《微机原理_第7章_常用数字接口电路》.pptVIP

第7章  常用数字接口电路 主要内容： 了解并行通信与串行通信的特点 掌握两种可编程接口芯片的应用 接口电路概述 接口：在微计算机系统中，CPU与外部设备之间的联系，需要有特定的硬件连接和相应的软件控制。完成这一任务的软、硬件综合称为接口。 接口技术：对硬件、软件的设计，称为接口技术。 端口：指接口电路中那些完成信息传送，可由程序寻址进行读写的寄存器。 接口的功能 地址译码或设备选择 系统中可能有多个外部设备，当主机在不同时刻需要和不同的外设发生联系时，CPU要用地址码来选择不同的外设。 数据缓冲(输入)和锁存（输出） 数据总线是系统各部分之间公用的双向总线，所有设备分时复用，所以无论是存储器还是外部设备都不能占用数据总线，只允许被选中的设备在读/写周期内用其传送数据。 信息格式与电平转换 有时需要接口能把CPU传输的并行数据转换成串行数据。 数据传送的协调 CPU的工作是有一定时序的，交换数据时必须采用一定传送方式控制。 接口的基本组成 CPU与外部设备交换的信息有三种：数据、状态、控制信号。 接口的基本组成有三部分： 寄存器：数据寄存器、状态寄存器、控制命令寄存器 控制逻辑电路：包括地址译码和设备选择电路（用于端口地址分配）、中断控制逻辑（用于中断屏蔽、中断优先级等）、读写控制电路（用于产生时序）等 连接线：主机与接口、接口与外设两个方向的信号联络线。 §7.1 并行通信与串行通信 并行通信 特点： 以数据字节或字为单位进行数据传送； 适合近距离传送 ； 对传送的信息不要求固定格式。 分类 输入和输出 数字和模拟 单向和双向 简单接口和可编程接口 串行通信 特点： 按位传送 造价低，适合于远距离传送 传送方式 全双工 半双工 单工 §7.2 可编程定时计数器8253 8253基本功能 有3个独立的16位计数器 每个计数器可按照二进制或十进制计数 每个计数器计数频率最高为2MHz 每个计数器可选择6种不同的工作方式 8253的外部引线及内部结构 启动方式 软件启动：写入计数值 硬件启动：GATE上跳沿 8253的工作方式－方式0（计数结束中断） 结果特点：计数器减1为0时，OUT升高，向CPU发出中断请求。 过程特点： （1）控制字写入：OUT＝0。当控制字写入控制字寄存器后，输出端OUT变成低电平。并且在计数值减到0之前一直保持低电平 （2）计数值写入：OUT不变，仍然为低电平 （3）启动方式：写入计数值。必须在下一个CLK时钟脉冲到来使，计数初值才由CR传送到CE （4）计数期间：OUT为低电平 （5）计数为0时：OUT＝1，向CPU发出中断请求。直到CPU写入新的控制字或计数值时，才使OUT=0 （6）计数期间写入新的计数值：如果计数值是一个字节，则在写入后的下一个时钟脉冲，新的计数值由CR送入CE，开始新的计数。如果计数值在两个字节，则写入第一个字节时中止计数，写入第二个字节后的下一个时钟脉冲时，新的计数值由CR送CE，启动计数器按新的计数值开始计数。 （7）GATE作用： GATE＝0时，禁止计数，计数器停止； GATE＝1，允许计数，此时计数器从刚才断的地方开始连续计数 （8）计数值有效期限：计数值一次有效 方式0－基本工作时序 方式0－GATE作用时序 计数期间写入新的计数值时序 8253的工作方式－方式1（可编程单稳） 结果特点：输出单拍负脉冲，脉冲宽度可编程设定 过程特点： （1）控制字写入：OUT=1 （2）计数值写入：OUT=1（不变） （3）启动方式：GATE上跳沿。启动后的下一个CLK脉冲使OUT＝0，即延迟一个时钟周期。 （4）计数期间：OUT＝0 （5）计数为0时：OUT=1 （6）计数期间写入新的计数值：不影响原计数，只有当下一个GATE上跳沿到来时，才使用新的计数值 （7） GATE作用： GATE＝0或GATE＝1时，不影响计数，但若出现上跳沿则重新启动计数器，按必威体育精装版计数初值开始计数。 （8）计数值有效期限：多次有效。计数初值写入CR后，在没有新的计数值写入CR之前，原计数值保持不变，每触发一次，就按这个初值装入CE。 方式1－基本时序 GATE作用时序 计数期间写入新的计数值时序 8253的工作方式－方式2（脉冲频率发生器） 结果特点：产生连续的负脉冲信号，负脉冲宽度等于一个时钟周期。脉冲周期可由软件设定，脉冲周期＝计数值×CLK脉冲周期 过程特点： （1）控制字写入：OUT=1 （2）计数值写入：OUT=1 （3）启动方式：两种。一是硬件启动：GATE上跳沿启动；二是软件启动：写入计数值启动（GATE＝1） （4）计数期间：OUT＝1，在CE减到1时，OUT输出