【正文】 它具有獨立的發(fā)送器和接收器，能夠以單工、半雙工或全雙工方式進行通信，并提供相應的控制信號。 最佳解決方案：如果采用 8251A 作為計時時鐘的輸入 /輸出接口，那么就需要把計算機的并行數(shù)據(jù)轉換成串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去，把接收到 的外部串行數(shù)據(jù)轉換成并行數(shù)據(jù)送入計算機內(nèi)部，這個過程是需要時間的，所以從時間效率方面來說并沒有 8255A 芯片合適；另外，可編程并行接口芯片 (8255A)數(shù)據(jù)傳輸速度快，接口技術課程設計 4 雖然使用的通信線多，但是傳輸距離并不算遠，所以在解決接口問題時，采用可編程并行接口芯片 8255A 是比較合適的。 時間顯示 為實現(xiàn)計時時鐘的顯示，可選擇共陰極（或共陽極）七段 LED 上，芯片 LCD或 LED，表 11 為兩種芯片的比較：發(fā)光二極管，是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件，它采用低電壓掃描技術，具有耗電少，使用壽命長，成本低，亮度高，故障 少，視角大，視角大，可視距離遠的特點。 通過分析和對比以及實驗室實驗條件可知 LED 顯示器要較優(yōu)于 LCD 顯示器，因此本實驗選擇 LED 來實現(xiàn)時間的顯示。 秒鐘設計 秒鐘的設計有兩種解決方案：硬件實現(xiàn)、軟件實現(xiàn)： （ 1）硬件分析：可選擇 8253A 芯片， 8253A 是一種定時準確、使用方便、靈活性大的可編程定時器 /計數(shù)器，其定時的時間長度可以通過軟件來設置，對芯片設置處置初值后，計數(shù)器開始工作，微處理器就可以去做其他工作，定時時間到，電路會產(chǎn)生一個信號，向微處理器提出中斷請求，告訴處理器定時時間已到。 （ 2）軟件 分析：為實現(xiàn) 1 秒長度的設定，可執(zhí)行一個循環(huán)程序，通過循環(huán)次數(shù)和循環(huán)嵌套的層數(shù)來調(diào)節(jié)計時時間的長短，該方法的優(yōu)點是不需要專用的硬件，從而成本低，方法簡單靈活，使用起來也比較容易。 （ 3）最佳解決方案：通過以上分析，硬件實現(xiàn) 1 秒的設定雖然較準確，但用軟件來實現(xiàn)可以極大的節(jié)約成本，而且通過周密的計算循環(huán)的次數(shù)和循環(huán)嵌套的層數(shù)也可以將計時的準確度提高，所以在實現(xiàn)計時時間方面選擇軟件是比較好的方案。 軟件設計分析 初始值設置 在程序中的數(shù)據(jù)段定義秒位數(shù)據(jù) second，分位數(shù)據(jù) minute，時位數(shù)據(jù) hour，初始值都設為 00H，并在 LED 顯示器上顯示初值。 8255 初始化 設置 8255 的工作方式： B 口和 C 口都用于輸出，且都工作在方式 0。 計時過程 從初始值開始顯示，當顯示了 1s 時，秒位加 1，并判斷秒位是否為 60，若不是，則直接顯示時間；若是，則將秒位置 0，分位加 1，接著判斷分位是否為60，若不是，則直接顯示；若是，則將分位置 0，時位加 1，然后判斷時位是否為 25，若不是，則直接顯示；若是，則將時位置 0，日期加 1，并判斷日期是否加到 31，若是，則將日期清零，重新計時。如此循環(huán)。 1 秒時間的設定 執(zhí)行一個循環(huán)程序，通過循環(huán)次數(shù)和循環(huán)嵌套的層數(shù)來調(diào)節(jié)計時時間的長短，該循環(huán)次數(shù)處定為 0100h。 接口技術課程設計 5 二、 硬件設計 選擇芯片 8255 芯片 8255 A 在本設計中的功能作用 8255 是并行的 I/0 接口芯片，內(nèi)部有三個相互獨立的 8 位數(shù)據(jù)端口。 8255實現(xiàn)了外設與 8086 之間的數(shù)據(jù)傳輸。 8255 的 B 口工作于方式 0，作為輸出口，其 PB0~PB7 分別與 LED 數(shù)碼管顯示器的顯示器的八段 a,b,c,d,e,f,g,dp 相連， C口作為輸出口，其 PC7~PC0 與 LED 數(shù)碼管顯示器的 LED0~LED7 相連，作為 位選。 芯片 8255 A 的功能分析 8255A 是可編程并行接口，內(nèi)部有 3 個相互獨立的 8 位數(shù)據(jù)端口，即 A口、 B 口和 C 口。三個端口都可以作為輸入端口或輸出端口。 A 口有三種工作方式：方式 0、方式 1 和方式 2； B 口可以工作在方式 0 或方式 1 下； C 口通常作為聯(lián)絡信號使用。 8255 的工作只有當片選 CS 有效時才能進行工作，而控制邏輯端口實現(xiàn)對其他端口的控制。當 8255 A 工作在方式 0 時，即基本輸入輸出方式時，可將三個數(shù)據(jù)端口劃分為四個獨立的部分： A 口和 B 口作為兩個 8 位端口，C 口的高 4 位和低 4 位可以用作兩個 4 位的輸入輸出口，各個端口都可獨立地用作輸入或輸出。 數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個 8 位雙向三態(tài)緩沖器，三態(tài)是由讀 /寫控制邏輯控制的，它可與系統(tǒng)的 DB 直接相連，實現(xiàn) CPU 和 8255A 之間的信息傳送；讀寫控制器用于管理數(shù)據(jù)、控制字或狀態(tài)字的傳送，接收來自 CPU 的地址信息及一些控制信號，然后向 A 組、 B 組控制電路發(fā)送命令，控制端口數(shù)據(jù)的傳送方向。 8255 A 方式控制字 8255A 的方式控制字 (見圖 21) 圖 21 8255A 的方式控制字 接口技術課程設計 6 8255 A 與外設相連的邏輯圖 圖 23 8255 與外設相連的邏輯圖 PA7~PA0： A 口數(shù)據(jù)信號線； PB7~PB0： B 口數(shù)據(jù)信號線； PC7~PC0： C 口數(shù)據(jù)信號線。 選擇器件 LED LED 在本設計中的作用 LED 發(fā)光二極管（ LightEmitting Diode），在本設計中采用 7 段數(shù)字發(fā)光二級管，是作為終端用來顯示計時時鐘的時、分、秒、毫秒值的。 LED 功能分析 LED 發(fā)光二級管分為共陽極和共陰極兩種，共陽就是 7 段的顯示字碼共用一個電源的 正極，同理共陰就是 7 段的顯示字碼共用一個電源的陰極，共陰極數(shù)碼管原理示意圖如下：（見圖 24） 接口技術課程設計 7 圖 24 LED 原理圖 LED 數(shù)碼管采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結構為一個 PN 結，具有單向導電性。從上圖可以看出，要是數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個條件： 是要在 VT 端（ 3/8 腳）加正電源； 要使（ a， b， c， d， e， f， g， dp)端接低電平或“ 0”電平。這樣才能顯示的。將七個發(fā)光管進行組合，排列成數(shù)字圖形 8，再根據(jù)需要控制七個管的亮與滅，即可顯示出定義數(shù)字。 LED 技術參數(shù) 數(shù)字 DP g f e d c b a 二進制編碼（字形） 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 0 1 1 03H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH