8_常用接口芯片.pptVIP

微机通过输入输出接口与外部设备相连接，这些接口一般可分为并行接口和串行接口两种，在实际应用中，并行通信常采用Intel公司的8255A作为接口芯片，而串行外设与微机系统相连，常采用串行接口芯片8251A。 在微机系统中，除了I/O 接口外，往往还需要一些专业功能的接口芯片，以增强系统的综合处理能力。例如，用于定时和对脉冲信号进行计数的可编程定时器/计数器芯片8253；在不需要处理器干预的情况下，用于存储器和接口之间直接进行数据传输管理的DMA控制器芯片8237A。 微型计算机经常要对外部事件进行定时控制或对外部事件发生的次数进行记数，即定时或计数控制。一般采用两种方法，软件法和可编程定时/计数器法。后者构成一个方便灵活的定时/计数电路。这种电路不仅定时值和定时范围可由程序设置，而且具有多种工作方式，可以输出多种控制信号，具备较强的功能。 在设定了定时值及计数范围后，定时/计数器就可以脱离CPU独立进行定时或计数，完全不占用CPU的资源。 8254是8253的升级产品，它的引脚和8253完全相同，凡是使用8253的系统，均可由8254来取代。8254的工作频率比8253高，它还可通过读回命令来读取状态寄存器的当前内容以及计数器的值。 8253具有3个功能相同的16位减法计数器T0、T1和T2，可进行二进制或十进制的计数/定时操作。通过编程可以选择多种工作方式和计数初值，可以方便地与PC总线连接。 8253的内部结构如图所示，主要由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制寄存器及三个功能相同的计数器组成。 8253内部结构图 （1）数据总线缓冲器 该缓冲器为三态、双向的8位缓冲器，用于将8253与系统数据总线相连接。CPU执行I/O 指令时通过缓冲器发送或接收数据，写入8253控制字、装入计数初值或读出当前计数值。 （2）读/写逻辑 读/写逻辑电路的功能是接收来自CPU的控制信号，包括读、写信号和地址信号，然后产生控制整个芯片工作的控制信号。 （3）控制寄存器 每个计数器都有1个控制寄存器，只能写入，不能读出，用于接收CPU送来的方式控制字。控制字决定了计数器的工作方式、计数形式和计数初值写入方式等。 （4）计数器0～计数器2 三个计数器内部结构完全相同，每个计数器中都有一个16位减法计数器，可对二进制数或十进制数的BCD码进行计数。每个计数器都有时钟输入CLK、门控输入GATE和输出OUT引脚。 8253引脚图 8253端口选择表 8253的工作方式可以通过编程序设定，将给定的工作方式控制字写入控制寄存器，就可以选定8253的计数通道，并规定计数通道的工作方式，读写格式和计数数制。8253的控制字如图所示。 SC1SC0 ：计数通道选择位。8253的3个计数器是完全独立的，所以需要有3个控制寄存器存放各自的控制字，但是这3个控制字寄存器的地址是惟一的，即A0A1=11所对应的地址。所以将控制字的最高2位SC1和SC0用于选择使用哪个计数器，指明该控制字将指挥哪个计数器工作。 RL1RL0：读/写操作位。它规定了数据读写格式。 RL1RL0 ＝00时，是计数值锁存操作。在计数过程中读计数值时，需要先送出锁存命令，再读取计数值。 M2M1M0：工作方式位。它用来指定所选择计数器的工作方式，8253共有6种工作方式，即方式0～方式5,每种工作方式都对应各自的工作流程、计数器的输出和门控信号。 BCD：计数类型位。用以确定计数是采用二进制计数还是十进制计数。 根据计数器启动计数的方式的不同和计数结束后输出波形的不同，8253有6种工作方式可供选择。 1. 方式0（计数结束产生中断） 8253工作于方式0时，CLK端作为计数输入信号，OUT端为输出信号，当减1计数器减到零时，OUT输出高电平。 8253工作方式0时序 当GATE为1时，写入控制字后OUT信号立即变为低电平。将计数初值N写入计数初值寄存器后，从下一个CLK脉冲的下降沿开始进行减1计数，计数期间OUT端一直维持低电平，直到计数器减到零，OUT端变为高电平，并保持到重新写入计数初值或复位。OUT端输出的高电平可以作为中断请求信号使用。 2．方式1（可编程单稳脉冲方式） 方式1可以输出一个宽度可编程控制的负脉冲，并由GATE门控信号的上升沿启动计数器。 写入控制字后，OUT端即输出高电平。将计数初值N写入计数初值寄存器后，计数器并不开始计数，而