【正文】 主要內(nèi)容： 接口電路概述 可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8253 并行接口 8255 可編程串行通信接口 8250 第 7章 常用數(shù)字接口電路 目的： ?掌握兩種可編程接口芯片的應(yīng)用 ?了解串行通信的一般概念 接口電路概述 ? CPU與外設(shè)之間信息交換的通道 ? 信息緩沖、信息變換、電平轉(zhuǎn)換、聯(lián)絡(luò)控制 ? 分類： ? 8086系統(tǒng)中最常用的數(shù)字接口電路芯片： ? 825 825 8250 功能 傳送方式 傳送的信息類型 輸入接口 并行接口 數(shù)字接口 輸出接口 串行接口 模擬接口 可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8253 掌握 : ? 引線功能及計(jì)數(shù)啟動(dòng)方法 ? 6種工作方式及其輸出波形 ? 應(yīng)用 : ◇ 芯片與系統(tǒng)的連接 ◇ 芯片的初始化編程 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器 ? 它們都是由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成 ? 定時(shí)器 由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成，通過記錄高精度晶振脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔 ? 計(jì)數(shù)電路如果記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號(hào)時(shí)，它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），常又稱為 計(jì)數(shù)器 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的用途 ? 可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)與計(jì)數(shù)兩個(gè)功能，可用于 ◇ 系統(tǒng)時(shí)鐘 ◇ DRAM刷新定時(shí) ◇ 定時(shí)采樣 ◇ 實(shí)時(shí)控制 ◇ 脈沖的計(jì)數(shù) ◇ 。 定時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法 ? 軟件延時(shí) ? 利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序段實(shí)現(xiàn) ? 不用硬件，但占用 CPU時(shí)間、定時(shí)精度不高，隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變 ? 不可編程的硬件定時(shí) ? 采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡(jiǎn)易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間 ? 定時(shí)電路簡(jiǎn)單、定時(shí)時(shí)間可以在一定范圍改變 ? 可編程的硬件定時(shí) ? 軟件硬件相結(jié)合、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈活的定時(shí)電路 ? 具有多種工作方式、能夠輸出多種控制信號(hào) ?8253是一種硬件定時(shí) /計(jì)數(shù)器芯片 一、基本功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu) ◇ 3個(gè) 16位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器（通道） ◇ 每個(gè)計(jì)數(shù)器均可按二進(jìn)制或二 — 十進(jìn)制計(jì)數(shù) ◇ 計(jì)數(shù)器速率可達(dá) 2MHz ◇ 可編程 6種不同的工作方式 ◇ 所有輸入和輸出都與 TTL電平兼容 外部引線 DB D7D0 8253 A1 A0 WR RD CS 通道 2 通道 1 通道 0 CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK1 GATE1 OUT1 A1 A0 IOW IOR 片選信號(hào) 連接系統(tǒng)端的主要引線 ： ◇ D7~D0 ◇ CS ◇ RD ◇ WR ◇ A1， A0 ? 用于選擇四個(gè)編址部件之一 A1 A0 選 擇 0 0 計(jì)數(shù)通道 0 0 1 計(jì)數(shù)通道 1 1 0 計(jì)數(shù)通道 2 1 1 控制寄存器 計(jì)數(shù)通道 的主要引線（每通道均相同） ： ◇ CLKn 時(shí)鐘脈沖輸入，計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)基準(zhǔn)。 ◇ GATEn 門控信號(hào)輸入，控制計(jì)數(shù)器的啟停。 ◇ OUTn 計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)，不同工作方式下 產(chǎn)生不同波形。 （ n=0~2） 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu) W RA0A1C S數(shù) 據(jù)總 線 緩沖 器讀 / 寫邏 輯控 制寄 存 器計(jì) 數(shù) 器0計(jì) 數(shù) 器1計(jì) 數(shù) 器2G A T E1D0D7~R DC L K1O U T1C L K2G A T E2O U T2C L K0G A T E0O U T0片內(nèi)總線編址部件 0 編址部件 2 編址部件 3 編程結(jié)構(gòu) — 程序員的觀點(diǎn) ◇ 計(jì)數(shù)器 (3個(gè) )—— 包括 ◇ 控制寄存器 —— 存放控制命令字（只寫） ◇ 占用 4個(gè)地址 — 3個(gè)計(jì)數(shù)器， 1個(gè)控制寄存器 16位初值寄存器 16位計(jì)數(shù)寄存器 （減法計(jì)數(shù)器） 定時(shí) /計(jì)數(shù)的工作過程 1. 設(shè)置 8253的工作方式 2. 設(shè)置計(jì)數(shù)初值到初值寄存器 3. 第一個(gè) CLK信號(hào)使初值寄存器的內(nèi)容置入 計(jì)數(shù)寄存器 4. 以后每來一個(gè) CLK信號(hào)，計(jì)數(shù)寄存器減 1 5. 減到 0時(shí)， OUT端輸出一特殊波形的信號(hào) 注：以上計(jì)數(shù)過程中還受到 GATE信號(hào)的控制 二、計(jì)數(shù)啟動(dòng)方式 ? 軟件啟動(dòng)過程 ? 硬件啟動(dòng)過程 GATE端保持為高電平 寫入計(jì)數(shù)初值 后的第 2個(gè) CLK脈沖的下降沿開始計(jì)數(shù) GATE端有一個(gè)上升沿 對(duì)應(yīng) CLK脈沖的下降沿開始計(jì)數(shù) 程序指令啟動(dòng) ———— 軟件啟動(dòng) 外部電路信號(hào)啟動(dòng) —— 硬件啟動(dòng) 三、工作方式 ◆ 方式 0—— 計(jì)數(shù)結(jié)束中斷 ◆ 方式 1—— 可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ◆ 方式 2—— 頻率發(fā)生器 ◆ 方式 3—— 方波發(fā)生器 ◆ 方式 4—— 軟件觸發(fā)選通 ◆ 方式 5—— 硬件觸發(fā)選通 ? 方式 0 ? 方式 1 軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 裝入初值后 OUT端變低電平， 計(jì)數(shù)結(jié)束 OUT輸出高電平。 硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 裝入初值后 OUT端變高電平，計(jì)數(shù)開始 OUT端變?yōu)榈碗娖剑?jì)數(shù)結(jié)束后又變高。 (計(jì)數(shù)結(jié)束中斷 ) (單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ) 方式 2 方式 3 軟、硬件啟動(dòng)， 自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù) 。 裝入初值后 OUT端變高電平，計(jì)數(shù)到最后一個(gè) CLK時(shí) OUT輸出負(fù)脈沖，并連續(xù)重復(fù)此過程。 軟、硬件啟動(dòng)， 自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù) 。 裝入初值后 OUT端變高電平， 然后 OUT連續(xù)輸出對(duì)稱方波： (頻率發(fā)生器 ) (方波發(fā)生器 ) 前 N/2或（ N+1） /2 個(gè) CLK， OUT為高，后 N/2或（ N1） /2 個(gè) CLK， OUT為低。 ? 方式 4 ? 方式 5 軟件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 裝入初值后輸出端變高電平， 計(jì)數(shù)結(jié)束輸出一個(gè) CLK寬度的負(fù)脈沖 硬件啟動(dòng)，不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 OUT端波形與方式 4相同 (軟件觸發(fā)選通 ) (硬件觸發(fā)選通 ) 方式 0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷 ① ② ⑤ ④ ⑥ GATE OUT CLK 0 3 1 2 4 4 方式 0 WR ① 設(shè) 定 工 作 方 式 ② 設(shè) 定 計(jì) 數(shù) 初 值 ④ 計(jì) 數(shù) 值 送 入 計(jì) 數(shù) 器 ⑤ 計(jì) 數(shù) 過 程 ⑥ 計(jì) 數(shù) 結(jié) 束 方式 1：可編程單穩(wěn)脈沖 ① ② ⑤ ④ ⑥ ① 設(shè) 定 工 作 方 式 ② 設(shè) 定 計(jì) 數(shù) 初 值 ③ ③ 硬 件 啟 動(dòng) ④ 計(jì) 數(shù) 值 送 入 計(jì) 數(shù) 器 ⑤ 計(jì) 數(shù) 過 程 ⑥ 計(jì) 數(shù) 結(jié) 束 GATE OUT CLK 0 3 1 2 4 4 方式 1 WR 方式 2：頻率發(fā)生器（分頻器） 0 3 1 2 4 GATE OUT CLK 4 方式 2 0 3 1 2 4 0 3 1 2 4 0 3 1 2 4 WR 方式 3：方波發(fā)生器 0 3 1 2 4 GATE OUT CLK 4 方式 3 0 3 1 2 4 0 3 1 2 4 0 3 1 2 4 WR 方式 4：軟件觸發(fā)選通信號(hào) GATE OUT CLK 0 3 1 2 4 4 方式 4 2 2 3 3 3 1 0 WR 方式 5：硬件觸發(fā)選通信號(hào) GATE OUT CLK 0 3 1 2 4 4 方式 5 2 2 3 3 3 1 1 0 WR 各種工作方式的輸出波形 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4 方式 5 0 N 0 N 0 N 0/N 1 1 0 N N/2 N/2 0/N 0 N 0 1 N 0 1 N 0 1 各種工作方式特點(diǎn) ? 方式 0（計(jì)數(shù)結(jié)束中斷） ◇ 計(jì)數(shù)過程中， GATE端應(yīng)保持 高電平 。 ◇ 每寫入一次初值計(jì)數(shù)一個(gè)周期，然后停止計(jì)數(shù)。 ◇ OUT端輸出是一個(gè)約 (N+1)TCLK寬度的負(fù)脈沖。 ◇ 計(jì)數(shù)過程中可隨時(shí)修改初值重新開始計(jì)數(shù)。 ? 方式 1（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器） ◇ 門控信號(hào) GATE端的跳變觸發(fā)計(jì)數(shù)，可重復(fù)觸發(fā)。 ◇ 若下一次 GATE上升沿提前到達(dá)，則 OUT端負(fù)脈沖拉寬為兩次計(jì)數(shù)過程之和。 ◇ 計(jì)數(shù)過程中寫入新初值不影響本次計(jì)數(shù)。 ? 方式 2（頻率發(fā)生器） ◇ GA