原理及接口技术-第10章.pptVIP

第10章 接口技术 学习目标 微机与外设交换信息，必须通过I/O接口电路来实现。本章首先介绍接口的分类及功能；然后，重点介绍并行接口与串行接口及其典型可编程接口芯片。 学习要求 理解Intel系列的并口芯片8255A、串口8250芯片的工作原理。 重点掌握8255A的编程技术。 掌握8250的初始化编程方法。 10.1 接口的分类及功能 1．接口的分类 接口按功能可分为通用接口和专用接口两类。按接口芯片功能选择的灵活性来分，还可分为硬布线逻辑接口芯片和可编程接口芯片。 2．接口的功能 1）缓冲锁存数据； 2）地址译码； 3）传送命令； 4）码制转换； 5）电平转换 实际上接口的功能还有很多，例如定时、中断和中断管理、时序控制等。 10.2并行接口 Intel 8255A是并行通信中应用十分广泛的可编程并行通信接口芯片。 10.2.1 8255A芯片引脚定义与功能 8255A是一个40脚封装双列直插式芯片。 8255A的内部结构图 8255A的内部结构框图如图所示。可分为CPU接口、内部逻辑以及外设接口3部分。 10.2.2 8255A寻址方式 8255A内部有3个I/O端口和一个控制字端口，通过地址线、读写控制线与片选端进行寻址并实现相应的操作。 10.2.3 8255A的控制字 根据具体控制要求的不同，可使用两种不同类型的控制字：一类是用于选择3个I/O端口工作方式的控制字，叫做方式选择控制字；另一类是对端口C中任一位进行置位或复位操作的控制字，叫做端口C置位/复位控制字。 1．方式选择控制字 10.2.3 8255A的控制字 2．端口C置位/复位控制字 例：若要使8255A的PC5初始状态置为1，设8255A端口地址范围为300H～303H（实验平台），则设置端口C置位/复位控制字的程序段为： MOV DX，0303H ；8255A控制口地址 MOV AL ；由C口置位/复位控制字设定PC5＝1 OUT DX，AL ；送控制字到控制口 10.2.4 8255A的3种工作方式 8255A有3种工作方式：方式0（基本输入/输出方式）；方式1（选通输入/输出）；方式2（双向选通输入/输出，仅适合于A口）。 1．方式0 方式0的特点： （1）方式0是一种基本输入/输出工作方式，只能用无条件传送或按查询方式传送。在输出时，3个数据口都有锁存功能；而在输入时，只有A口有锁存功能，B口和C口只有三态缓冲能力。 1．方式0 （2）由A口、B口、C口高4位与C口低4位4组可组合成16种不同的输入/输出组态。注意，在方式0下，这4个独立的并口只能按8位（对A口、B口）或4位（对C口高4位、C口低4位）作为一组同时输入或输出，而不能再把其中的一部分位作为输入另一部分位作为输出。同时，它们也是一种单向的输入/输出传送，一次初始化只能使所指定的某个端口或者作输入或者作输出，而不能指定它既作输入又作输出。 （3)8255A在方式0下不设置专用联络信号线，若需要联络时，可由用户任意指定C口中的某一位完成联络功能，但这种联络功能与后面将要讨论的在方式1、方式2下设置固定的专用联络信号线是不同的。 方式０的使用场合有两种：同步传送；查询式传送。 2．方式1 方式1在使用端口A和端口B进行输入/输出时，一定要利用端口C所提供的选通信号和应答信号来控制输入/输出操作。方式1又称为选通输入输出方式或应答方式。 8255A按方式1工作时，端口A、端口B及端口C的两位（PC4、PC5或PC6、PC7)可作为I/O数据口用，端口C的其余６位将作为控制口用。方式1的具体操作可以分为以下３种情况：端口A和端口B均为输入方式；端口A与B均为输出方式；混合输入与输出。 （1）A口、B口均为输入 2．方式1 （1）A口、B口均为输入 当8255A接收到写入控制口的控制字时，就会对D7位标志位进行测试。如D7＝1，则为方式选择字；若D7＝0，则为C口的置1/复0控制字。下图是对C口直接置位或复位的控制命令字格式。 2．方式1 （2） 端口A与B均为输出方式。 2．方式1 （3）混合输入与输出 a.端口A为输入，端口B为输出；b.端口A为输出，端口B为输入； 3．方式2 此方式称为选通双向传输，仅适用于端口A。 10.2.5 时序关系 按方式0工作时，因为外设与8255A之间的数据交换没有时序控制，所以只能作为简单的输入输出和用于低速并行数据通信。 按方式1工作时，外设与CPU可以进行实时数据通信。 10.2.5 时序关系 方式2的工作时序如图所示。 10.2.6 8255A应用举例 8255A常用于在CPU与外设之间作为并行输入/输出接口芯片使用。 当8255A用作矩阵键盘接口时，既有输入操作，又有输出操作，用一片825