常用接口芯片及應(yīng)用

會(huì)計(jì)學(xué)1常用接口芯片及應(yīng)用18一月202322第6章常用接口芯片及應(yīng)用

希望硬件接口電路最好具有一定的可變性，即希望存在這么一種芯片，當(dāng)這個(gè)芯片與CPU相連后，盡管電路不能改變，但其功能可通過程序改變。（如設(shè)計(jì)某具有O/I功能的端口，可根據(jù)需要通過指令來選擇輸入接口或輸出接口），大大提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)靈活性。第1頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233第6章常用接口芯片及應(yīng)用

這種可被用戶通過程序來改變功能的電路芯片，稱為可編程芯片，而用程序改變芯片工作方式的過程稱為芯片編程或芯片初始化。第2頁(yè)/共257頁(yè)18一月20234第6章常用接口芯片及應(yīng)用

如圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的具有輸入功能和輸出功能的可編程接口電路，它包括一個(gè)輸入接口，其組成主要是八位的三態(tài)門；一個(gè)輸出接口，其組成主要是八位的鎖存器；另外還有八位的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及控制這個(gè)開關(guān)的寄存器FF。第3頁(yè)/共257頁(yè)18一月20235第6章常用接口芯片及應(yīng)用

FF=0，開關(guān)接位置“0”I/O線接鎖存器，電路作為輸出接口。FF=1，開關(guān)接位置“1”I/O線接三態(tài)門，電路作為輸入接口。用戶通過指令把寄存器FF寫入0或1，就可選取所需接口工作狀態(tài)。第4頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236第6章常用接口芯片及應(yīng)用

上述方案就是可編程芯片設(shè)計(jì)的主要思想。用戶對(duì)寄存器FF寫入的內(nèi)容稱為命令字或方式控制字，而寄存器FF稱為命令寄存器相應(yīng)的端口稱為命令端口或控制端口，對(duì)可編程芯片初始化過程實(shí)際上就是對(duì)芯片的控制端口寫入各種命令字的操作過程。

第5頁(yè)/共257頁(yè)18一月202377第6章常用接口芯片及應(yīng)用

接口電路已由早期的邏輯電路板（由中、小規(guī)模集成電路芯片組成）發(fā)展到以大規(guī)模集成電路芯片為主的接口芯片，用于微機(jī)輸入/輸出的接口芯片種類極多，功能各異。按功能選擇的靈活性來分，可分為可編程接口芯片（8259、8255、8253、8251等）和不可編程接口芯片（如三態(tài)門、CMOS鎖存器、緩沖器電路等)；按接口的通用性來分，可分為通用接口芯片（8255、8251等）和專用接口芯片（鍵盤接口，顯示器接口等）。第6頁(yè)/共257頁(yè)18一月202388第6章常用接口芯片及應(yīng)用

本章將對(duì)一些常用的接口芯片8255A（并行I/O接口）、8253（計(jì)數(shù)/定時(shí)器）、8251A（串行I/O接口）、9259A（中斷控制器）進(jìn)行介紹。從接口芯片的外特性著手，介紹接口芯片的應(yīng)用。第7頁(yè)/共257頁(yè)18一月202399第6章常用接口芯片及應(yīng)用§2可編程并行接口芯片8255A（P289）8255A是一種通用的可編程并行I／O接口芯片，廣泛用于幾乎所有系列的微型機(jī)系統(tǒng)中，具有3個(gè)帶鎖存或緩沖的數(shù)據(jù)端口，用戶可用程序來選擇多種操作方式，各端口內(nèi)具有中斷控制邏輯，在外設(shè)與CPU之間可用中斷方式進(jìn)行信息交換，使用條件傳輸方式時(shí)可用“聯(lián)絡(luò)”線進(jìn)行控制。第8頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231010第6章常用接口芯片及應(yīng)用

一、8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6.1（P291，圖6.5）所示。二、8255A的引腳功能8255A芯片采用NMOS工藝制造，40個(gè)引腳的雙列直插封裝如圖6.4所示。40條引腳可分為與CPU連接和與外設(shè)連接的引腳。第9頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231111第6章常用接口芯片及應(yīng)用

三、8255A的工作方式及編程1.8255A的工作方式8255A各端口共有3種基本工作方式：方式0——基本輸入/輸出方式；方式1——選通輸入/輸出方式；方式2——雙向傳送方式。第10頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231212第6章常用接口芯片及應(yīng)用

方式0主要工作在無條件的輸入/輸出方式下，不需要“聯(lián)絡(luò)”信號(hào)。A口、B口和C口均可工作在此方式下。在方式0下，C口的輸出位可由用戶直接獨(dú)立設(shè)置為“0”或“1”。第11頁(yè)/共257頁(yè)18一月202313第6章常用接口芯片及應(yīng)用

方式1主要工作在異步或條件傳輸方式（必須先檢查狀態(tài)，然后才能傳輸數(shù)據(jù)）下，此時(shí)，僅有A口和B口可工作于方式1。由于條件傳輸需要聯(lián)絡(luò)線，所以在方式1下C口的某些位分別為A口和B口提供3根聯(lián)絡(luò)線。第12頁(yè)/共257頁(yè)18一月202314第6章常用接口芯片及應(yīng)用

方式2的雙向傳送方式是指在同一端口內(nèi)分時(shí)進(jìn)行輸入/輸出的操作。8255A中只有A口可工作在這種方式下，此時(shí)需要5個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行“聯(lián)絡(luò)”，這5個(gè)信號(hào)由C口提供。故此時(shí)B口只能工作在方式0或方式1下，當(dāng)B口工作在方式1時(shí)，又需要3根聯(lián)絡(luò)線。第13頁(yè)/共257頁(yè)18一月202315第6章常用接口芯片及應(yīng)用

所以當(dāng)A口工作在方式2下，同時(shí)B口又工作在方式1下時(shí)，8255A的C口8根線將全部作為聯(lián)絡(luò)線使用，C口也就因沒有I/O功能而“消失”了。關(guān)于C口“聯(lián)絡(luò)”信號(hào)的定義后面討論。第14頁(yè)/共257頁(yè)18一月202316第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2.8255A編程所謂8255A編程，就是用戶在使用8255前，用戶可用軟件來定義端口的工作方式，選擇所需要的功能。掌握8255A的編程時(shí)正確使用該芯片的前提。

8255A復(fù)位時(shí)，A、B、C三端口工作在方式0的輸入狀態(tài)。第15頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231717第6章常用接口芯片及應(yīng)用

3.方式選擇控制字格式如圖所示（P296，圖6.12）。通過定義工作方式控制字可將3個(gè)端口定義為各種不同方式的組合

第16頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231818【例1】

設(shè)端口A工作在方式1輸出，端口C上半部為輸出，下半部為輸入，端口B工作在方式0輸入，則這時(shí)的方式選擇控制字應(yīng)為10100011B或A3H。第6章常用接口芯片及應(yīng)用如果把這個(gè)方式選擇控制字通過輸出指令寫入到8255A的控制寄存器中，便完成了對(duì)8255A的初始化。顯然，對(duì)8255A初始化后，8255A就會(huì)按照初始化時(shí)所設(shè)定的方式選擇控制字指定的工作方式來完成工作。第17頁(yè)/共257頁(yè)18一月20231919第6章常用接口芯片及應(yīng)用設(shè)8255A的控制端口地址為FFF6H，那么對(duì)8255A的初始化程序?yàn)?/p>

MOVDX，0FFF6H；控制端口地址

MOVAL，0A3H；寫入控制字

OUT DX，AL第18頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232020第6章常用接口芯片及應(yīng)用

【例2】按下述要求對(duì)8255A進(jìn)行初始化：要求A口設(shè)為輸入數(shù)據(jù)，工作于方式1；B口設(shè)為輸出數(shù)據(jù)，工作于方式0；C口高四位輸出，低四位輸入數(shù)據(jù)。8255A的端口地址為04A0H～04A6H。第19頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232121第6章常用接口芯片及應(yīng)用解：初始化程序段如下：

MOVDX，04A6H；送控制口地址

MOVAL，10110001H；設(shè)置方式選擇控制字

OUTDX，AL第20頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232222第6章常用接口芯片及應(yīng)用

4.C口按位置位/復(fù)位控制字格式如圖所示(P296)

D7位為置位/復(fù)位控制字標(biāo)志位，必須使D7=0；D3～Dl位用于選擇對(duì)端口C中某一位進(jìn)行操作；D0位指出對(duì)選中位是置1還是清0。D0=1時(shí)，使選中位置1；D0=0時(shí)，使選中位清0。第21頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232323若D0=0，D3D2D1=101，則C端口的第5位PC5置“0”；若D0=1，D3D2D1=001，則C端口的第1位PC1置“1”。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第22頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232424第6章常用接口芯片及應(yīng)用【例1】

設(shè)一片8255A的端口地址為60H～63H，PC5平時(shí)為低電平，要求從PC5的引腳輸出一個(gè)正脈沖?？梢杂贸绦蛳葘C5置1，輸出一個(gè)高電平，再把PC5清0，輸出一個(gè)低電平，結(jié)果PC5引腳上便輸出一個(gè)正脈沖。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的程序段如下：

MOVAL，000010l1B

OUT63H，AL ；置PC5為高電平

MOVAL，00001010B

OUT63H，AL ；置PC5為低電平第23頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232525第6章常用接口芯片及應(yīng)用

【例2】要使端口C的bit3置位的控制字為：00000111B；

MOVAL，00000111BOUT0FBH，AL

而使端口C的bit3復(fù)位的控制字為：00000110B；

MOVAL，00000110BOUT0FBH，AL第24頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232626第6章常用接口芯片及應(yīng)用

【例3】試編程使8255A的C口PC3位產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)。8255A的端口地址為04A0H～04A6H。解：可利用C口置/復(fù)位控制字，交替使PC3位輸出“1”和“0”。程序段如下：第25頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232727第6章常用接口芯片及應(yīng)用

MOVDX，04A6H；送控制口地址

LL：MOVAL，00000111B；對(duì)PC3位置1OUTDX，ALCALLDELAY；延時(shí)

MOVAL，00000110B；對(duì)PC3位置0OUTDX，ALJMPLL；循環(huán)，產(chǎn)生周期信號(hào)第26頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232828第6章常用接口芯片及應(yīng)用【例4】

要把端口C的PC7置成1。則控制字應(yīng)為00001111B或0FH。把該控制字的內(nèi)容寫入8255A的控制寄存器中，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)端口C的PC7位置1的操作。其程序如下：

MOVDX，0FFF6H ；8255A控制端口地址

MOVAL，0FH ；PC7置1的控制字

OUTDX，AL

；寫入控制端口

若要使端口C的PC3置0，則控制字應(yīng)為00000110B或06H。第27頁(yè)/共257頁(yè)18一月20232929其程序段如下：

MOV DX，0FFF6H ；控制端口地址

MOV AL，06H ；PC3置0的控制字

OUT DX，AL

；寫入控制端口

端口C置1/置0控制字雖然是對(duì)端口C進(jìn)行操作，但它是一種控制字，因此，必須寫入控制端口而不能寫入端口C的地址中。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第28頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233030第6章常用接口芯片及應(yīng)用5．讀入C端口狀態(tài)字

前面指出，當(dāng)8255A工作于方式1和方式2時(shí)，C端口產(chǎn)生或接收與外設(shè)間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，這時(shí)，讀取C端口的內(nèi)容可使編程人員測(cè)試或檢查外設(shè)的狀態(tài)，用輸入指令對(duì)C端口進(jìn)行讀操作就可讀取C端口的狀態(tài)。C端口的狀態(tài)字有以下幾種格式。第29頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233131第6章常用接口芯片及應(yīng)用①．方式1狀態(tài)字

輸入狀態(tài)字的格式如下：各位含義見P297其中，D7～D3位為A組狀態(tài)字，D2～D0位為B組狀態(tài)字。

輸出狀態(tài)字的格式如下：各位含義見P297其中，D7～D3位為A組狀態(tài)字，D2～D0位為B組狀態(tài)字。第30頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233232第6章常用接口芯片及應(yīng)用②．方式2狀態(tài)字

方式2狀態(tài)字的格式如下：其中，D7～D3位為A組狀態(tài)字，D2～D0位為B組所用，當(dāng)B口工作于方式1時(shí)，這幾位作B口的狀態(tài)字，當(dāng)B口工作于方式0時(shí)，這幾位不是狀態(tài)位，而是用做輸入/輸出。第31頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233333第6章常用接口芯片及應(yīng)用四.

8255A的工作方式的功能及應(yīng)用

8255A共有三種工作方式可選擇，每個(gè)端口可選擇的工作方式都有所差別。8255A端口A可以在方式0、方式1和方式2三種方式下工作，而端口B只能在方式0和方式1兩種方式下工作。8255A工作在什么方式下是由控制寄存器的內(nèi)容決定的。8255A的各個(gè)I/O端口在不同工作方式下的功能如表6-3所示。下面介紹這三種工作方式的特點(diǎn)、功能、時(shí)序及使用場(chǎng)合等。第32頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233434第6章常用接口芯片及應(yīng)用

①、方式0－基本輸入輸出方式(P291)

8255A的3個(gè)端口均可工作在這種方式下，特別是C口只能工作在方式0。在這種方式下，CPU與端口之間交換數(shù)據(jù)可以執(zhí)行IN或OUT指令完成，不需檢測(cè)狀態(tài)線，8255A的3個(gè)端口可分別定義為輸入或輸出端口，因此3個(gè)端口可有表2所示的16種輸入/輸出組合。第33頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233535第6章常用接口芯片及應(yīng)用

由控制字中D4D3D1D0等4位的不同取值可定義方式0的16種工作方式的組合，如表2所示。第34頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233636第6章常用接口芯片及應(yīng)用

這意味著當(dāng)8255A與CPU相連后，該接口部件可以提供用戶16種不同功能的輸入/輸出端口。采用可編程芯片作為接口電路可以大大提高計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)靈活性。方式0中，數(shù)據(jù)輸出有鎖存，輸入無鎖存。方式0的輸入/輸出時(shí)序如圖6.6所示。

第35頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233737第6章常用接口芯片及應(yīng)用第36頁(yè)/共257頁(yè)18一月20233838第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例1：要求8255A的A口和B口均工作于方式0,A口和下C口作輸入口,B口和上C口作輸出口,設(shè)8255A各端口地址為40H~43H,可用下列指令來設(shè)置這種工作方式：

MOVAL，91H；方式控制字0010001B→AL

OUT43H，AL；方式控制字送控制寄存器第37頁(yè)/共257頁(yè)18一月202339第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例2.8255A的A口和B口工作在方式0，A口為輸入端口，接有四個(gè)開關(guān)。B口為輸出端，接有一個(gè)七段發(fā)光二極管，連接電路如圖所示。試編一程序要求七段發(fā)光二班管顯示開關(guān)所撥通的數(shù)字。

第38頁(yè)/共257頁(yè)18一月202340第6章常用接口芯片及應(yīng)用第39頁(yè)/共257頁(yè)18一月202341第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例中，8255的端口地址由兩部分組成，由CPUA15—A3通過74LS138產(chǎn)生CS，A2—A1組合成4個(gè)端口地址，A0與譯碼器Y4通過邏輯組合，保證8255的4個(gè)端口地址為偶地址。8020H、8022H、8024H、8026H。七段發(fā)光二極管為共陽極LED器件。a段亮從PB0輸出1，熄滅輸出0。第40頁(yè)/共257頁(yè)18一月202342第6章常用接口芯片及應(yīng)用

8255A的口接有開關(guān)，4位開關(guān)的組合可為0H—FH。為此，可將在LED上顯示0H—FH各字符的斷碼列于圖表中。方式控制字：10010000B（90H或99H）參考程序如下：第41頁(yè)/共257頁(yè)18一月202343第6章常用接口芯片及應(yīng)用A_PORTEQU8020HB_PORTEQU8022H;定義端口的符號(hào)地址C_PORTEQU8024HCTRL_PORTEQU8026HDATASEGMENTTAB1DB3FH,06H,…,31HDATAENDS第42頁(yè)/共257頁(yè)18一月202344第6章常用接口芯片及應(yīng)用CODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODEMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAL,90HMOVDX,CTRL_PORTOUTDX,AL；設(shè)置8255方式字ADD1:MOVDX,A_PORT第43頁(yè)/共257頁(yè)18一月202345第6章常用接口芯片及應(yīng)用

INAL,DX；取鍵盤信息

ANDAL，0FH；屏蔽高4位

MOVBX，OFFSETTAB1XLATMOVDX，B_PORTOUTDX，AL；輸出顯示

MOVCX，0600HADD2:LOOPADD2JMPADD1CODEENDSEND第44頁(yè)/共257頁(yè)18一月202346第6章常用接口芯片及應(yīng)用

②方式1—選通輸入/輸出方式P292在這種方式下，數(shù)據(jù)輸入/輸出操作要在選通信號(hào)控制下完成，因此適合條件傳送，A口和B口可工作在此方式下，這時(shí)C口的某些位就用來作“聯(lián)絡(luò)線”。A口和B口可以作為輸入接口，也可作為輸出接口，由于輸入和輸出接口所需的選通控制不同，相應(yīng)“聯(lián)絡(luò)線”的定義功能也就不同。第45頁(yè)/共257頁(yè)18一月20234747第6章常用接口芯片及應(yīng)用

當(dāng)8255A的端口A和端口B都工作在方式1時(shí)，任何一個(gè)端口都可作為輸入端口或輸出端口，這時(shí)端口C中有6位將被規(guī)定為配合方式1的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，其中3位作為端口A的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，另外3位作為端口B的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。端口C剩下的2位可由程序設(shè)定為輸入或輸出，也具有置位/復(fù)位功能。第46頁(yè)/共257頁(yè)18一月20234848

如果8255A的端口A和端口B中只有一個(gè)工作在方式1，則此時(shí)端口C中的3位被規(guī)定為配合工作在方式1的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。另外一個(gè)端口(端口A或端口B)可以工作在方式0，端口C中的其他位也可以工作在方式0，作為輸入或輸出。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第47頁(yè)/共257頁(yè)18一月20234949第6章常用接口芯片及應(yīng)用

方式1輸入情況下有關(guān)信號(hào)的規(guī)定當(dāng)A口作為方式1輸入時(shí)，C口的PC3、PC4、PC5作為控制信號(hào)，PC6、PC7則可作為I/O口利用。當(dāng)B口作為方式1輸入時(shí)，C口的PC0、PC1、PC2作為控制信號(hào)。如圖6.7所示（P293，圖6.8）。

第48頁(yè)/共257頁(yè)18一月20235050第6章常用接口芯片及應(yīng)用

8255A中的端口A和端口B均工作于方式1輸入模式，其工作方式控制字格式如圖6.8-1所示方式1的輸入時(shí)序如圖6.9所示（P294，T6.9）。常見的8255A的輸入接口(中斷I/O)的連接圖如圖6-7所示第49頁(yè)/共257頁(yè)18一月202351第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例：8255的A口和B口分別工作在方式1和方式0，A口為輸入端口，接有8個(gè)開關(guān)。B口為輸出端，接有8個(gè)發(fā)光二極管，連接電路如圖所示?，F(xiàn)要求用方式1把改變后的鍵信息輸入到CPU并通過B口顯示。

第50頁(yè)/共257頁(yè)18一月202352第6章常用接口芯片及應(yīng)用

這個(gè)系統(tǒng)的工作過程如下：

1、用戶通過改變K0～K7，產(chǎn)生新的鍵信息；

2、按下開關(guān)K，產(chǎn)生選通信號(hào)，數(shù)據(jù)進(jìn)入A口的緩沖器，

此步驟實(shí)際上告訴CPU，8255的A口來了一個(gè)新數(shù)據(jù)；第51頁(yè)/共257頁(yè)18一月202353第6章常用接口芯片及應(yīng)用3、IBFA有效使LED點(diǎn)亮。這里含有兩個(gè)信息，一個(gè)是8255A通知CPU其A口來了一個(gè)新數(shù)據(jù)，另一個(gè)是告訴用戶CPU尚未取走這個(gè)這個(gè)數(shù)據(jù)，用戶不得再送其他數(shù)據(jù)；

4、CPU取走這個(gè)數(shù)據(jù)，LED熄滅；

5、轉(zhuǎn)步驟1。

第52頁(yè)/共257頁(yè)18一月202354第6章常用接口芯片及應(yīng)用

設(shè)8255的I/O地址分布為88H—8EH，相應(yīng)的程序段如下

moval,10111001b ；設(shè)置A口為方式1的輸入，loop1：inal,8ch ；取C口的狀態(tài)線

testal,00100000b ；測(cè)試IBFA信息

jzloop1 ；等待用戶設(shè)定新的鍵值

inal,80h ；取數(shù)。LED燈滅（相對(duì)于步驟4）

out82h,al ；更新B口的顯示

jmploop1 ；重復(fù)

第53頁(yè)/共257頁(yè)18一月20235555第6章常用接口芯片及應(yīng)用

方式1輸出有關(guān)信號(hào)的規(guī)定當(dāng)A口作為方式1輸出時(shí)，C口的PC7、PC6、PC3作為控制信號(hào)，PC4、PC5則作為I/O口使用。當(dāng)B口作為方式1輸出時(shí)，C口的PC0、PC1、PC2作為控制信號(hào)，PC4、PC5則作為I/O口使用。如圖6.10所示（P292，圖6.6）。第54頁(yè)/共257頁(yè)18一月20235656第6章常用接口芯片及應(yīng)用

8255A中的端口A和端口B為工作方式1輸出模式，那么工作方式控制字的具體格式如圖6.11所示，方式1的輸出時(shí)序如圖6.12所示（P293，T6.7），輸出接口(中斷I/O)，其一般連接如圖6-10-1所示第55頁(yè)/共257頁(yè)18一月202357第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例：8255A的A口工作在方式1的輸出，接有8個(gè)發(fā)光二極管，現(xiàn)要求把內(nèi)存中的10個(gè)數(shù),通過A口發(fā)送給發(fā)光二極管以二進(jìn)制的形式供用戶抄錄。第56頁(yè)/共257頁(yè)18一月202358第6章常用接口芯片及應(yīng)用

這個(gè)系統(tǒng)的工作過程如下：CPU把內(nèi)存中的一個(gè)數(shù)據(jù)寫入A口；LED燈亮，告訴用戶LED顯示的是新數(shù)據(jù).用戶抄錄數(shù)據(jù)；用戶按下開關(guān)K，發(fā)ACK信號(hào)，告訴CPU數(shù)據(jù)已取走；轉(zhuǎn)第一步。第57頁(yè)/共257頁(yè)18一月202359第6章常用接口芯片及應(yīng)用DATASEGMENTXXDBX0,X1,…,X9DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODEMOVAX,DATAMOVDS,AX第58頁(yè)/共257頁(yè)18一月202360第6章常用接口芯片及應(yīng)用

movcx,10 ；送10個(gè)數(shù)

movbx,offsetxx ；數(shù)組指針?biāo)蚥x loop1: moval,[bx] ；取數(shù)

out88h,al ；送數(shù)到A口

loop2: inal,8ch ；取C口狀態(tài)線

anlal,80h ；測(cè)試IBOA jnzloop2

；用戶尚未抄錄數(shù)據(jù),檢測(cè);等待， ；此時(shí)；LED燈亮（對(duì)應(yīng)步驟2）

calldelay

；用戶已抄錄數(shù)據(jù)，LED燈滅（對(duì) ；應(yīng)步驟4）

incbx ；準(zhǔn)備送下一個(gè)數(shù)

looploop1 ；循環(huán)10次

……;返回系統(tǒng)第59頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236161第6章常用接口芯片及應(yīng)用

③、方式2－雙向總線方式（僅適用于A口）P294工作特點(diǎn)：該方式只適用于A口（因其有輸入、輸出兩個(gè)鎖存器）。在該方式下，可使外設(shè)利用A口的8位數(shù)據(jù)線與CPU之間分時(shí)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳送，即在單一的8位數(shù)據(jù)線PA7-PA0上，既可輸出數(shù)據(jù)給外設(shè)，也可以從外設(shè)輸入數(shù)據(jù)（當(dāng)然不能同時(shí)進(jìn)行）。輸入或輸出數(shù)據(jù)均鎖存。第60頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236262第6章常用接口芯片及應(yīng)用

A口工作在方式2時(shí)，C口的PC7～PC3被規(guī)定為控制信號(hào)，配合A口使用。如圖6.13所示（P294，T6.10)。圖中控制信號(hào)的含義與方式1中完全相同。第61頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236363第6章常用接口芯片及應(yīng)用

當(dāng)A口工作在方式2時(shí)，B口可工作在方式0或方式1。在方式1情況下，可用PC2～PC0作為控制信號(hào)。方式控制字格式如圖6.14-1所示。系統(tǒng)連接圖如圖6-13-1所示。第62頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236464通過以上對(duì)8255A的三種基本工作方式的分析可以得出這樣的結(jié)論：端口A可以工作在這三種工作方式中的任何一種，端口B只能工作在方式0或方式1，端口C則通常配合端口A和端口B工作，為端口A和端口B提供其輸入/輸出過程中所需的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，方式2只有端口A使用。同一組的兩個(gè)端口(A組或B組)可以分別工作在輸出方式或輸入方式，并不要求一定要同為輸入方式或同為輸出方式，各端口具體工作在什么工作方式下，作為輸入端口還是輸出端口，這些都是通過寫入方式選擇控制字來決定的。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第63頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236565第6章常用接口芯片及應(yīng)用

四、8255A與CPU的連接使用8255A占外設(shè)的4個(gè)地址，即A口、B口、C口和控制寄存器各占一個(gè)外設(shè)接口地址。對(duì)同一個(gè)地址分別進(jìn)行讀寫工作。例如：讀A口可將A口的數(shù)據(jù)讀出；寫A口可將CPU的數(shù)據(jù)寫入A口并輸出。利用8255A的片選信號(hào)、A0、A1，以及讀寫信號(hào)，既可方便的對(duì)8255A進(jìn)行尋址。這些信號(hào)的功能如表所示。(P298,表6.1)第64頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236666第6章常用接口芯片及應(yīng)用第65頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236767第6章常用接口芯片及應(yīng)用

圖6.17(P298)為8255A與8086總線連接，8255A右邊的信號(hào)線與系統(tǒng)總線連接，左邊的3個(gè)口分別與外設(shè)的數(shù)據(jù)輸入輸出線、狀態(tài)信息連接。第66頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236868第6章常用接口芯片及應(yīng)用

五、8255A初始化8255A初始化編程可以分兩步進(jìn)行：首先把方式選擇控制字寫入控制口，確定所用端口的工作方式，如果端口選擇為工作方式1或方式2，還要確定CPU和8255A之間是用查詢方式還是用中斷方式交換信息，并以此來組織C口置位/復(fù)位控制字，寫入8255A控制口，使相應(yīng)的中斷允許標(biāo)志（INTE）置0或置1，從而達(dá)到禁止或開放中斷的目的。完成了初始化編程之后，CPU就可以用IN和OUT指令通過8255A與外設(shè)交換數(shù)據(jù)了。第67頁(yè)/共257頁(yè)18一月20236969第6章常用接口芯片及應(yīng)用

§3、8255A的應(yīng)用一、簡(jiǎn)單開關(guān)接口電路例1：在工業(yè)控制等實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要檢測(cè)某些開關(guān)量的狀態(tài)。如圖所示，在某系統(tǒng)中，采用8255A不斷檢測(cè)8個(gè)開關(guān)K7～K0的通斷狀態(tài)，并隨時(shí)在8個(gè)發(fā)光二極管LED7～LED0上顯示出來。要求開關(guān)閉合時(shí)，相應(yīng)的LED亮；開關(guān)斷開時(shí)，相應(yīng)的LED滅。8255A的端口地址為60H～63H。

第68頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237070第6章常用接口芯片及應(yīng)用第69頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237171第6章常用接口芯片及應(yīng)用

解：由電路原理可知，A口為方式0輸入，B口為方式0輸出，則8255A的方式選擇控制字為10010000B，即90H。且開關(guān)閉合，則A口輸入低電平；當(dāng)B口輸出低電平時(shí)，相應(yīng)的LED點(diǎn)亮。程序段如下：第70頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237272第6章常用接口芯片及應(yīng)用

MOVDX，63HMOVAL，90H；設(shè)置方式選擇控制字OUTDX，ALTES：MOVDX，60H；讀A口（開關(guān)狀態(tài)）

INAL，DXMOVDX，61H；送B口顯示

OUT61H，ALJMPTES；循環(huán)檢測(cè)第71頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237373第6章常用接口芯片及應(yīng)用

二、8255A與LED數(shù)碼管接口（P335）1．七段數(shù)碼顯示器一般7段LED顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳如圖6.46(a)所示。其內(nèi)部各發(fā)光二極管之間的連接方法有共陰極和共陽極兩種，如圖6.46(b)和6.46(c)所示。第72頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237474第6章常用接口芯片及應(yīng)用

LED數(shù)碼管的主要部分是七段發(fā)光二極管，如圖6.46（a）所示。這七段發(fā)光二極管分別稱為a、b、c、d、e、f、g，有的產(chǎn)品還附帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)h，通過7個(gè)發(fā)光段的不同組合，可以顯示0～9和A～F共16個(gè)字母數(shù)字或其它異形字符。

第73頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237575第6章常用接口芯片及應(yīng)用

LED數(shù)碼管有共陽極、共陰極兩種結(jié)構(gòu)，如圖6.46(b)和(c)所示。如為共陽極結(jié)構(gòu)，則共用的陽極應(yīng)接高電平，各段則輸入低電平，方為有效。如為共陰極結(jié)構(gòu)，共用的陰極必須接低電平，而各段處于高電平時(shí)便發(fā)光。表6.2表示了共陰極與共陽極結(jié)構(gòu)字符0～F的編碼表。編碼的低位為a，高位為g。第74頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237676

由此可見，無論是共陰極還是共陽極，要使LED按照要求顯示數(shù)字或字母，必須輸入各段發(fā)光的代碼，該代碼稱為七段碼。顯示代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表6.2所示。例如，要顯示數(shù)字5，只要將a、f、g、c、d段接低電平，其余段接高電平即可。對(duì)于共陰極結(jié)構(gòu)的LED顯示器，陰極連在一起后接地，各陽極段接到器件的引腳上，要想點(diǎn)亮某一段，只要將相應(yīng)引腳接高電平即可。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第75頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237777第6章常用接口芯片及應(yīng)用

由于發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，通過的平均電流為10mA～20mA，而通常的輸出鎖存器不能提供這么大的電流，所以LED各段必須接驅(qū)動(dòng)電路，如圖所示。第76頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237878第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例1：8255A作為開關(guān)K0～K3及七段LED顯示器接口。要求開關(guān)設(shè)置的二進(jìn)制信息，由PC0～PC3輸入，經(jīng)程序轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的七段LED顯示器的字形代碼后，由PA口輸出顯示。第77頁(yè)/共257頁(yè)18一月20237979第6章常用接口芯片及應(yīng)用第78頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238080第6章常用接口芯片及應(yīng)用解：8255A各端口地址確定:各端口地址為：E8H~EEH第79頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238181第6章常用接口芯片及應(yīng)用

LED顯示器的字形代碼表存放在TABLE單元開始的內(nèi)存中.

TABLEDB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8HDB80H,98H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH第80頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238282第6章常用接口芯片及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)操作的具體程序如下:MOV DX，0EEH；設(shè)置8255A工作方式 MOV AL，81H OUT DX，ALMOV DX，0ECH；指向端口C，讀開關(guān)狀態(tài) IN AL，DX AND AL，0FHLEA BX，TABLE；顯示代碼表首地址送BX XLAT ；查表，取出相應(yīng)的字形碼送ALMOV DX,0E8H ；指向端口A OUT DX,AL ；輸出字形碼顯示

HLT第81頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238383第6章常用接口芯片及應(yīng)用

三、8255與并行打印機(jī)接口（P332）例1：并行打印機(jī)接口電路P332利用8255A的A口方式0與微型打印機(jī)相連，將內(nèi)存緩沖區(qū)BUFF中的字符打印輸出。試完成相應(yīng)的軟硬件設(shè)計(jì)。（CPU為8088）首先分析打印機(jī)。微型打印機(jī)和主機(jī)之間的接口采用并行接口。第82頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238484第6章常用接口芯片及應(yīng)用1．打印機(jī)接口信號(hào)(如表)P332BUSY：輸出，表示打印機(jī)是否可接受數(shù)據(jù)的信號(hào)。忙信號(hào),有效時(shí)不能接受數(shù)據(jù)。：輸出，向主機(jī)發(fā)出的傳送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求脈沖。響應(yīng)信號(hào)，有效時(shí)接收數(shù)據(jù)。：輸入，主機(jī)向打印機(jī)輸入數(shù)據(jù)的選通脈沖。數(shù)據(jù)選通，有效時(shí)接收數(shù)據(jù)。第83頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238585第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2．工作流程工作流程是：數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序如圖所示主機(jī)將要打印的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)線，然后發(fā)選通信號(hào)。打印機(jī)將數(shù)據(jù)讀入，同時(shí)使BUSY線為高，通知主機(jī)停止送數(shù)。這時(shí)，打印機(jī)內(nèi)部對(duì)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。處理完以后使ACK有效，同時(shí)使BUSY失效，通知主機(jī)可以發(fā)下一個(gè)數(shù)據(jù)第84頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238686第6章常用接口芯片及應(yīng)用

3．硬件連線PC0充當(dāng)打印機(jī)的選通信號(hào)，通過對(duì)PC0的置位/復(fù)位產(chǎn)生選通。PC7接收打印機(jī)發(fā)出的“BUSY”信號(hào)。8255A的控制字為：10001000即88HA口方式0，輸出；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出PC0置位:00000001即01HPC0復(fù)位：00000000即00H8255A的4個(gè)口地址為：00H，01H，02H，03H。第85頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238787第6章常用接口芯片及應(yīng)用第86頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238888第6章常用接口芯片及應(yīng)用4．編制程序DADASEGMENTBUFFDB'Thisisaprintprogram!'，'$'DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATA第87頁(yè)/共257頁(yè)18一月20238989第6章常用接口芯片及應(yīng)用START：MOVAX，DATAMOVDS，AXMOVSI，OFFSETBUFFMOVAL，88H；8255A初始化，A口方式0，輸出

OUT03H，AL；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出

MOVAL，01H；

OUT03H，AL；使PC0置位，即使選通無效第88頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239090第6章常用接口芯片及應(yīng)用WAIT：INAL，02HTESTAL，80H；檢測(cè)PC7是否為1即是否忙

JNZWAIT；為忙則等待

MOVAL，［SI］

CMPAL，'$'；是否結(jié)束符

JZDONE；是則輸出回車

OUT00H，AL；不是結(jié)束符，則從A口輸出

MOVAL，00HOUT03H，AL；產(chǎn)生選通信號(hào)

INCSI；修改指針，指向下一個(gè)字符

JMPWAIT第89頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239191第6章常用接口芯片及應(yīng)用DONE：MOVAL，0DHOUT00H，AL；輸出回車符

MOVAL，00HOUT03H，AL；產(chǎn)生選通MOVAH，4CHINT

21HCODEENDSENDSTART第90頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239292第6章常用接口芯片及應(yīng)用

§4可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253及其應(yīng)用在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)提出這樣的要求：一種是要求一些外部實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制或定時(shí)；另一種是要求能對(duì)外部事件計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。實(shí)現(xiàn)上述要求可采用三種方法。第91頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239393第6章常用接口芯片及應(yīng)用（1）設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)或定時(shí)要求。即由硬件電路實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，這種電路，若要改變計(jì)數(shù)/定時(shí)的要求，必須改變電路參數(shù)。通用性、靈活性差；第92頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239494第6章常用接口芯片及應(yīng)用（2）編制一段程序，用軟件來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和定時(shí)的要求。這種方法通用性和靈活性都好，但是要占用CPU的時(shí)間；（3）采用可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其定時(shí)與計(jì)數(shù)功能可由程序靈活地設(shè)定，設(shè)定后與CPU并行工作，不占用CPU的時(shí)間。

第93頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239595第6章常用接口芯片及應(yīng)用本節(jié)介紹的8253就是一種可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片，又稱為“可編程間隔定時(shí)器”。一、8253的引線功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)1．8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（P301，T6.20)如圖所示第94頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239696第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2．8253的引線①．與CPU的接口信號(hào)數(shù)據(jù)線（D7～D0）：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。與CPU數(shù)據(jù)總線相連，用于傳遞CPU與8253之間的數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值亦通過此數(shù)據(jù)總線進(jìn)行讀寫。第95頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239797第6章常用接口芯片及應(yīng)用

控制線（CS，RD，WR）：完成片選和讀寫操作。8253的讀/寫操作邏輯如表所示。片選及地址線CS，A1，A0——用于芯片及內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器的尋址。即3個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制字寄存器。一般與CPU低位的地址線相連。第96頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239898第6章常用接口芯片及應(yīng)用A9A8A7A6A5=00010選中（CS=0），A4A3A2未用，A1A0接8253的A1A0。第97頁(yè)/共257頁(yè)18一月20239999第6章常用接口芯片及應(yīng)用②.與外部設(shè)備的接口信號(hào)CLK0（CLK1，CLK2）——時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。CLK可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可以是由其他脈沖源提供。如果輸入是周期精確的時(shí)鐘，則8253一般工作在定時(shí)方式，如果輸入是周期不定的脈沖，或關(guān)心的只是脈沖的數(shù)量而不是脈沖的時(shí)間間隔，則此時(shí)8253一般作為計(jì)數(shù)器使用。8253規(guī)定加在CLK引腳的輸入時(shí)鐘周期不得小于380ns。8253：0～2.6MHz；8254-2：0～10MHz。第98頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023100100第6章常用接口芯片及應(yīng)用GATE0（GATE1，GATE2）——門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)或停止計(jì)數(shù)的操作。當(dāng)GATE為高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)器工作，當(dāng)GATE為低電平時(shí)，禁止計(jì)數(shù)器工作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)來同步，也可用于與外部信號(hào)的同步。OUT0（OUT1，OUT2-）-——計(jì)數(shù)輸出端。在不同工作方式中，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT引腳上必輸出相應(yīng)的信號(hào)。第99頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023101101第6章常用接口芯片及應(yīng)用

二、8253的工作方式8253內(nèi)部3個(gè)相同16位計(jì)數(shù)器都能夠以6種方式工作。第100頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023102第6章常用接口芯片及應(yīng)用

從上述工作方式看出，8253的6種工作方式可以歸為兩類，一類是充當(dāng)頻率發(fā)生器（方式2、方式3），一類是主要作為計(jì)數(shù)器（方式0、方式1、方式4、方式5）來使用。第101頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023103103第6章常用接口芯片及應(yīng)用三、8253的控制字與初始化編程1．控制字格式P2008253的控制字有4個(gè)主要功能*選擇計(jì)數(shù)器；*確定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式；*確定計(jì)數(shù)器的工作方式；*確定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的數(shù)制。第102頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023104104第6章常用接口芯片及應(yīng)用最大0FFFFH最大9999第103頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023105105第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2．8253的初始化編程剛接通電源時(shí)，諸如8253之類的可編程外圍接口芯片通道都處于未定義狀態(tài)，在使用之前，必須用程序把它們初始化為所需的特定模式，這個(gè)過程稱為初始化編程。對(duì)8253芯片進(jìn)行初始化編程時(shí)，需按下列步驟進(jìn)行：第104頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023106106第6章常用接口芯片及應(yīng)用

（1）寫入控制字用輸出指令向控制字寄存器寫入一個(gè)控制字，以選定計(jì)數(shù)器通道，規(guī)定該計(jì)數(shù)器的工作方式和計(jì)數(shù)格式。寫入控制字還起到復(fù)位作用，使輸出端OUT變?yōu)橐?guī)定的初始狀態(tài)，并使計(jì)數(shù)器清0。第105頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023107107第6章常用接口芯片及應(yīng)用

（2）寫入計(jì)數(shù)初值用輸出指令向選中的計(jì)數(shù)器端口地址中寫入一個(gè)計(jì)數(shù)初值，初值設(shè)置時(shí)要符合控制字中有關(guān)格式的規(guī)定。初值可以是8位數(shù)據(jù)，也可以是16位數(shù)據(jù)。若是8位數(shù)，只要用一條輸出指令就可完成初值的設(shè)置。如果是16位數(shù)，則必須用兩條輸出指令來完成，而且規(guī)定先送低8位數(shù)據(jù)，后送高8位數(shù)據(jù)。注意，計(jì)數(shù)初值為0時(shí)，若為16位計(jì)數(shù)，也要分成兩次寫入。第106頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023108108計(jì)數(shù)初值的計(jì)算

假設(shè)已知8253相應(yīng)通道的CLK端接入的時(shí)鐘頻率為fCLK，周期記為TCLK=1/fCLK，要求產(chǎn)生的周期性信號(hào)頻率為f(周期為T)或定時(shí)時(shí)間為T(f=1/T)，則所需計(jì)數(shù)初值n為在計(jì)算時(shí)應(yīng)注意時(shí)間和頻率的單位要一致。第6章常用接口芯片及應(yīng)用第107頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023109109第6章常用接口芯片及應(yīng)用

8253工作過程中，CPU可用輸入指令讀取任一通道的計(jì)數(shù)值。CPU讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。但8253的計(jì)數(shù)器是16位，所以要分2次讀至CPU。因此，若不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)變化了。鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值的方法：第108頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023110110第6章常用接口芯片及應(yīng)用向8253寫入一個(gè)方式控制字，令8253通道的鎖存器鎖存。8253的每個(gè)通道都有一個(gè)16位鎖存器，平時(shí)它的值隨著通道計(jì)數(shù)器的值變化。當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值鎖存（計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù)），于是CPU讀取的就是鎖存器的值。當(dāng)對(duì)計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)數(shù)值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨計(jì)數(shù)器變化。第109頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023111111第6章常用接口芯片及應(yīng)用

例1：在某微機(jī)系統(tǒng)中，8253的3個(gè)計(jì)數(shù)器的端口地址分別為3F0H、3F2H和3F4H，控制字寄存器的端口地址為3F6H，要求8253的通道0工作于方式3，BCD計(jì)數(shù)，并已知對(duì)它寫入的計(jì)數(shù)初值n=1234（十進(jìn)制數(shù)），則初始化程序?yàn)椋旱?10頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023112112MOVAL，00110111；控制字：選擇通道0，先讀/寫低字節(jié)，后高字節(jié)，方式3，BCD計(jì)數(shù)MOVDX，3F6H；指向控制口OUTDX，AL；送控制字MOVAL，34H；計(jì)數(shù)值低字節(jié),代表00110100BCDMOVDX，3F0H；指向計(jì)數(shù)器0端口OUTDX，AL；先寫入低字節(jié)MOVAL，12H；計(jì)數(shù)值高字節(jié),代表00010010BCDOUTDX，AL；后寫入高字節(jié)第111頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023113113第6章常用接口芯片及應(yīng)用

四、8253應(yīng)用舉例1．8253定時(shí)功能的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到隔一定時(shí)間重復(fù)某一個(gè)動(dòng)作的應(yīng)用。

【例1】設(shè)某應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)提供一個(gè)頻率為10kHz的時(shí)鐘信號(hào)，要求每隔100ms采集一次數(shù)據(jù)。第112頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023114114第6章常用接口芯片及應(yīng)用

解：在系統(tǒng)中，采用8253定時(shí)器的通道0來實(shí)現(xiàn)這一要求。將8253芯片的CLK0接到系統(tǒng)的10kHz時(shí)鐘上，OUT0輸出接到CPU的中斷請(qǐng)求線上，8253的端口地址為10H~13H，如圖所示。第113頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023115115第6章常用接口芯片及應(yīng)用

（1）選擇工作方式由于系統(tǒng)每隔100ms定時(shí)中斷一次，則采樣頻率為10Hz，可選用方式2來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)8253定時(shí)器工作在方式2時(shí)，在寫入控制字與計(jì)數(shù)初值后，定時(shí)器就啟動(dòng)工作，每到100ms時(shí)間，即計(jì)數(shù)器減到1時(shí)，輸出端OUT0輸出一個(gè)CLK周期的低電平，向CPU申請(qǐng)中斷，CPU在中斷服務(wù)程序中完成數(shù)據(jù)采集，同時(shí)按原設(shè)定值重新開始計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)數(shù)值的自動(dòng)重裝。第114頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023116116第6章常用接口芯片及應(yīng)用（2）確定計(jì)數(shù)初值已知fCLK0=10kHz，則TCLK0=0.1ms，所以，計(jì)數(shù)初值N=TOUT0/TCLK0=100ms/0.1ms=1000=03E8H（3）初始化編程根據(jù)以上要求，可確定8253通道0的方式控制字為00110100B，即34H。初始化程序段如下：第115頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023117117第6章常用接口芯片及應(yīng)用MOVAL，34H；通道0，16位計(jì)數(shù)，方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT13H，AL；寫入方式控制字到控制字寄存器MOVAL,0E8H；計(jì)數(shù)初值低8位OUT10H，AL；寫入計(jì)數(shù)初值低8位到通道0MOVAL,03H；計(jì)數(shù)初值高8位OUT10H，AL；寫入計(jì)數(shù)初值高8位到通道0第116頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023118118第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2．8253計(jì)數(shù)功能的應(yīng)用

【例2】通過PC機(jī)系統(tǒng)總線在外部擴(kuò)展一個(gè)8253，利用其通道0記錄外部事件的發(fā)生次數(shù)，每輸入一個(gè)高脈沖表示事件發(fā)生1次。當(dāng)事件發(fā)生100次后就向CPU提出中斷請(qǐng)求（邊沿觸發(fā)），假設(shè)8253片選信號(hào)的I/O地址范圍為200H~203H，如圖所示。第117頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023119119第6章常用接口芯片及應(yīng)用

根據(jù)要求，可以選擇方式0來實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)初值N=100。8253初始化程序段如下：MOVDX，203H；設(shè)置方式控制字地址MOVAL，10H；設(shè)定通道0為工作方式0，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，只寫入低字節(jié)計(jì)數(shù)值OUTDX，ALMOVDX，200H；設(shè)置計(jì)數(shù)器通道0的地址MOVAL，64H；計(jì)數(shù)初值為100OUTDX，AL

第118頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023120120第6章常用接口芯片及應(yīng)用

3．8253計(jì)數(shù)通道的級(jí)聯(lián)使用

【例3】已知某8253占用I/O空間地址為320H~323H，如圖所示，輸入其CKL1端的脈沖頻率為1MHz，要求用8253連續(xù)產(chǎn)生10秒的定時(shí)信號(hào)。第119頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023121121第6章常用接口芯片及應(yīng)用

解：分析：8253的一個(gè)通道的最大計(jì)數(shù)范圍為65536，本例中要求輸出10秒定時(shí)信號(hào)，則計(jì)數(shù)初值N=10/10-6=107，超過了8253一個(gè)通道的最大計(jì)數(shù)值，此時(shí)可以使用2個(gè)8253通道級(jí)連方式來實(shí)現(xiàn)。

第120頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023122122第6章常用接口芯片及應(yīng)用

若級(jí)連前2個(gè)通道的初值為N1和N2，則級(jí)連后作為一個(gè)整體的計(jì)數(shù)值為N=N1×N2。設(shè)計(jì)數(shù)器初值N1=500=1F4H，N2=20000=4E20H，使用方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，則通道1、2的初始化程序如下：第121頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023123123第6章常用接口芯片及應(yīng)用MOVDX，323HMOVAL，74H；01110100B，通道1，寫入16位初值，方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUTDX，AL；寫入通道1方式字MOVDX，321HMOVAL,0F4HOUTDX，AL；寫入初值500的低8位入通道1MOVAL，01HOUTDX，AL；寫入初值500的高8位入通道1第122頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023124124第6章常用接口芯片及應(yīng)用MOVDX，323HMOVAL，0B4H；10110100B，通道2，寫入16位初值，方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUTDX，AL；寫入通道2方式字MOVDX，322HMOVAL，20HOUTDX，AL；寫入通道2初值20000的低8位MOVAL，4EHOUTDX，AL；寫入通道2初值20000的高8位第123頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023125125第6章常用接口芯片及應(yīng)用

4．綜合舉例

【例4】如圖是用8253監(jiān)視一個(gè)生產(chǎn)流水線示意圖，每通過50個(gè)工件揚(yáng)聲器響5秒鐘，頻率為2000Hz。第124頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023126126第6章常用接口芯片及應(yīng)用

電路工作過程說明：圖中工件從光源與光敏電阻之間通過時(shí)，在晶體管的發(fā)射極上產(chǎn)生一個(gè)脈沖，此脈沖作為8253通道0計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入CLK0，當(dāng)通道0計(jì)數(shù)滿50后，有OUT0輸出負(fù)脈沖，經(jīng)反相后作為8259的一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，在中斷服務(wù)程序中，啟動(dòng)8253通道1計(jì)數(shù)器工作，由OUT1連續(xù)2000Hz的方波。持續(xù)5秒后停止輸出。試編程。第125頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023127127第6章常用接口芯片及應(yīng)用

解：分析

1.通道0計(jì)數(shù)器工作于方式2，通道1計(jì)數(shù)器工作于方式3，通道1的門控信號(hào)GATE1由8255A的PC0控制，輸出方波信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)、濾波后送揚(yáng)聲器。

第126頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023128128第6章常用接口芯片及應(yīng)用

2.控制字設(shè)計(jì)：通道0計(jì)數(shù)器工作于方式2，采用BCD計(jì)數(shù)，因計(jì)數(shù)初值為50，采用RL0、RL1=01（讀/寫計(jì)數(shù)器低8位），則工作方式擴(kuò)展字為：00010101B（15H）；通道1計(jì)數(shù)器工作于工作于方式3，CLK1接2.5MHz時(shí)鐘，要求產(chǎn)生2000Hz的方波，則計(jì)數(shù)初值為：2.5*106/2000=1250，采用RL1、RL2=11（先讀/寫低8位，后讀/寫高8位），BCD計(jì)數(shù)，則工作方式字為：01110111（77H）H。第127頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023129129第6章常用接口芯片及應(yīng)用

3.設(shè)通道0的地址為40H，通道1的地址為41H，控制口地址為43H，8255的口地址為80H。第128頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023130130第6章常用接口芯片及應(yīng)用

主程序：

MOVAL，15H；通道初始化

OUT43H，ALMOVAL，50H；計(jì)數(shù)初值

OUT40H，ALSTI；開中斷

LOP：HLT；等待中斷

JMPLOP第129頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023131131第6章常用接口芯片及應(yīng)用中斷服務(wù)程序：

MOVAL，01H；通道1的GATE1置1，啟動(dòng)計(jì)數(shù)

OUT80H，ALMOVAL，77H；通道1初始化

OUT43H，ALMOVAL，50H；計(jì)數(shù)初值

OUT41H，ALMOVAL，12HOUT41H，ALCALLDLY5S；延時(shí)5秒

MOVAL，00H；通道1的GATE1置0，停止計(jì)數(shù)

OUT80H，ALIRET第130頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023132132【例5】設(shè)端口地址為F8H～FEH，使計(jì)數(shù)器0工作在方式1，按二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為3025H。進(jìn)行初始化編成。其初始化程序?yàn)?/p>

MOV AL，00110010B

OUT 0FEH，AL；寫方式控制字

MOV AL，25H

OUT 0F8H，AL；向計(jì)數(shù)器0寫入低8位計(jì)數(shù)值

MOV AL，30H

OUT 0F8H，AL；向計(jì)數(shù)器0再寫入高8位計(jì)數(shù)值第6章常用接口芯片及應(yīng)用第131頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023133133第6章常用接口芯片及應(yīng)用若要讀出當(dāng)前計(jì)數(shù)值，可利用鎖存命令和讀出命令來實(shí)現(xiàn)

MOVAL，00H

OUT0FEH，AL；計(jì)數(shù)器0的鎖存命令寫入控制口，鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值

INAL，0FEH

MOVAH，AL；讀計(jì)數(shù)器0的低8位計(jì)數(shù)值，暫存于AH

INAL，0FEH；讀計(jì)數(shù)器0的高8位計(jì)數(shù)值

XCHGAL，AH；AX中為計(jì)數(shù)器0的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。第132頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023134結(jié)束第133頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023135135§5數(shù)/模（D/A）和模/數(shù)（A/D）變換接口第6章常用接口芯片及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)

DAC0832及其與主機(jī)的連接

ADC0809及其與主機(jī)的連接第134頁(yè)/共257頁(yè)18一月2023136136問題的提出：當(dāng)計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)采集和過程控制的時(shí)候，采集對(duì)象往往是連續(xù)變化的物理量（如溫度、壓力、聲波等），但計(jì)算機(jī)處理的是離散的數(shù)字量，因此需要對(duì)連接變化的物理量（模擬量）進(jìn)行采樣、保持，再把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量交給計(jì)算機(jī)處理、保存等。計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量有時(shí)需要轉(zhuǎn)換為模擬量去控制某些執(zhí)行元件（如聲卡播放音樂等）。A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬量→數(shù)定量的轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換器完成數(shù)字量→模擬量的轉(zhuǎn)換。

第135頁(yè)/共257頁(yè)18一月202313718一月2023137

D/A和A/D在控制系統(tǒng)中的地位數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)1現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)2現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)n微型計(jì)算機(jī)放大器放大器放大器多路開關(guān)低通濾波傳感器低通濾波傳感器低通濾波傳感器A/D轉(zhuǎn)換器采樣保持器數(shù)字信號(hào)受控對(duì)象控制信號(hào)模擬信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換器放大驅(qū)動(dòng)電路…傳感器將各種現(xiàn)場(chǎng)的物理量