5章6数字量输入输出110822

微机原理与应用主讲教师：姜涛教学内容:第一章微型计算机基础第二章微型计算机指令系统第三章汇编语言程序设计第四章半导体存储器第五章数字量输入输出第六章模拟量输入输出微机原理与应用第1章、微型计算机基础1.3微型计算机系统的组成、分类和配置1.3.1微型计算机系统的组成4微型计算机系统的三个层次微处理器存储器I/O接口总线硬件系统软件系统微型计算机系统微型计算机(主机)外设ALU寄存器控制器键盘、鼠标显示器软驱、硬盘、光驱打印机、扫描仪系统软件应用软件5微型计算机的概念结构存储器I/O接口输入设备I/O接口地址总线AB输出设备CPU数据总线DB控制总线CBI/O接口AB:AddressBusDB:DataBusCB:ControlBus6一、操作码---部分8088常用指令指令类型助记符数据传送数据传送MOV，PUSH/POP，XCHG等地址传送LEA，LDS，LES输入输出IN，OUT算术运算加法ADD，ADC，INC减法SUB，SBB，DEC，NEG，CMP乘/除法MUL，IMUL，DIV，IDIV逻辑AND，OR，NOT，XOR，TEST移位SHL/SHR/SAR，ROL/ROR，RCL/RCR串操作MOVS，CMPS，SCAS，LODS，STOS控制转移JMP，JXX，LOOP，CALL/RET，INT/IRET7第5章数字量输入输出8主要内容：5.1概述5.2系统总线及接口5.3中断控制系统5.4计数定时接口5.5并行输入输出接口5.6串行输入输出接口5.7直接存储器存取DMA5.8高档微机中的I/O接口电路95.6串行输入输出接口5.6.1基本概念5.6.2可编程串行接口电路Ins82505.6.3Ins8250的应用举例105.6串行输入输出接口5.6.1基本概念通信：指计算机与外设、计算机与计算机间的信息交换通信的基本方法:并行通信和串行通信并行通信：将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。数据的各位同时由源到达目的地。适合近距离、高速通信。串行通信：将数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输。数据的各位依次由源到达目的地。串行通信适于长距离、中低速通信。基本概念1)波特率：在串行通讯中，用波特率来描述数据的传输速率。波特率，即每秒钟传送的二进制位数，简写为bps。2)数据传送方向：•单工通信：只允许数据按照一个固定的方向传送。•半双工通信：只有1根数据线传送数据信号，要求通讯双方的发送和接收由电子开关切换。•全双工通信：通讯双方能同时进行发送和接收操作。5.6串行通讯和串行接口3)信号调制和解调•所以采用普通通信线路进行远程数据通信时，需要在发送端用调制器（Modulator）把数字信号转换为模拟信号，模拟信号经通信线路传送到接收方，接收方再以解调器（Demodulator），把模拟信号变为数字信号。大多数情况下，调制器和解调器合在一个装置中，称为调制解调器——Modem•数据终端DTE（DataTerminalEquipment）数据通讯装置DCE（DataCommunictionsEquipment)5.6串行通讯和串行接口4)同步通信多个字符成组传送，在每组信息的开始，加上同步字符，字符组和同步字符以及需要的其他字符构成一个信息帧靠同步字符完成收发双方同步。同步字符字符1字符2……字符n校验字符数据块5.6串行通讯和串行接口异步通信一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，传输一个字符时，以起始位开始，然后传输字符本身的各位，接着传输校验位，最后以停止位结束该字符的传输。一次传输的起始位、字符各位、校验位、停止位构成一组完整的信息，称为帧(Frame）。帧与帧之间可有任意个空闲位5.6串行通讯和串行接口5)异步串行通信格式起始位逻辑01位数据位逻辑0或15位、6位、7位、8位校验位逻辑0或11位或无停止位逻辑11位、1.5位或2位空闲位逻辑1任意数量5.6串行通讯和串行接口异步串行通信规定软件奇偶校验方法：奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为奇数偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为偶数错误的种类：奇偶错、帧格式错和溢出错常用的波特率：50，70，110，150，300，600，1200，2400，9600，112005.6串行通讯和串行接口6)串行通信接口标准－EIARS-232C信号电平规定（EIA电平，负逻辑定义）“1”电平-3V~-25V“0”电平+3V~+25V发送：TTL电平EIA电平接收：EIA电平TTL电平接插件形式：DB25/DB95.6串行通讯和串行接口RS-232C主要信号•TXD:发送•RXD:接收•SG:信号地•DSR:DCE准备好•DTR:DTE准备好•RTS:DTE请求DCE发送•CTS:DCE允许DTE发送,该信号是对RTS信号的回答。•DCD:数据载波检出•RI:振铃信号5.6串行通讯和串行接口DTE对DTE（无MODEM）的连接5.6串行通讯和串行接口205.6串行输入输出接口5.6.2可编程串行接口电路Ins8250可编程异步串行通信接口芯片Ins82501)对系统引脚D7～D0：三态数据线CS0、CS1和CS2：片选输入CSout：片选输出A2～A0：地址信号输入ADS：地址选通信号输入DISTR和DISTR：数据输入选通DOSTR和DOSTR：数据输出选通DDIS：驱动器禁止信号输出MR：主复位信号输入INTRPT：中断请求输出5.6串行通讯和串行接口可编程异步串行通信接口芯片Ins8250对外部通信设备引脚Sout：串行数据输入Sin：串行数据输出RTS和CTS：请求发送和清除发送DTR和DSR数据终端准备好和数据装置准备好。RLSD：接收线路信号检测输入RI：振铃信号输入OUT1和OUT2：内部调制控制器的D2D3位的输出信号XTAL1和XTAL2时钟输入和输出信号BAUDOUT：波特率输出信号RCLK：接收时钟输入。5.6串行通讯和串行接口2)Ins8250内部结构5.6串行通讯和串行接口Ins8250主要功能Ins8250是全双工异步通信接口。共分为5个功能模块，共10个寄存器。共引入3根地址线，因此两个除法寄存器和其它寄存器共用地址。----数据发送：数据发送保持寄存器发送移位寄存器先低后高位Sout端串行移位送出。数据接收：先低后高位Sin端串行移位接收移位寄存器数据接收缓冲寄存器。中断5.6串行通讯和串行接口Ins8250内部寄存器地址5.6串行通讯和串行接口上表为异步通信接口COM1所有Ins8250的寄存器地址，如果是COM2的，地址为2F8H～2FFH。----线路控制及状态通信线路控制寄存器—OUT,IN写入读出5.6串行通讯和串行接口----线路控制及状态通信线路状态寄存器—OUT,IN写入读出5.6串行通讯和串行接口11----发送结束1----接收结束----波特率控制除数寄存器：控制分频系数当通信线路寄存器的D7位，即DLAB＝1时，则下面对相应地址的写入将是对除数寄存器的高低字节的操作。波特率控制：PC/XT机的XLAT的频率是1.8432MHz发送波特率＝1.8432MHz÷除数寄存器的值÷16----波特率控制4）MODEM控制与状态MODEM控制寄存器MODEM状态寄存器5.6串行通讯和串行接口5）中断允许及识别写4个中断源—中断允许寄存器读4个中断源—中断识别寄存器5.6串行通讯和串行接口325.6串行输入输出接口5.6.3Ins8250的应用举例Ins8250初始化程序MOVDX,3FBH;通信线路控制寄存器MOVAL,1AH;00011010OUTDX,AL;数据长7位，1位停止位，偶校验MOVDX,3FCH;MODEM寄存器MOVAL,3;设置RTS和DTR有效OUTDX,ALMOVDX,3F9H;中断允许寄存器MOVAL,0;屏蔽全部中断OUTDX,AL5.6串行通讯和串行接口Ins8250通信工作程序KEEP_TRY:MOVDX,3FDHINAL,DXTESTAL,1EHJNEERROR_ROUTINETESTAL,1JNZRECEIVETESTAL,20HJZKEEP_TRY5.6串行通讯和串行接口Ins8250通信工作程序MOVDX,3F8H;发送字节MOVAL,CLOUTDX,ALJMPSHORTKEEP_TRYRECEIVE:MOVDX,3F8H;接收字节INAL,DX…………….5.6串行通讯和串行接口