1、 主 編 何 超CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)的兩種基本的傳送方式與外設(shè)數(shù)據(jù)的兩種基本的傳送方式u并行通信方式、接口芯片并行通信方式、接口芯片u串行通信方式。串行通信方式。 第第9 9章章 并行通信及接口芯片一、并行通信的概念與簡單并行接口一、并行通信的概念與簡單并行接口 （一）并行通信（一）并行通信 概念概念 并行通信就是把一個字符的各數(shù)位用幾條線同時進(jìn)行傳輸。在兩個設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口，并行接口中的每條數(shù)據(jù)線的長度必須相同。 用途用途 主要用于實(shí)現(xiàn)CPU與并行外設(shè)之間的近距離通信 并行接口可分為硬線連接的簡單并行接口和可編程接口。 當(dāng)外設(shè)在與CPU交換數(shù)據(jù)之前就處于準(zhǔn)備好了的情況下，C

2、PU與外設(shè)之間的并行數(shù)據(jù)傳送并不需要信號線來進(jìn)行同步。CPU可以通過I/O接口隨時讀取外設(shè)的信息或向它們發(fā)出控制信號。這時的接口稱為簡單并行接口，或稱無條件傳送方式接口。（二）簡單并行接口（二）簡單并行接口 1.1.行輸入行輸入 （1）穩(wěn)定量的輸入）穩(wěn)定量的輸入 在輸入量穩(wěn)定的情況下可以采用三態(tài)門直接讀取。地址線經(jīng)過I/O譯碼，產(chǎn)生片選信號，執(zhí)行IN指令產(chǎn)生RD讀信號，即可將輸入設(shè)備的信息通過三態(tài)門送到數(shù)據(jù)總線。（2）變化量的輸入）變化量的輸入 如果輸入的量是不斷變化的，一般要對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，可以在輸入的三態(tài)門前加一級鎖存器將輸入的數(shù)據(jù)鎖存，再由CPU用IN指令讀取數(shù)據(jù)即可，以防數(shù)據(jù)丟失。

3、對于變化量的輸入，還可以用掃描的辦法來讀取。這種辦法對于陣列式的多個開關(guān)量的輸入尤為適合。2 2行輸出行輸出 由于微處理器的信息出現(xiàn)在總線上的時間很短，因此輸出接口中要有數(shù)據(jù)鎖存能力，將輸出的數(shù)據(jù)保持足夠長的時間，以便輸出設(shè)備能夠得到正確的數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)微機(jī)用于設(shè)備控制時，一般控制量需要保持一段時間直至下次給出新的控制量為止，在這種情況下，輸出量也需要鎖存。 3 3雙向輸入雙向輸入/ /輸出接口輸出接口 當(dāng)I/O設(shè)備與CPU之間需要利用數(shù)據(jù)總線進(jìn)行雙向傳送信息時，應(yīng)該考慮I/O設(shè)備是信息的發(fā)送點(diǎn)，同時又是外設(shè)接收信息的接收點(diǎn)。實(shí)際中，常用雙向緩沖器，使電路更簡單。并行接口一般要對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖

4、存，其原因是外設(shè)速度常低于主機(jī)速度，以防數(shù)據(jù)丟失。Intel 8212：是8位通用并行輸入輸出接口芯片，作為CPU與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)的接口芯片。功能 鎖存功能 三態(tài)輸出緩沖功能 總線驅(qū)動功能和多路轉(zhuǎn)換功能 向CPU發(fā)出中斷請求信號（三）簡單并行接口芯片（三）簡單并行接口芯片82128212 1 182128212芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8212的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主體是由8個D觸發(fā)器組成的數(shù)據(jù)鎖存器。 2 282128212芯片的應(yīng)用芯片的應(yīng)用 8212芯片作為并行輸入接口使用時，輸入數(shù)據(jù)線DI0DI7與外設(shè)相連，輸出數(shù)據(jù)線DO0DO7與CPU的總線相接，MD接地。 8212構(gòu)成并行輸入接口 8

5、212構(gòu)成并行輸出接口 8255A是Intel公司生產(chǎn)的一種適用于多種微處理器可編程的8位通用并行輸入/輸出接口芯片。二、可編程并行接口芯片二、可編程并行接口芯片8255A8255A（一）（一）8255A8255A的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖8255A的結(jié)構(gòu)簡介 1 1、輸入、輸入/ /輸出接口電路輸出接口電路 8255A共有三個8位的數(shù)據(jù)端口（A口、B口、C口），另外，內(nèi)部還有一個控制字寄存器，共四個端口。其中A口、B口各有一個8位輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器，C口有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器、一個輸入緩沖器（無鎖存）。實(shí)際應(yīng)用中，一般用A口、B口做數(shù)據(jù)口，用C口做控制口。 2 2、總

6、線接口電路、總線接口電路 總線接口電路包括：數(shù)據(jù)總線緩沖器和讀/寫控制邏輯。 （1）數(shù)據(jù)總線緩沖器：）數(shù)據(jù)總線緩沖器：它是一個8位、雙向、三態(tài)的 數(shù)據(jù)總線緩沖器。 （2）讀寫控制邏輯電路：）讀寫控制邏輯電路：有6根線，接收由CPU送來 的 控制信號。 6根線分別為 ：片選信號 ：寫選通 ：讀選通 A0，A1：端口選擇信號 Reset：復(fù)位線CSWRRD3 3、內(nèi)部控制邏輯電路、內(nèi)部控制邏輯電路 包括A組和B組控制，在它的內(nèi)部有一個控制字寄存器，用來接收從CPU送來的控制字。 控制字共8位，D7D3位在A組控制內(nèi)，控制端口A和端口C的高4位的工作方式；D2D0位在B組控制中，控制端口B和端口C低

7、4位的工作方式。它還可以接收來自CPU的命令字對C口的某位實(shí)現(xiàn)按位置位/復(fù)位。 4 4、 8255A8255A的引腳說明的引腳說明 8255A是40根引腳，雙列直插式芯片。 這些引腳可分成與外部設(shè)備連接的引腳和與CPU連接的引腳。 8255A的有方式選擇控制字和對C端口的任一位置位復(fù)位控制字。在對8255A編程時，這兩類控制字都要寫入控制字寄存器。 1 1、 8255A8255A工作方式控制字工作方式控制字 2 2、8255A8255A工作方式工作方式 （1）方式）方式0：一種基本的輸入/輸出方式，這種方式 可實(shí)現(xiàn)CPU與I/O接口間不需要應(yīng)答信號的簡單的無條件 的數(shù)據(jù)傳送。 （2）方式）方式

8、1：一種選通輸入/輸出方式，可以用來實(shí)現(xiàn)CPU 與外設(shè)間的查詢傳送或中斷傳送。 （3）方式）方式2 ：只對A口的一種雙向選通輸入/輸出方式。 （二）（二）8255A8255A的控制字的控制字3 3、8255A8255A端口端口C C的置位復(fù)位控制字的置位復(fù)位控制字 舉例： 設(shè)某8255A的4個端口地址為60H63H，PC5通常為低電平，編寫從8255A的C口PC5輸出一個脈沖信號的程序。 解答： 可以先將PC5由0置1，輸出一個高電平，再將PC5清0，輸出一個低電平。就能實(shí)現(xiàn)從PC5輸出一個脈沖信號。 思考：程序？4 4、 兩個控制字的差別兩個控制字的差別(1) 工作方式控制字是對8255A的

9、三個端口的工作方式及功能進(jìn)行分配，應(yīng)放在程序的開始部分，對8255A進(jìn)行初始化時。(2) 按位置位/復(fù)位控制字只對8255AC口的輸出進(jìn)行控制，而且只是使C口的某一位輸出高或低電平，使用時，可放在初始化程序以后的任何地方。(3) 5、 8255A是可編程通用接口芯片，在具體使用前必須對它進(jìn)行初始化編程，即將工作方式控制字送入控制寄存器。三、并行接口芯片三、并行接口芯片8255A8255A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例（一）（一）PCPC機(jī)系統(tǒng)板上的機(jī)系統(tǒng)板上的8255A8255A在PCXT機(jī)中用一片8255A來做三項(xiàng)工作： 管理鍵盤 控制揚(yáng)聲器 輸入系統(tǒng)配置開關(guān)的狀態(tài) 在PC/XT機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)板上，用了一片

10、8255A芯片充當(dāng)并行接口。 1 1、端口的工作方式控制字、端口的工作方式控制字 端口A、B、C和控制端口的地址分別是60H、61H、62H和63H。 2 2、系統(tǒng)配置開關(guān)、系統(tǒng)配置開關(guān)DIPDIP 系統(tǒng)配置開關(guān)DIP是PC/XT的主機(jī)板上的一個8位雙列直插式（DIP）開關(guān)，一者，設(shè)置其開關(guān)狀態(tài)可以設(shè)置系統(tǒng)配置； 再者，系統(tǒng)加電時，CPU運(yùn)行ROM BIOS程序?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行讀取，以測試相關(guān)部件狀態(tài)正常與否并把測得的DIP狀態(tài)存入工作單元，供其他軟件運(yùn)行時使用。 利用8255A作為輸出設(shè)備打印機(jī)的接口。目前打印機(jī)一般采用并行接口Centronics標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸距離只有1.5m。連線與主機(jī)相連一

11、側(cè)是25針的D型插座，連打印機(jī)一側(cè)是36芯的AMP CHAPM36雙排插座。 1 1、打印機(jī)接口信號、打印機(jī)接口信號 選通脈沖 選擇輸入 自動走紙 打印機(jī)初始化 應(yīng)答信號 忙信號BUSY 缺紙信號PE 聯(lián)機(jī)/脫機(jī)狀態(tài)選擇信號 出錯信號 接地信號GND（二）（二）PC/XTPC/XT機(jī)中的并行打印機(jī)接口電路機(jī)中的并行打印機(jī)接口電路2 2、打印機(jī)接口電路、打印機(jī)接口電路 下圖（a）所示為其連接方法之一。只要能把各個信號線連通，運(yùn)行正常即可。 打印機(jī)傳送數(shù)據(jù)時序如下圖（b）。 選通,接收數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，忙準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)74LS273PB0PB7PC4PA3PA2PA1PA0PC2PC5PC0SLCKPE

12、ERRORACKINT8259AIR2引腳引腳（b）3 3、 打印機(jī)驅(qū)動程序打印機(jī)驅(qū)動程序 管理打印機(jī)的程序稱為打印機(jī)驅(qū)動程序。（1）地址設(shè)定）地址設(shè)定（2）主程序）主程序思考：給出在打印機(jī)上打印字符串思考：給出在打印機(jī)上打印字符串“This is the Test” 的程序清單？的程序清單？1 1、矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)、矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu) 對于大多數(shù)的鍵盤，按鍵被排成行和列的矩陣。下面以機(jī)械式開關(guān)構(gòu)成的16個鍵的鍵盤為例，來討論鍵盤接口的工作原理，這種原理對采用其它類型的開關(guān)的鍵盤也是適用的。2 2、鍵盤的工作原理、鍵盤的工作原理（三）（三）PC/XTPC/XT機(jī)中的微機(jī)與鍵盤的接口機(jī)中的微機(jī)與鍵盤的接口3 3、 鍵盤掃描鍵盤掃描檢測矩陣中是否有鍵壓下，即鍵盤掃描。 鍵盤掃描有兩種方法：（1） 行反轉(zhuǎn)法行反轉(zhuǎn)法（2） 行掃描法行掃描法 4 4、程序?qū)崿F(xiàn)、程序?qū)崿F(xiàn) 第一步判斷是否有鍵被按下 第二步判斷哪一個鍵被按下了 8255A與32位CP