初值为奇数时，OUT输出不对称方波。在计数过程中，若GATE变为低电平，则停

8、止计数；当GATE由低变高时，则重新启动计数过程。如果在输出为低电平时，门控信号GATE变为低电平，减1计数器停止，而OUT输出立即变为高电平。在GATE又变成高电平后，下一个时钟脉冲的下降沿，减1计数器重新得到计数初值，又开始新的减1计数。在计数过程中，如果写入新的计数值，那么，将不影响当前输出周期。但是，如果在写入新的计数值后，又受到门控上升沿的触发，那么，就会结束当前输出周期，而在下一个时钟脉冲的下降沿，减