常用接口芯片及應用課件1

第5章常用接口芯片及應用主要內(nèi)容簡單接口三態(tài)門、D觸發(fā)器（鎖存器）并行接口8255定時器8253教學重點串行接口8250可編程接口，重點：工作方式和編程本次課內(nèi)容不可編程接口第5章常用接口芯片及應用主要內(nèi)容可編程接口，重點：工作方式1.三態(tài)門接口三態(tài)門具有單向?qū)ê腿龖B(tài)的特性器件共用總線時，一般使用三態(tài)電路：需要使用總線的時候打開三態(tài)門(使T有效）不使用的時候關閉三態(tài)門(使T無效），使之處于高阻TAF表示反相或低電平有效TAFTAFTAF當控制端T有效(高電平)：三態(tài)門導通，輸出F=輸入A；當T為低電平：三態(tài)門輸出F呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。5.1簡單接口1.三態(tài)門接口三態(tài)門具有單向?qū)ê腿龖B(tài)的特性TAF表示反相三態(tài)門集成電路芯片74LS244雙4位單向緩沖器分成4位的兩組每組的控制端連接在一起控制端低電平有效輸出與輸入同相每一位都是一個三態(tài)門，每4個三態(tài)門的控制端連接在一起三態(tài)門集成電路芯片74LS244雙4位單向緩沖器每一位都是三態(tài)門接口示例書148圖４.2外設-開關k數(shù)據(jù)(輸入)口三態(tài)門控制口三態(tài)門控制端三態(tài)門接口示例書148圖４.2外設-開關k圖74LS273引線圖和真值表2.鎖存器接口芯片--74LS273作用：信號保持,導通開關。即保持(或鎖存)數(shù)據(jù)8個D觸發(fā)器的控制端CP連接在一起CP負脈沖的上升沿觸發(fā)鎖存DQCPQD觸發(fā)器圖74LS273引線圖和真值表2.鎖存器接鎖存器接口示例書151頁圖４.5外設：打印機數(shù)據(jù)(輸出)口Ｄ觸發(fā)器273(上面那片)y0D0~D7狀態(tài)(輸入)口三態(tài)門244---y2

BUSY

D7

控制(輸出)口Ｄ觸發(fā)器273(下面那片)—y1STB

D0鎖存器接口示例書151頁圖４.5外設：打印機圖74LS374引線圖和真值表3.帶三態(tài)門輸出的鎖存器接口芯片--74LS374OE*DCPDQCQOE*輸出允許引腳圖74LS374引線圖和真值表3.帶三態(tài)門輸出簡單接口示例－－書195頁圖5.3（基礎好同學需掌握）138y0(地址:800xH)——374CP控制口——外設ＡＢ138y1(地址:801xH)——374OE*數(shù)據(jù)口——外設D0~D7要求：控制外設溫度流程圖輸入外設溫度（讀8010H口給AL）溫度AL>=96溫度AL<95降溫BA=00（00H寫8000H口）升溫BA=11（03H寫8000H口）保持溫度BA=01（01H寫8000H口）是,轉TMDOW是,轉TMPUP否否CONTL簡單接口示例－－書195頁圖5.3（基礎好同學需掌握）138基本數(shù)據(jù)通信方式并行通信：數(shù)據(jù)各位同時傳送并行數(shù)據(jù)傳輸方式，以計算機的字長，通常是8位、16位或32位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數(shù)據(jù)適合于外部設備與微機之間進行近距離、大量和快速的信息交換。例如：微機與并行接口打印機、磁盤驅(qū)動器微機系統(tǒng)中最基本的信息交換方法。例如：系統(tǒng)板上各部件之間，接口電路板上各部件之間串行通信：數(shù)據(jù)一位一位順序傳送基本數(shù)據(jù)通信方式并行通信：數(shù)據(jù)各位同時傳送5.2可編程并行接口8255

具有多種功能的可編程并行接口電路芯片最基本的接口電路：三態(tài)緩沖器和鎖存器與CPU間、與外設間的接口電路：狀態(tài)寄存器和控制寄存器還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路共24個外設引腳，分3個端口、2組控制共三種輸入輸出工作方式5.2可編程并行接口8255具有多種功能的可編程并行接口1.8255A的引線及內(nèi)部結構數(shù)據(jù)總線緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0～D7A組控制A組端口AA組端口C上半部B組控制B組端口BB組端口C下半部讀寫控制邏輯PC0～PC3PB0～PB7PC4～PC7PA0～PA7RDWRA0A1CSRESET外設數(shù)據(jù)端口與處理器口1.8255A的引線及內(nèi)部結構數(shù)據(jù)內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0(1)與處理器接口CS*A1A0讀操作RD*寫操作WR*口地址000001010011讀端口A讀端口B讀端口C非法寫端口A寫端口B寫端口C寫控制字380H381H382H383HD0~D7數(shù)據(jù)線A0~A1地址線CS*片選信號RD*讀信號WR*寫信號RESET復位信號8255尋址例206頁圖5.17(1)與處理器接口CS*A1A0讀操作RD*寫操作WR*書206頁圖5.17書206頁圖5.17(2)外設數(shù)據(jù)端口端口A：PA0~PA7A組，支持工作方式0、1、2端口B：PB0~PB7B組，支持工作方式0、1端口C：PC0~PC7僅支持工作方式0A組控制高4位PC4～PC7B組控制低4位PC0～PC3端口A：PA0～PA7常作數(shù)據(jù)端口，功能最強大端口B：PB0～PB7常作數(shù)據(jù)端口端口C：PC0～PC7可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口分兩個4位，每位可獨立操作控制最靈活，最難掌握(2)外設數(shù)據(jù)端口端口A：PA0~PA7端口A：PA0～2.8255的工作方式方式0：基本輸入輸出方式三個端口（端口A、B、C）皆作為輸入或輸出數(shù)據(jù)傳送，各端口是輸入還是輸出，初始化編程設定。無聯(lián)絡信號線適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路方式1：選通輸入輸出方式。A、B口用作數(shù)據(jù)傳送，C口部分引腳作聯(lián)絡信號線適用于查詢和中斷方式的接口電路方式2：雙向選通傳送方式A口（方式2只用于A口）作雙向輸入/輸出數(shù)據(jù)傳送，C口作聯(lián)絡信號線。外設可通過端口A的8位數(shù)據(jù)線，向CPU發(fā)送收據(jù)，也可從CPU接收數(shù)據(jù)適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設適用于查詢和中斷方式的接口電路2.8255的工作方式方式0：基本輸入輸出方式方式0輸入時序datadata輸入端口D0～D7RDCS,A1,A0請體會這里8255A的數(shù)據(jù)緩沖作用方式0輸入時序datadata輸入端口D0～D7RDCS,方式0輸出時序WRdatadata輸出端口D0～D7CS,A1,A08255A對CPU通過它輸出給外設的數(shù)據(jù)進行鎖存返回方式0輸出時序WRdatadata輸出端口D0～D7CS,方式1輸入引腳：A端口PC4PC5PC3PA7~PA0INTEAIBFAINTRASTBA中斷允許觸發(fā)器方式1輸入聯(lián)絡信號STB*——數(shù)據(jù)選通信號，表示外設已經(jīng)準備好數(shù)據(jù)由外設提供的輸入信號當其有效時，將輸入設備送來的數(shù)據(jù)鎖存至8255A的輸入鎖存器IBF——輸入緩沖器滿信號，8255A輸出的聯(lián)絡信號。當其有效時，表示數(shù)據(jù)已鎖存在輸入鎖存器INTR——中斷請求信號8255A輸出的信號，可用于向CPU提出中斷請求，要求CPU讀取外設數(shù)據(jù)方式1需借用端口C用做聯(lián)絡信號同時還具有中斷請求和屏蔽功能方式1輸入引腳：A端口PC4PC5PC3PA7~PA0INT方式1輸入引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBIBFBINTRBSTBB中斷允許觸發(fā)器方式1輸入引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INT方式1輸入時序dataINTRIBF

data輸入端口D0～D7STBRDSTB*和IBF是外設和8255A間的一對應答聯(lián)絡信號，為的是可靠地輸入數(shù)據(jù)方式1輸入時序dataINTRIBFdata輸入端口D0方式1中斷控制8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制置位允許中斷，復位禁止中斷對INTE的操作通過寫入端口C的對應位實現(xiàn)，INTE觸發(fā)器對應端口C的位是作應答聯(lián)絡信號的輸入信號的哪一位，只要對那一位置位/復位就可以控制INTE觸發(fā)器選通輸入方式下端口A的INTEA對應PC4端口B的INTEB對應PC2方式1中斷控制8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制方式1輸出引腳：A端口PC6PC7PC3PA7~PA0INTEAOBFAINTRAACKA中斷允許觸發(fā)器方式1輸出聯(lián)絡信號OBF*——輸出緩沖器滿信號8255A輸出給外設的一個控制信號，當其有效時，表示CPU已把數(shù)據(jù)輸出給指定的端口，外設可以取走ACK*——響應信號外設的響應信號，指示8255A的端口數(shù)據(jù)已由外設接受INTR——中斷請求信號當輸出設備已接受數(shù)據(jù)后，8255A輸出此信號向CPU提出中斷請求，要求CPU繼續(xù)提供數(shù)據(jù)端口A的INTEA對應PC6端口B的INTEB對應PC2方式1輸出引腳：A端口PC6PC7PC3PA7~PA0INT方式1輸出引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBOBFBINTRBACKB中斷允許觸發(fā)器方式1輸出引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INT方式1輸出時序

INTR

datadata輸出端口D0～D7WROBFACK

OBF*和ACK*是外設和8255A間的一對應答聯(lián)絡信號，為的是可靠地輸出數(shù)據(jù)返回方式1輸出時序INTRdatadata輸出端口D0～D7方式2雙向引腳PC6PC7PC3PA7~PA0INTE1OBFAINTRAACKAPC4PC5IBFASTBAINTE2用PC6設置INTE1（輸出）用PC4設置INTE2（輸入）輸入和輸出中斷通過或門輸出INTRA信號方式2雙向引腳PC6PC7PC3PA7~PA0INTE1OB方式2雙向時序data-out

INTR

data-outdata-indata-inPA0～PA7D0～D7IBF

WROBFACKSTBRD返回方式2雙向時序data-outINTRdata-ou方式控制字端口C的位控制字狀態(tài)字當8255的A口、B口工作在方式1或A口工作在方式2時,通過讀C口的狀態(tài),可以檢測A口和B口的狀態(tài)。3.控制字及狀態(tài)字方式控制字3.控制字及狀態(tài)字方式控制字格式例：要求A端口：方式1輸入B端口：方式0輸出C端口上半部：輸出，C口下半部：輸入方式控制字10110001B或B1H方式控制字格式例：要求A端口：方式1輸入B端口：方式端口C的位控制字格式位控制字寫入控制端口使C端口的某個引腳輸出1或0，或置位復位內(nèi)部中斷允許觸發(fā)器INTE端口C的位控制字格式位控制字寫入控制端口D7D6D5D4D3D2D1D0方式1輸入I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB方式1輸出OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB方式2雙向OBFAINTE1IBFAINTE2INTRA×××端口C的狀態(tài)字格式A組B組D7D6D5D4D3D2D1D0方式1輸入I/OI/OIBF4.8255的初始化編程初始化編程：一個方式控制字采用控制I/O地址：A1A0＝11工作過程中：通過數(shù)據(jù)端口對外設數(shù)據(jù)進行讀寫數(shù)據(jù)讀寫利用端口A、B和C的I/O地址，A1A0依次等于00、01、10初始化編程后：當數(shù)據(jù)端口作為輸入接口時，執(zhí)行輸入IN指令將從輸入設備得到外設數(shù)據(jù)當數(shù)據(jù)端口作為輸出接口時，執(zhí)行輸出OUT指令將把CPU的數(shù)據(jù)送給輸出設備4.8255的初始化編程初始化編程：一個方式控制字寫入方式控制字：示例初始化的程序段：

movdx,0fffeh ；假設控制端口為FFFEH

moval,0b1h ；方式控制字

outdx,al ；送到控制端口寫入方式控制字：示例初始化的程序段：作業(yè)設8255控制口地址為63H，要求：A端口：方式0輸出，B端口：方式1輸入C端口：上半部輸出，下半部輸入請寫出8255的初始化程序（方式控制字）作業(yè)設8255控制口地址為63H，要求：第5章常用接口芯片及應用主要內(nèi)容簡單接口三態(tài)門、D觸發(fā)器（鎖存器）并行接口8255定時器8253教學重點串行接口8250可編程接口，重點：工作方式和編程本次課內(nèi)容不可編程接口第5章常用接口芯片及應用主要內(nèi)容可編程接口，重點：工作方式1.三態(tài)門接口三態(tài)門具有單向?qū)ê腿龖B(tài)的特性器件共用總線時，一般使用三態(tài)電路：需要使用總線的時候打開三態(tài)門(使T有效）不使用的時候關閉三態(tài)門(使T無效），使之處于高阻TAF表示反相或低電平有效TAFTAFTAF當控制端T有效(高電平)：三態(tài)門導通，輸出F=輸入A；當T為低電平：三態(tài)門輸出F呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。5.1簡單接口1.三態(tài)門接口三態(tài)門具有單向?qū)ê腿龖B(tài)的特性TAF表示反相三態(tài)門集成電路芯片74LS244雙4位單向緩沖器分成4位的兩組每組的控制端連接在一起控制端低電平有效輸出與輸入同相每一位都是一個三態(tài)門，每4個三態(tài)門的控制端連接在一起三態(tài)門集成電路芯片74LS244雙4位單向緩沖器每一位都是三態(tài)門接口示例書148圖４.2外設-開關k數(shù)據(jù)(輸入)口三態(tài)門控制口三態(tài)門控制端三態(tài)門接口示例書148圖４.2外設-開關k圖74LS273引線圖和真值表2.鎖存器接口芯片--74LS273作用：信號保持,導通開關。即保持(或鎖存)數(shù)據(jù)8個D觸發(fā)器的控制端CP連接在一起CP負脈沖的上升沿觸發(fā)鎖存DQCPQD觸發(fā)器圖74LS273引線圖和真值表2.鎖存器接鎖存器接口示例書151頁圖４.5外設：打印機數(shù)據(jù)(輸出)口Ｄ觸發(fā)器273(上面那片)y0D0~D7狀態(tài)(輸入)口三態(tài)門244---y2

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D7

控制(輸出)口Ｄ觸發(fā)器273(下面那片)—y1STB

D0鎖存器接口示例書151頁圖４.5外設：打印機圖74LS374引線圖和真值表3.帶三態(tài)門輸出的鎖存器接口芯片--74LS374OE*DCPDQCQOE*輸出允許引腳圖74LS374引線圖和真值表3.帶三態(tài)門輸出簡單接口示例－－書195頁圖5.3（基礎好同學需掌握）138y0(地址:800xH)——374CP控制口——外設ＡＢ138y1(地址:801xH)——374OE*數(shù)據(jù)口——外設D0~D7要求：控制外設溫度流程圖輸入外設溫度（讀8010H口給AL）溫度AL>=96溫度AL<95降溫BA=00（00H寫8000H口）升溫BA=11（03H寫8000H口）保持溫度BA=01（01H寫8000H口）是,轉TMDOW是,轉TMPUP否否CONTL簡單接口示例－－書195頁圖5.3（基礎好同學需掌握）138基本數(shù)據(jù)通信方式并行通信：數(shù)據(jù)各位同時傳送并行數(shù)據(jù)傳輸方式，以計算機的字長，通常是8位、16位或32位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數(shù)據(jù)適合于外部設備與微機之間進行近距離、大量和快速的信息交換。例如：微機與并行接口打印機、磁盤驅(qū)動器微機系統(tǒng)中最基本的信息交換方法。例如：系統(tǒng)板上各部件之間，接口電路板上各部件之間串行通信：數(shù)據(jù)一位一位順序傳送基本數(shù)據(jù)通信方式并行通信：數(shù)據(jù)各位同時傳送5.2可編程并行接口8255

具有多種功能的可編程并行接口電路芯片最基本的接口電路：三態(tài)緩沖器和鎖存器與CPU間、與外設間的接口電路：狀態(tài)寄存器和控制寄存器還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路共24個外設引腳，分3個端口、2組控制共三種輸入輸出工作方式5.2可編程并行接口8255具有多種功能的可編程并行接口1.8255A的引線及內(nèi)部結構數(shù)據(jù)總線緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0～D7A組控制A組端口AA組端口C上半部B組控制B組端口BB組端口C下半部讀寫控制邏輯PC0～PC3PB0～PB7PC4～PC7PA0～PA7RDWRA0A1CSRESET外設數(shù)據(jù)端口與處理器口1.8255A的引線及內(nèi)部結構數(shù)據(jù)內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0(1)與處理器接口CS*A1A0讀操作RD*寫操作WR*口地址000001010011讀端口A讀端口B讀端口C非法寫端口A寫端口B寫端口C寫控制字380H381H382H383HD0~D7數(shù)據(jù)線A0~A1地址線CS*片選信號RD*讀信號WR*寫信號RESET復位信號8255尋址例206頁圖5.17(1)與處理器接口CS*A1A0讀操作RD*寫操作WR*書206頁圖5.17書206頁圖5.17(2)外設數(shù)據(jù)端口端口A：PA0~PA7A組，支持工作方式0、1、2端口B：PB0~PB7B組，支持工作方式0、1端口C：PC0~PC7僅支持工作方式0A組控制高4位PC4～PC7B組控制低4位PC0～PC3端口A：PA0～PA7常作數(shù)據(jù)端口，功能最強大端口B：PB0～PB7常作數(shù)據(jù)端口端口C：PC0～PC7可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口分兩個4位，每位可獨立操作控制最靈活，最難掌握(2)外設數(shù)據(jù)端口端口A：PA0~PA7端口A：PA0～2.8255的工作方式方式0：基本輸入輸出方式三個端口（端口A、B、C）皆作為輸入或輸出數(shù)據(jù)傳送，各端口是輸入還是輸出，初始化編程設定。無聯(lián)絡信號線適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路方式1：選通輸入輸出方式。A、B口用作數(shù)據(jù)傳送，C口部分引腳作聯(lián)絡信號線適用于查詢和中斷方式的接口電路方式2：雙向選通傳送方式A口（方式2只用于A口）作雙向輸入/輸出數(shù)據(jù)傳送，C口作聯(lián)絡信號線。外設可通過端口A的8位數(shù)據(jù)線，向CPU發(fā)送收據(jù)，也可從CPU接收數(shù)據(jù)適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設適用于查詢和中斷方式的接口電路2.8255的工作方式方式0：基本輸入輸出方式方式0輸入時序datadata輸入端口D0～D7RDCS,A1,A0請體會這里8255A的數(shù)據(jù)緩沖作用方式0輸入時序datadata輸入端口D0～D7RDCS,方式0輸出時序WRdatadata輸出端口D0～D7CS,A1,A08255A對CPU通過它輸出給外設的數(shù)據(jù)進行鎖存返回方式0輸出時序WRdatadata輸出端口D0～D7CS,方式1輸入引腳：A端口PC4PC5PC3PA7~PA0INTEAIBFAINTRASTBA中斷允許觸發(fā)器方式1輸入聯(lián)絡信號STB*——數(shù)據(jù)選通信號，表示外設已經(jīng)準備好數(shù)據(jù)由外設提供的輸入信號當其有效時，將輸入設備送來的數(shù)據(jù)鎖存至8255A的輸入鎖存器IBF——輸入緩沖器滿信號，8255A輸出的聯(lián)絡信號。當其有效時，表示數(shù)據(jù)已鎖存在輸入鎖存器INTR——中斷請求信號8255A輸出的信號，可用于向CPU提出中斷請求，要求CPU讀取外設數(shù)據(jù)方式1需借用端口C用做聯(lián)絡信號同時還具有中斷請求和屏蔽功能方式1輸入引腳：A端口PC4PC5PC3PA7~PA0INT方式1輸入引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBIBFBINTRBSTBB中斷允許觸發(fā)器方式1輸入引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INT方式1輸入時序dataINTRIBF

data輸入端口D0～D7STBRDSTB*和IBF是外設和8255A間的一對應答聯(lián)絡信號，為的是可靠地輸入數(shù)據(jù)方式1輸入時序dataINTRIBFdata輸入端口D0方式1中斷控制8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制置位允許中斷，復位禁止中斷對INTE的操作通過寫入端口C的對應位實現(xiàn)，INTE觸發(fā)器對應端口C的位是作應答聯(lián)絡信號的輸入信號的哪一位，只要對那一位置位/復位就可以控制INTE觸發(fā)器選通輸入方式下端口A的INTEA對應PC4端口B的INTEB對應PC2方式1中斷控制8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制方式1輸出引腳：A端口PC6PC7PC3PA7~PA0INTEAOBFAINTRAACKA中斷允許觸發(fā)器方式1輸出聯(lián)絡信號OBF*——輸出緩沖器滿信號8255A輸出給外設的一個控制信號，當其有效時，表示CPU已把數(shù)據(jù)輸出給指定的端口，外設可以取走ACK*——響應信號外設的響應信號，指示8255A的端口數(shù)據(jù)已由外設接受INTR——中斷請求信號當輸出設備已接受數(shù)據(jù)后，8255A輸出此信號向CPU提出中斷請求，要求CPU繼續(xù)提供數(shù)據(jù)端口A的INTEA對應PC6端口B的INTEB對應PC2方式1輸出引腳：A端口PC6PC7PC3PA7~PA0INT方式1輸出引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBOBFBINTRBACKB中斷允許觸發(fā)器方式1輸出引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INT方式1輸出時序

INTR

datadata輸出端口D0～D7WROBFACK

OBF*和ACK*是外設和8255A間的一對應答聯(lián)絡信號，為的是可靠地輸出數(shù)據(jù)返回方式1輸出時序INTRdatadata輸出端口D0～D7方式2雙向引腳PC6PC7PC3PA7~PA0INTE1OBFAINTRAACKAPC4PC5IBFASTBAINTE2用PC6設置INTE1（輸出）用PC4設置INTE2（輸入）輸入和輸出中斷通過或門輸出INTRA信號方式2雙向引腳PC