常用数字接口电路8253

1微机原理及接口技术主讲人蔡文霞2第1章概述12并行通信与串行通信3第七章常用数字接口电路并行接口芯片5255A8253定时/计数器3并行通信并行传输以计算机的字长为传输单位（通常是8位、16位或32位），一次传送1个字长的数据并行传输微机系统中最基本的信息交换方法–例如：系统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量和快速的信息交换–例如：微机与并行接口打印机、磁盘驱动器4串行通信串行通信：用一根信号线将数据逐位顺序传送串行通信的优势：通信线路少，在远距离通信时可以极大地降低成本；适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送PC系列机上有两个串行异步通信接口，键盘/鼠标器/显示器与主机间亦采用串行数据传送。57.28253定时/计数器定时器和计数器定时控制在微机系统中极为重要定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器67.28253定时/计数器7.2.18253的功能与引脚7.2.28253的控制字与工作方式7.2.38253的初始化编程77.2.18253的功能与引脚一、8253的基本功能1、计数-对外部输入脉冲进行计数2、定时-若输入脉冲是连续而均匀的，则利用脉冲个数×脉冲周期可以计算出时间。87.2.18253的功能与引脚1、数据总线缓冲器8253与系统数据总线相连的接口电路。通过数据总线缓冲器，CPU用指令对8253进行读/写。二、8253的内部结构97.2.18253的功能与引脚2.读/写逻辑电路接收来自CPU的控制信号：读信号RD*写信号WR*片选信号CS*芯片内部寄存器寻址信号A1A0二、8253的内部结构107.2.18253的功能与引脚3.控制寄存器8253是可编程接口芯片，可以通过软件编程写入控制字的方法，控制其工作方式。二、8253的内部结构控制寄存器就是用来存放控制字的117.2.18253的功能与引脚4．计数器0~28253有3个结构完全相同的定时器/计数器通道:0,1,2计数器结构示意图每个通道包含:16位的初值寄存器、减1计数器和结果输出锁存器。CLK：计数/定时脉冲输入端，每输入一个脉冲，减1操作OUT：计数值减到零时，由输出端OUT输出结束信号GATE：门控信号，允许或停止计数每个通道有3根专用的信号线：二、8253的内部结构12计数器结构示意图初值寄存器GATECLKOUT减1计数器输出锁存器初值寄存器——存放计数初值；在计数过程中，减1计数器——值不断递减，而初置寄存器中的预置值不变。输出锁存器——写入锁存命令时，锁定当前计数值137.2.18253的功能与引脚三、8253的引脚1、与CPU的接口引脚CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器高位地址外设8253147.2.28253的控制字与工作方式1、8253的控制字0二进制1BCDBCDSC1SC2RL1RL0M2M1M0读/写格式00:数据锁存命令01:只读/写低字节10:只读/写高字节11:先读/写低字节,后读/写高字节方式选择000:方式0001:方式1X10:方式2X11:方式3100:方式4101:方式5计数器选择00:选择计数器001:选择计数器110:选择计数器211:无效D7D6D5D4D3D2D1D0157.2.28253的控制字与工作方式计数启动方式软件启动硬件启动GATE端为高电平，CPU用输出指令向计数器写入初值后就启动计数GATE端有一个上升沿由GATE端信号的形式决定2、8253的工作方式167.2.28253的控制字与工作方式（1）方式0——计数结束产生中断（2）方式1——可编程单稳态（3）方式2——分频器（4）方式3——方波发生器（5）方式4——软件触发选通脉冲（6）方式5——硬件触发选通脉冲17方式0——计数结束产生中断此种方式计数器在减到0时使输出端OUT变为高电平，可作为中断申请信号（1）写入控制字后，OUT变为低电平。（2）写入计数初值后，下一个脉冲下降沿开始计数。（3）计数值到0时计数结束，OUT变为高电平，一直保持到重新装入初值或复位时为止。（4）GATE=1允许对CLK计数，GATE=0计数停止。WRCWN=4CLKGATEOUT43210WRCWN=3CLKGATEOUT32221018方式1——可编程单稳态输出一个宽度可控的负脉冲1、写入控制字后，OUT变为高电平。2、写入计数初值后，不开始计数。3、GATE上升沿后，在CLK下降沿开始对CLK计数，OUT变为低。4、计数值到0时计数结束，OUT变为高电平。5、写入一个新的计数值，不影响原计数过程。当GATE出现新的上升沿后,才使用新的计数值重新计数。210210WRGATECLKOUTCWN=221210GATEOUT提前触发，则输出脉冲加宽197.2.38253的初始化编程8253使用前，必须首先对其初始化，初始化包括写入控制字和各计数的初值，顺序为：写入控制字写入计数值低字节写入计数值高字节20例：某系统中8253的端口地址为2F80H~2F83H,要求通道1工作在方式3，经BCD方式计数，计数初值为1000H，试写出初始化程序。分析：则控制字格式为：MOVAL,77HMOVDX,2F83HOUTDX,ALMOVDX,2F81HMOVAL,0OUTDX,ALMOVAL,10HOUTDX,AL;控制字送AL;设置控制字的端口地址;写入控制字;设置通道1的端口地址;送初值的低字节；送初值的高字节01110111B=77H21例7-2某系统中8253的端口地址为40H---43H，要利用其通道2对CLK2上的外部输入脉冲进行计数，计满100个后向CPU发中断请求，试写出相应初始化程序。分析：本例中采用二进制计数，则初值100为64H，写入时只写低8位即可。由于要向CPU发中断申请，故设置通道2工作在方式0，这样计数结束时的正跳变信号可作为中断请求信号。控制字的格式应为：MOVAL,90HOUT43H,ALMOVAL,64HOUT42H,AL10010000B=90H