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微机原理重要芯片1、8253第9章教学重点教学重点8253的引脚和6种工作方式8253的编程8253在控制系统中的应用9.18253/8254定时计数器3个独立的16位计数器通道每个计数器有6种工作方式按二进制（最大计数值可达65535）或十进制（BCD码）计数（最大计数值可达9999）8254是8253的改进型9.28253的方式控制字计数器读写格式工作方式数制D7D6D5D4D3D2D1D0示例在对8253的初始化编程中，先向其控制字寄存器写入一个控制字，以规定8253的工作方式。控制字格式如下：00计数器001计数器110计数器211非法00计数器锁存命令01只读写低字节10只读写高字节11先读写低字节后读写高字节000方式0001方式1010方式2011方式3100方式4101方式50二进制1十进制方式0计数结束中断①②⑤④⑥GATEOUTCLK031244方式0WR①设定工作方式②设定计数初值④计数值送入计数器⑤计数过程⑥计数结束工作过程：在这种方式下，当CPU写入控制字CW后(WR上升沿)，OUT立即变低电平（即使没写入初值），当写入初值后计数器开始计数，如下图所示。方式0计数结束中断（续）0方式的特点：计数器只计一遍数；计数是在写入计数值后的CLK的下降沿才开始的；计数过程中，当GATE=0时，计数暂停；GATE=1时，接着计数；在计数过程中，若改变初值，计数器将重新开始计数；3方式1可编程单稳脉冲①②⑤④⑥①设定工作方式②设定计数初值③③硬件启动④计数值送入计数器⑤计数过程⑥计数结束GATEOUTCLK031244方式1WR工作过程：当CPU写入控制字后(WR上升沿)，OUT保持高电平，写入初值后并不开始计数，直到门控脉冲GATE启动后的下一个CLK的下降沿才开始计数，如下图所示。方式1可编程单稳脉冲1方式特点：若计数初值为N，则单拍脉冲宽度为N个输入脉冲间隔：当计数到0后，可再次由GATE触发启动下一次计数；在计数过程中，可通过GATE脉冲再触发。在再触发脉冲上升沿后的一个CLK的下降沿，计数器重新开始计数…在计数过程中，若改变初值，计数器不受影响。若再次由GATE触发，则以新的计数值开始计数（即计数值是下次有效）。方式2频率发生器（分频器）03124GATEOUTCLK4方式2031240312403124WR工作过程：当CPU写入控制字后（WR上升沿），OUT变为高电平，写入初值后立即自动开始计数，在计数过程中OUT一直保持高电平，直到计数器减到l时OUT变为低，经过一个CLK后，OUT又变为高，且计数器重新开始工作。如下图所示。方式3方波发生器03124GATEOUTCLK4方式3031240312403124WR工作过程：当CPU写入控制字后，OUT变为高电平，写入初值后立即自动开始计数，在计数过程中OUT保持高；当计数到一半值时OUT变低，直至计数器到0时OUT又变高，重新开始下次计数，如下图所示。方式4软件触发选通信号GATEOUTCLK031244方式42233310WR工作过程当CPU写入控制字后，OUT变为高电平，写入初值后立即计始计数(相当于软件启动)，当计数到0时OUT变低，经过一个CLK后OUT又变高，停止计数，在下—次写入初值后才重新计数，如图所示。方式5硬件触发选通信号GATEOUTCLK031244方式522333110WR工作过程当CPU写入控制字后，OUT变为高电平，写入初值后计数器并不开始计数，当GATE门控信号的上升沿后才开始计数（硬件启动），计数到0时OUT变低，经过一个CLK后OUT又变高，停止计数，如下图所示。第10章并行接口-教学重点教学重点8255A的工作方式和编程8255A的应用简易键盘的扫描程序LED数码管的多位显示10.28255A的工作方式方式0：基本输入输出方式适用于无条件传送和查询方式的接口电路方式1：选通输入输出方式适用于查询和中断方式的接口电路方式2：双向选通传送方式适用于双向传送数据的外设适用于查询和中断方式的接口电路（1）0方式8位8位INTEL8255AA口C口B口I/OPA0~PA7I/OPB0~PB74位PC0~PC34位PC7~PC40方式是一种基本输入输出工作方式，0方式把8255A的24条I／O线全部都用作传送数据，不设置应答信号线，常用于简单（无条件）传送。如下图所示：（2）1方式8位8位INTEL8255AA口C口B口I/OPA0~PA7I/OPB0~PB7控制或I/OPC7~PC4控制或I/OPC0~PC31方式是一种选通输入输出方式，PA和PB用于传送数据，PC的部分引脚被指定为固定的专用应答信号，这种方式常用于查询（条件）传送或中断传送。如下图所示：（3）2方式8位8位INTEL8255AA口C口B口双向I/OPA0~PA7I/OPB0~PB7控制PC7~PC3I/OPC0~PC22方式是双向选通输入输出方式，PA作为双向数据输入输出端口，PC的部分引脚被用作专用的应答信号线，8255A只有PA才可以工作于2方式。如下图所示：0方式作为简单传送的例子：输入输出接口+5V…K7K0…D7PA0PA1：PA7PB0PB1：PB7PC0使用8255A作为开关和共阴极LED显示器的接口，设8255A的A口连接8个LED指示灯，B口连接8个开关，要求将B口的开关状态读入，然后送至A口控制指示灯亮、灭。（设8255A的A口的地址为60H）……MOVAL，82H；初始化8255OUT63H，ALA1：INAL，61H；读B口OUT60H，AL；将B口中的；状态写入A口JMPA1……第11章串行通信接口教学重点异步通信协议和RS232C接口8250的内部结构和编程异步通信程序1.异步通信串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止式异步通信协议2.同步通信以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块附加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂串行同步通信主要应用在网络当中最常使用高级数据链路控制协议HDLC~~~~同步字符数据数据数据校验字符4.信号的调制与解调调制（Modulating）把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号解调（Demodulating）将电话线路的模拟信号转换为数字信号调制解调器MODEM具有调制和解调功能的器件合制在一个装置示例调制解调器的工作原理调制解调器有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）三种类型，在计算机中一般采用频移键控方式，也就是将数字1和0调制为不同频率的两个信号，实现原理如下图所示。11.2串行接口标准RS-232C美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接口1962年公布，1969年修订1987年1月正式改名为EIA-232D设计目的是用于连接调制解调器现已成为数据终端设备DTE（例如计算机）与数据通信设备DCE（例如调制解调器）的标准接口可实现远距离通信，也可近距离连接两台微机属于网络层次结构中的最低层：物理层不使用联络信号的3线相连方式微机TxDRxDGND微机为了交换信息，TxD和RxD应当交叉连接程序中不必使RTS和DTR有效也不应检测CTS和DSR是否有效11.2.3RS-232C的电气特性232C接口采用EIA电平高电平为＋3V～＋15V低电平为－3V～－15V实际常用±12V或±15V标准TTL电平高电平：＋2.4V～＋5V低电平：0V～0.4V相互转换MC1489MC1488MAX2324.8050/1串行接收错误的处理奇偶错误PE（ParityError）若接收到的字符的“1”的个数不符合奇偶校验要求帧错误FE（FrameError）若接收到的字符格式不符合规定（如缺少停止位）溢出错误OE（OverrunError）若接收移位寄存器接收到一个数据，并送至输入缓冲器时，CPU还未取走前一个数据，就会出现数据溢出若接收缓冲器的级数多，则溢出错误的几率就少DAC0832有三种工作方式（连接方式）：（1）直通方式（2）单缓冲方式（3）双缓冲方式12.3.1A/D转换的基本原理存在多种A/D转换技术，各有特点，分别应用于不同的场合4种常用的转换技术计数器式逐次逼近式双积分式并行式4.ADC0809的转换公式8)(REF)(REF)(REFin2VVVVN输入模拟电压输出数字量基准电压正极基准电压负极单极性转换示例基准电压VREF(+)＝5V，VREF(－)＝0V输入模拟电压Vin＝1.5VN＝（1.5－0）÷（5－0）×256＝76.8≈77＝4DH8)(REF)(REF)(REFin2VVVVN第8章：教学重点教学重点80X86CPU的中断系统中断控制器8259A的作用8259A的编程第8章：8.18088中断系统8088的中断系统采用中断向量机制，能够处理256个中断，用中断向量号0~255（0H~FFH）区别中断根据其中断源是产生于CPU内部还是外部可分为两种：内部中断和外部中断第8章：中断标志IF的状态IF＝0：可屏蔽中断不会被响应关中断、禁止中断、中断屏蔽系统复位，使IF＝0任何一个中断被响应，使IF＝0执行指令CLI，使IF＝0IF＝1：可屏蔽中断会被响应开中断、允许中断、中断开放执行指令STI，使IF＝1执行指令IRET恢复原IF状态明确IF标志的状态是关键第8章：8.28088的中断向量表（P182）中断向量表：中断服务程序的入口地址（首地址）逻辑地址含有段地址CS和偏移地址IP（共32位），其中低字是偏移地址、高字是段地址8088微处理器从物理地址000H开始，依次安排各个中断向量，向量号也从0开始256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表向量号为N的中断向量的物理地址＝N×4中断类型号见p177，表8-1，表8-2（略）第8章：8.58259A中断控制器Intel8259A是可编程中断控制器PIC用于管理Intel80X86/8085的可屏蔽中断8259A的基本功能一片8259A可以管理8级中断，可扩展至64级每一级中断都可单独被屏蔽或允许在中断响应周期，可提供相应的中断向量号8259A设计有多种工作方式，可通过编程选择第8章：8259A引脚图8259A的主要引脚有:IR0~IR7：从外设来的中断请求由这些引脚输入到8259A。A0：地址线，用于寻址8259A的两个端口INT：当8259A接到外设的中断请求，对CPU提出中断请求线，该引脚连接到CPU的INTR上。INTA*：CPU接到中断请求后送回的中断应答信号。CAS0~CAS2：主8259A与从8259A的级连线，对于主8259A该引脚为输出，从8259A为输入。第8章：8.3.18259A的内部结构D7~D0INTAINT中断请求寄存器中断屏蔽寄存器数据总线缓冲器IR0IR7读/写控制逻辑级联缓冲器比较器RDWRA0CSCAS0CSA1CAS2SP/EN优先权判别电路中断服务寄存器控制逻辑IMR:保存对中断请求信号IR的屏蔽状态Di位为1表示IRi中断被屏蔽（禁止）；为0表示允许ISR:保存正在被8259A服务着的中断状态Di位为1表示IRi中断正在服务中；为0表示没有被服务IRR:保存8条外界中断请求信号IR0～IR7的请求状态;Di位为1表示IRi引脚有中断请求；为0表示无请求2.结束中断处理方式什么是8259A的中断结束？8259A利用中断服务寄存器ISR判断：某位为1，表示正在进行中断服务；该位为0，就是该中断结束服务。只有当将ISR中的相应位复位之后,8259才能响应同级或更低级的中断;2.操作命令字OCW8259A工作期间，可以随时接受操作命令字OCWOCW共有3个：OCW1~OCW3写入时没有顺序要求，需要哪个OCW就写入哪个OCW（1）I/O接口的主要功能⑴对输入输出数据进行缓冲和锁存输出接口有锁存