[工学]第8章 可编程接口芯片及其应用20111223备份.ppt

第八章 可编程接口芯片及其应用 【内容提要】本章的主要内容是介绍可编程序接口芯片的一些基本概念，三种通用的可编程接口芯片——可编程并行接口芯片8255A—5、可编程间隔定时器8253—5和通用同步异步接收发送器8251A的组成、功能和应用。按照教学大纲的要求“两种模拟接口芯片”——“数／模转换器DAC0832”和“模／数转换器ADC0809”的工作原理及应用。不属于教学大纲的要求。加之于本学期时间短。所以“两种模拟接口芯片”不作介绍。 8.1 可编程接口芯片概述(1) CPU要同外设交换信息，必须通过接口电路，在接口电路中多数具有如下电路单元： (1) 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； (2) 控制命令和状态寄存器，以存放CPU对外设的控制命令，以及外设的状态信息； (3) 地址译码器，用来选择接口电路中的不同端口(寄存器)； (4) 读写控制逻辑； (5) 中断控制逻辑。 可编程接口芯片概述(2) 随着大规模集成电路技术的迅速发展，微机系统中CPU与外设之间的接口电路已由早期的逻辑电路板(由中、小规模集成电路芯片组成)发展为以大规模集成电路芯片为主的接口芯片，用于微机输入／输出的接口芯片种类极多，功能各异。按功能选择的灵活性来分，可分为可编程接口芯片和不可编程的接口芯片；按接口的通用性来分，可分为通用接口芯片和专用接口芯片。 本节从接口芯片的外部特性着手，简要讨论接口芯片中一些公用引脚的作用及其连接方法。 8.1.1 片选概念（P275） 同内存储器的读／写操作相仿，必须要有一个地址信号选中接口芯片后，才能使该接口芯片进入电路工作状态，实现数据的输入／输出。CPU的8条地址线A7～A0形成地址，通过地址译码器输出接到接口芯片的选通端 ( Chip Enable)，又称片选端( ——Chip Select)，如275页图8—1所示。 图8—1 译码与片选 275页看图8—1 译码与片选 图中 为片选信号 片选概念（续1） 端是控制接口芯片进入电路工作状态的引脚端。片选端究竟是高电平有效(标为CE )还是低电平有效(标为 )由接口芯片决定。只有 (或CE)被选中后，CPU才能通过该芯片与对应的I／O设备传送数据。 请看275页看图8—1 译码与片选 图8—1 译码与片选 275页看图8—1 译码与片选 图中 为片选信号 8.1.2 读／写概念 接口芯片的地址码经译码后接通芯片的片选端 (或CE)，对读操作而言，使输入口信息由数据总线进入CPU，数据何时读入CPU、由 (读信号)控制。 各控制信号的时序关系为：当地址信息稳定后，读信号 有效及输入／输出请求信号 M／ =“L”，通知接口芯片，片选信号 已稳定，输入口已与数据总线接通，CPU可进行 I／O设备的读操作，见276页图8—2所示。 ， 及数据总线DB构成输入口的必备引脚，见276页图8—2(a)所示。 图8—2 输入口与输出口 请看276页看图8—2 输入口与输出口 读／写概念(续1) 同理对于输出口，当CPU对接口进行输出数据的操作时，发出 (写信号)有效，M／ =“L”，。这样，M ／ ， ， 以及数据总线构成输出口的必备引脚，如276页图8—2(b)所示。在输入／输出接口中，有时采用RD／ (或R／ )引脚，当RD／ =“H”时，为输入(读)，RD／ =“L”时，为输出(写)。 请把书翻到293页看 图8—2 输入口与输出口 请看276页看图8—2 输入口与输出口 读／写概念(续2) 上述接口芯片的各种信号都由CPU的输入／输出指令产生。以输入指令为例： IN AL，口地址 CPU内的指令寄存器和译码器分析此指令代码后，知道是I／O设备的读操作，就将口地址(8位)送上地址总线A7～A0