【正文】 第八章 并行接口與串行接口 ?并行接口與串行接口概述 ?可編程并行接口芯片 8255A5 ?串行通信的基本概念 ?異步串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口 ?可編程異步串行接口芯片 INS8250 ?PC系列微機(jī)中的串行通信接口 3 并行接口與串行接口概述 ?并行、串行接口概念 ?并行接口： 多位數(shù)據(jù)同時(shí)傳送。又分字并行、字節(jié) 并行（字節(jié)與字節(jié)間串行）兩種。 注意：兩者僅在 I/O接口與 I/O設(shè)備間有并行、串行之分， I/O接口與 MPU間都是并行。 M P U I/O 接口 I/O 外設(shè) 并 串或并 ?串行接口： 多位數(shù)據(jù)一位一位分時(shí)傳送。 4 并行接口與串行接口概述 ?并行 /串行接口在結(jié)構(gòu) 和功能上的異同 相同點(diǎn)： 基本結(jié)構(gòu)、功能 主要區(qū)別： 要 /不要并 串轉(zhuǎn)換 ?兩者優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合 ?串行口所需連線少，傳輸速度低，適于速度要求不高或傳輸距離較遠(yuǎn)場(chǎng)合。 ?并行口傳輸速度高，但所需連線多，適于短距離高速傳輸場(chǎng)合。 DB AB CB 地址譯碼與讀寫控制 DB(8根 ) STROBE BUSY/READY 地 并行 端口 串行 端口 數(shù)據(jù)輸出 數(shù)據(jù)輸入 地 并行 設(shè)備 串行 設(shè)備 M P U 并行口和串行口的結(jié)構(gòu)、功能示意圖 可編程并行接口芯片 8255A5 ?內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 ?控制字的確定和初始化編程 ?三種工作方式及接口方法 6 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 D0 D7 雙向數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線緩沖器 讀寫控制邏輯 RD WR A1 A0 RESET CS A組控制部件 B組控制部件 A口（ 8位） C口（高4位） C口（低4位） B口（ 8位） I/O PA7PA0 I/O I/O I/O PC7PC4 PC3PC0 PB7PB0 與外設(shè)接口部分 與MPU接口部分 內(nèi)部控制部分 由三大部分組成 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu) 下節(jié) 7 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 ?與外設(shè)接口部分 A口寄存器（ 8位） C口寄存器（ 8位 ) B口寄存器（ 8位） 高 4位 低 4位 A組 B組 共 24條可編程 I/O端口線 ,每組 12條，通過(guò)編程可分別確定工作方式和端口功能 8255的三種基本工作方式： back 方式 2： 應(yīng)答式雙向數(shù)據(jù)傳送方式（只有 A口有） 方式 1： 應(yīng)答式輸入 /輸出方式（ A,B組都有） 方式 0： 基本輸入 /輸出方式（ A,B組都有） 8 ?與 MPU接口部分 這部分主要保證 MPU對(duì) 8255的編程、監(jiān)視和提供數(shù)據(jù)通道，它包括： ?數(shù)據(jù)總線緩沖器： 8位雙向三態(tài)緩沖 ?讀寫控制邏輯： ?RESET用于 8255內(nèi)部復(fù)位，高電平有效。對(duì)于 復(fù)位信號(hào)是低電平有效的 MPU要先加一反相器。 ?CS和地址線 A0,A1分別用于選片和選片內(nèi)端口。 ?RD和 WR控制 8255數(shù)據(jù)的讀 /寫 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 back 9 8255的端口尋址及讀寫操作控制表 A1 A0 RD WR CS 操 作 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 A口 數(shù)據(jù)總線 B口 數(shù)據(jù)總線 C口 數(shù)據(jù)總線 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 數(shù)據(jù)總線 A口 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線 B口 C口 控制寄存器 數(shù)據(jù)總線 端口輸出為 “ 高阻 ” 非法 端口輸出為 “ 高阻 ” 1 1 1 1 1 1 0 0 0 輸入 輸出 禁止 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 back 10 8255與 MPU總線的接口方法 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 back MPU DB7 DB0 IOR/MEMR IOW/MEMW 高電平有效 A0 A1 AB A2 | Ai1 地址譯碼 D7 D0 RD WR RESET CS A0 A1 8255 11 ?內(nèi)部控制部分 分成 A,B兩組 A組控制端口 A和 C口上半部 B組控制端口 B和 C口下半部 實(shí)際上它們是同一個(gè) 8位控制寄存器： ?A組為高 5位 ?B組為低 3位 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 back 12 控制字的確定和初始化編程 ?8255A的初始化： ?寫 I/O方式控制字： 決定各端口工作方式和 I/O狀態(tài)。 ?寫 C口按位置位 /復(fù)位方式控制字： 決定 C口 各位的輸出狀態(tài)。 ?初始化編程的基礎(chǔ)是確定控制字，包括： ?工作方式控制字 ?C口按位置位 /復(fù)位控制字 13 控制字的確定和初始化編程 8255工作方式控制字格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 ?端口 A， 端口 B， C口高 4位和 C口低 4位四部分的工作方式 /輸入 輸出狀態(tài)可任意組合； ?各部分的工作方式、 I/O狀態(tài)是通過(guò)輸出指令把一個(gè)控制字寫 入控制寄存器而確定的。 A 組 控 制 C口（高 4位） A口 方式選擇 0 0 1 1 輸 出 輸 出 輸 入 輸 入 0 0 0 1 1 方式 0 方式 1 方式 2 B 組 控 制 C口（低 4位） 0 輸 出 1 輸 入 B口 方式選擇 0 1 輸 出 輸 入 0 1 方式 0 方式 1 14 ?C口按位置位 /復(fù)位控制字不是送到 C口地址，而是送到控制 寄存器地址（端口 3）； ?寫一次該控制字只能使 C口一位置位或復(fù)位。 C口按位置位控制字格式： C口的位選擇 位 D3 D2 D1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 7 控制字的確定和初始化編程 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 置 位 置 位 復(fù) 位 1 0 復(fù) 位 15 三種工作方式及接口方法 地址總線 數(shù)據(jù)總線 控制總線 I/O I/O I/O I/O PB7～ PB0 PC3～ PC0 PC7～ PC4 PA7～ PA0 方式 0 RD WR D7～ D0 CS A0 A1 B口 C口 C口 A口 基本 I/O方式 I/O B組 A組 方式 1 B口 C口 C口 A口 PB7～ PB0 控制 PA7～ PA0 控制 應(yīng)答式 I/O方式 方式 2 B口 C口 C口 A口 I/O PB7～ PB0 PA7～ PA0 A口控制 應(yīng)答式雙向數(shù)據(jù)傳送方式 下節(jié) 16 0的功能及接口方法 A、 B、 C三個(gè)端口均為數(shù)據(jù) I/O口； A口、 B口、 C口高 4位、 C口低 4位可通過(guò)編程選擇分別工作于輸入或輸出狀態(tài)； 沒(méi)有固定的應(yīng)答線，不使用中斷。 0的功能 及接口方法 工作特點(diǎn) 簡(jiǎn)單 I/O操作 C口的位操作 應(yīng)答式工作 三種工作方式及接口方法 back ?工作特點(diǎn)： 17 三種工作方式及接口方法 ?簡(jiǎn)單 I/O操作（無(wú)條件傳送）： （以開(kāi)關(guān)輸入和顯示輸出接口為例） back 0的功能 及接口方法 工作特點(diǎn) 簡(jiǎn)單 I/O操作 C口的位操作 應(yīng)答式工作 只要 RD或 WR有效，就在 8255與MPU之間交換數(shù)據(jù)，而不管此時(shí)數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定。 18 三種工作方式及接口方法 開(kāi)關(guān)輸入和顯示輸出接口 0的功能 及接口方法 工作特點(diǎn) 簡(jiǎn)單 I/O操作 C口的位操作 應(yīng)答式工作 流程圖 結(jié)果輸出 到 A口 啟動(dòng) 8255初始化 數(shù)據(jù)處理 從 B口 輸入數(shù)據(jù) back A口 B口 C口 8255 LED 顯示 邏輯 開(kāi)關(guān) 邏輯 開(kāi)關(guān) WR LED 顯示 D7 D6 D0 RD A0 A1 PA7 PA4 PA3 PA0 PC7 PC0 PB7 PB3 PB0 D7 D6 D0 IOR IOW A0 A1 譯碼 A2～ Ai1 PB4 CS 19 三種工作方式及接口方法 可用 C口的按位置位 /復(fù)位功能來(lái)產(chǎn)生脈沖，用作門控、選通、復(fù)位等。 （以 MPU和 8255A為核心 組成數(shù)字頻率計(jì)為例） back ?C口的位操作： 0的功能 及接口方法 工作特點(diǎn) 簡(jiǎn)單 I/O操作 C口的位操作 應(yīng)答式工作 20 三種工作方式及接口方法 8255組成的脈沖頻率計(jì)數(shù)器 back 0的功能 及接口方法 工作特點(diǎn) 簡(jiǎn)單 I/O操作 C口的位操作 應(yīng)答式工作 D7 D0 D7 D0 譯 碼 器 A1 A0 IOR IOW 1 RES