山大微機(jī)原理與應(yīng)用課件07常用數(shù)字接口電路

1、 第7章 常用數(shù)字接口電路1主要內(nèi)容：掌握兩種可編程并行接口芯片的應(yīng)用2可編程定時(shí)器82533掌握:引線功能及計(jì)數(shù)啟動(dòng)方法6種工作方式及其輸出波形應(yīng)用:芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化編程48253芯片特點(diǎn)可編程的邏輯器件；非通道型的接口，具有特定功能；可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和定時(shí)；工作方式：減法計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)值減為0時(shí)輸出相應(yīng)控制信號(hào)輸出控制信號(hào)的形式可通過(guò)軟件設(shè)置51. 外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接系統(tǒng)端的主要引線：D0-D7CSRDWRA0，A1 連接外設(shè)端的主要引線：CLK - 時(shí)鐘脈沖輸入GATE - 門控信號(hào)輸入OUT - 定時(shí)輸出 6結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每個(gè)計(jì)數(shù)器含控制寄存器716位初值寄存器16位計(jì)數(shù)寄存器存放控制命

2、令字內(nèi)部3個(gè)計(jì)數(shù)器均為減法計(jì)數(shù)器根據(jù)計(jì)數(shù)脈沖的頻率及需要定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度確定計(jì)數(shù)初值相同端口地址存放計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值外部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)三個(gè)可獨(dú)立工作的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)控制寄存器。共占用4個(gè)端口地址，4個(gè)端口的地址編碼： A1 A0 0 0 CNT0 0 1 CNT1 1 0 CNT2 1 1 控制寄存器8引線2. 計(jì)數(shù)啟動(dòng)方式軟件啟動(dòng)硬件啟動(dòng)9GATE端為高電平GATE端有一個(gè)上升沿由GATE端信號(hào)的形式?jīng)Q定3. 工作方式方式0軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)結(jié)束輸出高電平。方式1 硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)開始輸出低電平，結(jié)束后又變高。10工作方式方式2軟、硬件啟動(dòng)，自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。計(jì)

3、數(shù)到最后一個(gè)脈沖時(shí)輸出低電平方式3軟、硬件啟動(dòng)，自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。輸出對(duì)稱方波11工作方式方式4軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)束輸出一個(gè)CLK寬度的低電平方式5硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)波形與方式4相同12工作方式小結(jié)需要兩個(gè)寫脈沖第1個(gè)寫脈沖寫入控制字第2個(gè)寫脈沖寫入計(jì)數(shù)初值不同的工作方式，有不同的計(jì)數(shù)啟動(dòng)方法?？筛鶕?jù)對(duì)輸出波形的要求，選擇不同的工作方式。能輸出連續(xù)波形的只有方式2和方式3。13兩條OUT指令4. 控制字用于確定各計(jì)數(shù)器的工作方式14格 式5. 8253的應(yīng)用與系統(tǒng)的連接初始化程序設(shè)計(jì)寫入控制字置計(jì)數(shù)初值15與系統(tǒng)的連接示意16CLKGATEOUTD0D7WRRDA1A0CSDB

4、IOWIORA1A0譯碼器高位地址外設(shè)8253外部時(shí)鐘門控信號(hào)應(yīng)用中的注意點(diǎn)每一次啟動(dòng)計(jì)數(shù)，需有兩次寫操作：寫控制字寫計(jì)數(shù)器初值如果初值為8位字長(zhǎng)，則一次寫入；若初值為16位字長(zhǎng)，則 需兩次寫入每個(gè)計(jì)數(shù)器的控制命令字均送入控制寄存器各計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值送到該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器及 初值寄存器；17初始化程序流程18寫控制字寫計(jì)數(shù)值低8位寫計(jì)數(shù)值高8位*非必須初始化程序流程當(dāng)有兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器被應(yīng)用時(shí)的初始化程序設(shè)計(jì)流程：19初始化CNT0初始化CNT1初始化CNT2寫CNT0控制字寫CNT0計(jì)數(shù)初值初始化程序流程20寫入全部計(jì)數(shù)器控制字寫CNT0計(jì)數(shù)初值寫CNT1計(jì)數(shù)初值寫CNT2計(jì)數(shù)初值原則：先寫

5、入控制字后寫入計(jì)數(shù)初值8253應(yīng)用例一采用8253作定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其接口地址為0120H0123H。輸入8253的時(shí)鐘頻率為2MH。要求：CNT0每10ms輸出一個(gè)CLK周期寬的負(fù)脈沖CNT1輸出10KHz的連續(xù)方波信號(hào)CNT2在定時(shí)5ms后產(chǎn)生輸出高電平畫線路連接圖，并編寫初始化程序. 21工作的計(jì)數(shù)器工作方式計(jì)數(shù)初值啟動(dòng)方式計(jì)數(shù)脈沖頻率8253應(yīng)用例計(jì)算計(jì)數(shù)初值： CNT0：10ms/0.5us=20000 CNT1：2 MHz/10KHz=200 CNT2： 5ms/0.5us=10000確定控制字： CNT0：方式2，16位計(jì)數(shù)值 CNT1：方式3，低8位計(jì)數(shù)值 CNT2：方式0，16

6、位計(jì)數(shù)值220011010001010110101100008253應(yīng)用例23CLK0GATE0OUT1D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT28253應(yīng)用例初始化程序CNT0：MOV DX，0123HMOV AL，34HOUT DX，ALMOV DX，0120HMOV AX，20000OUT DX，AL24MOV AL，AHOUT DX，ALCNT1： CNT2： 8253應(yīng)用例二安全檢測(cè)和報(bào)警控制系統(tǒng)。258253應(yīng)用例二初始狀態(tài)下，D觸發(fā)器的Q端輸出低電平；系統(tǒng)通過(guò)三態(tài)門循環(huán)讀取檢測(cè)器狀態(tài)，有異常

7、出現(xiàn)時(shí)，檢測(cè)器輸出高電平。此時(shí)在D觸發(fā)器的Q端輸出高電平，啟動(dòng)8253計(jì)數(shù)器的通道0輸出100Hz的連續(xù)方波信號(hào)，使報(bào)警燈閃爍，直到有任意鍵按下時(shí)停止；使計(jì)數(shù)器停止輸出方波的方法是在Q端輸出低電平。CLK0的輸入脈沖為2MHz。要求：設(shè)計(jì)8253的譯碼電路；編寫8253計(jì)數(shù)器的初始化程序及實(shí)現(xiàn)上述功能的控制程序。 26例二解8253地址范圍：0011 1110 00000011 1110 0011譯碼電路：27G1G2AG2BCBA&1IOWIORA9A5:A11A10A4A3A2Y0例二解8253計(jì)數(shù)初值：2MHz/100Hz=200008253工作方式：方式3288253初始化程序：MOV

8、 DX，3E3HMOV AL，00110110OUT DX，ALMOV DX，3E0HMOV AX，20000OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，AL 例二解控制程序 XOR AL，AL MOV DX，3E5H OUT DX，AL MOV DX，3E4HNEXT：IN AL，DX AND AL，01H JZ NEXT MOV DX，3E5H29 MOV AL，2 OUT DX，ALGOON：MOV AH，1 INT 16H JZ GOON XOR AL，AL OUT DX，AL MOV AH，4C INT 21H 三、可編程并行接口825530掌握:主要引線功能及結(jié)構(gòu)3種工作方式

9、及其特點(diǎn)應(yīng)用:芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化編程數(shù)據(jù)輸入/輸出控制程序設(shè)計(jì)31并行接口8255的特點(diǎn)：通道型接口含3個(gè)獨(dú)立的8位并行輸入/輸出端口，各 端口均具有數(shù)據(jù)的控制和鎖存能力可通過(guò)編程，設(shè)置各端口工作在某一確定 狀態(tài)下。321. 引線連接系統(tǒng)端的主要引線：D0-D7CSRDWRA0，A1 REAST 33A1 A00 0 A端口0 1 B端口1 0 C端口1 1 控制寄存器引線連接外設(shè)端的引腳：PA0 PA7PB0 PB7PC0 PC734分別對(duì)應(yīng)A、B、C三個(gè)端口8255與系統(tǒng)的連接示意圖35D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255A口B口C口D0D7外 設(shè)2

10、. 結(jié)構(gòu)A組B組 36端口A端口C的高4位端口B端口C的低4位3. 工作方式基本輸入/輸出方式（方式0）選通工作方式（方式1）雙向傳送方式（方式2）37方式0：相當(dāng)于三個(gè)獨(dú)立的8位簡(jiǎn)單接口各端口既可設(shè)置為輸入口，也可設(shè)置為輸出 口，但不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)輸入及輸出C端口可以是一個(gè)8位的簡(jiǎn)單接口，也可以分為 兩個(gè)獨(dú)立的4位端口常用于連接簡(jiǎn)單外設(shè)，適于無(wú)條件或查詢方式38方式0的應(yīng)用：習(xí)慣上：A端口和B端口作為8位數(shù)據(jù)的輸入或輸出口C口的某些位作為狀態(tài)輸入注：若使C端口低4位中某一位作為輸入口，則低4位中其他位都應(yīng)作為輸入口。同時(shí)可設(shè)高4位作為輸出。398255工作于方式0的連接示意圖40D0D7WRRD

11、A1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255PA0 |PA7B口PC0D0D7數(shù)據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)外設(shè)1外設(shè)2方式1：利用一組選通控制信號(hào)控制A端口和B端口的數(shù) 據(jù)輸入輸出A口、B口作輸入或輸出口，C口的部分位用作 選通控制信號(hào)A口、B口在作為輸入和輸出時(shí)的選通信號(hào)不同41輸入輸出方式1的應(yīng)用：方式1主要用于中斷控制方式下的輸入輸出C口的8位除用作選通信號(hào)外，其余位可工作 于方式0下，作為輸入或輸出口。42方式2：雙向輸入輸出方式可以既作為輸入口，又作為輸出口。只有A端口可工作在方式2下43方式2的應(yīng)用：可使A端口作為雙向端口所有用于中斷控制方式當(dāng)A口工作于方式2時(shí)：B口可工作于方式1此時(shí)C口的

12、所有位都用作選通控制信號(hào)的輸入輸出B口也可工作于方式0此時(shí)C口的剩余位也可工作于方式0444. 方式控制字及位控制字方式控制字：用于確定3個(gè)端口的工作方式及數(shù)據(jù)傳送方向；位控制字僅用于C端口可設(shè)置C口某位的初始狀態(tài)（為高電平或低電平）當(dāng)其工作于方式0下且作為輸出口時(shí)，一般需要對(duì)作為輸出的位設(shè)置初始狀態(tài)（即初始化）455. 8255芯片的應(yīng)用芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化相應(yīng)的控制程序46例7-38255應(yīng)用例：8086CPU通過(guò)8255實(shí)施監(jiān)控。8255端口地址為1020H-1023H，啟動(dòng)操作由端口B的PB7控制（高電平有效），端口A輸入8個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的狀態(tài)（每個(gè)引腳接一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)），只要其中任一路出現(xiàn)異常情況（高電平），系統(tǒng)就通過(guò)與PC0相連的信號(hào)燈報(bào)警（高電平燈亮），要求信號(hào)燈亮滅3次。要求：設(shè)計(jì)系統(tǒng)線路圖，要求用138譯碼器設(shè)計(jì)譯碼電路；編寫8255初始化程序及啟動(dòng)、測(cè)試和報(bào)警控制程序47地址范圍：0001 0000 0010 00XX48控制程序 MOV DX，1023H MOV AL，100