微型计算机原理及应用教学课件 第六章微型计算机的接口技术.ppt

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1、第6章微型计算机接口技术6.1微型计算机接口技术概述6.2输入与输出6.3并行数据接口6.4串行数据接口6.5DMA接口6.68253可编程定时计数器6.7数/模、模/数转换器及其与CPU的接口本章学习目的掌握输入/输出接口电路和基本概念、掌握I/O端口编址方法和特点及地址译码方法。掌握CPU与外设数据传送的方式方法。掌握并行数据接口的基本概念、可编程输入/输出接口芯片8255A的结构、应用及编程方法。掌握串行数据接口的基本概念、RS232C串行接口标准、可编程串行接口芯片8250的结构、应用及编程方法。掌握DMA的基本概念、可编程DMA控制器芯片8237A的结

2、构、应用及编程方法。掌握定时/计数电路的基本概念、可编程定时/计数器芯片8253的结构、应用及编程方法。掌握模/数、数/模转换的基本概念、应用方法，了解DAC0832芯片和ADC0809、AD574等芯片的应用。返回本章首页6.1微型计算机接口技术概述一个简单的微机系统需要CPU、存储器、基本的输入／输出系统以及将它们连接在一起的各种信号线和接口电路。外部设备通过接口电路和系统总线相联，接口电路的作用是把计算机输出的信息变成外设能够识别的信息，把外设输入的信息转化成计算机所能接受的信息。返回本章首页6.2输入与输出6.2.1概述6.2.2CPU与外设数据传送的方

3、式返回本章首页6.2.1概述1．输入/输出接口的编址方式（1）I/O端口与内存储器统一编址（2）I/O端口单独编址（如图6-1所示）2．Intel×86CPU中的端口访问（1）8086/8088采用IN和OUT指令访问端口（2）80286和80386/80486还支持INSB/INSW和OUTSB/OUTSW指令访问端口3．IntelCPU的输入输出时序在CPU进行输入输出操作时，若8086CPU处在最大组态下，则T1期间，S0~S1的编码为I/O操作；若8086CPU在最小组态下，则使IO/信号为高电平，指明是对I/O操作（如图6-2所示）。图6-2I/O读写

4、时序图4．I/O端口地址译码（1）当接口电路的I/O端口固定不变时，采用固定式译码电路。（2）当端口地址可需适应不同的场合而改变时，采用可选式译码电路。地址范围I/O接口名称000H~01FHDMA控制器020H~03FH中断控制器040H~05FH定时器8253/8254060H~07FH并行接口芯片82550A0H~0BFHNMI屏蔽寄存器080H~09FHDMA页面寄存器表6-1PC/XT机系统板配置的端口地址表6-2PC/XT机适配器控制卡的端口地址图6-3门电路译码门电路译码图6-4PC/XT机系统板I/O接口电路的片选信号的产生电路专用译码器译码电路

5、返回本节6.2.2CPU与外设数据传送的方式1．程序控制方式（如图6-6、6-7所示）无条件传送方式、查询传送方式2．中断传送方式如图6-8所示3．直接存储器访问（DMA）方式4．I/O处理机方式图6-6查询传送方式控制流程D6D7（a）输入时状态信息（b）输出时状态信息图6-7查询式传送时读入的状态信息D6D7返回本节6.3并行数据接口6.3.1简单并行口6.3.28255A可编程输入/输出接口返回本章首页6.3.1简单并行口1．行输入稳定量的输入、变化量的输入2．行输出输出接口中要有数据锁存能力，以便输出设备能够得到正确的数据。3．双向输入/输出接口利用数据

6、总线进行双向传送信息返回本节6.3.28255A可编程输入/输出接口1．8255A的结构框图（如图6-9所示），从功能上来分，8255A的结构可分为：总线接口电路、内部控制逻辑和输入/输出接口电路。（1）总线接口电路数据总线缓冲器和读/写控制逻辑。（2）内部控制逻辑（3）输入/输出接口电路图6-98255A的结构框图2．8255A的引脚说明8255A是40根引脚，双列直插式芯片。40根引脚的分布图如图6-10所示，这些引脚可分成：（1）与外设连接的引脚（2）与CPU连接的引脚图6-108255A引脚分布图表6-38255A端口选择表3．8255A的编程控制字（1

7、）工作方式控制字：用来设定通道的工作方式及数据的传送方向的。（2）C口按位置位/复位控制字：向控制寄存器写入控制字，而使它的每一位置位或复位。（3）两个控制字的差别工作方式控制字放在程序的开始部分；按位置位/复位控制字可放在初始化程序以后的任何地方。图6-118255A工作方式控制字格式图6-128255AC口按位置位/复位控制4．8255A的工作方式及应用（1）方式0及其应用（如图6-13所示）（2）方式1及其应用（如图6-14、6-18所示）（3）方式2及其应用（如图6-19、6-23所示）图6-13系统连接图图6-168255A方式1输出图6-178255

8、A方式1输出时序OBFW