1、第8章 微機(jī)通信與接口技術(shù),8.1 并行通信與串行通信 8.2 可編程串行通信接口芯片 8.3 可編程并行通信接口芯片 8.4 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片 8.5 A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口 8.6 并行打印機(jī)接口,8.1 并行通信與串行通信,一、 并行通信與并行接口 二、 串行通信與串行接口 三、 串行通信方式及異步通信協(xié)議 四、 串行異步通信標(biāo)準(zhǔn)接口,一、并行通信與并行接口,1. 并行通信. 含義：并行通信是指將一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字的各 位同時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信方式。 要點(diǎn)：傳輸?shù)母魑煌瑫r(shí)傳輸（輸入或輸出）。 特點(diǎn)： （1）傳輸速度快 （2）傳輸?shù)男畔⒙矢?（3）比串行通信需要更多通信信號(hào)線 用途：常

2、用于傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳輸速度要求 高的場(chǎng)合。,含義：實(shí)現(xiàn)并行通信的接口稱為并行通信接口。,2.并行接口,二、串行通信與串行接口,1. 串行通信 含義：串行通信是把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一位一位地順序傳送的一種通信方式。 要點(diǎn)：按位傳輸，同一時(shí)刻僅傳送一位。 特點(diǎn)： （1）通信線少 （2）成本低 （3）但通信速度慢 用途：適用于長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸。,完成串行通信任務(wù)的接口稱為串行通信接口，簡(jiǎn)稱串行接口。 功能：（1）輸入時(shí)，完成串行到并行格式轉(zhuǎn)換（2）輸出時(shí)，完成并行到串行格式轉(zhuǎn)換。,2.串行接口,串行通信數(shù)據(jù)傳輸方式,單工方式 半雙工方式 全雙工方式,單工方式,半雙工方式,全雙工方式,三、串行通信方式及異步通

3、信協(xié)議,串行通信方式 兩種：串行異步通信和串行同步通信。 1. 異步通信 異步通信:指字符與字符之間的傳送是完全異步的，隨機(jī) 的，但一個(gè)字符的位與位之間是同步的。 2. 異步通信特點(diǎn) 字符的發(fā)送是隨機(jī)的。 每一個(gè)字符傳輸總以一個(gè)起始位為準(zhǔn)，然后接收方與發(fā)送方保持同步（格式的統(tǒng)一），最后是停止位 通信雙方可隨時(shí)改變通信協(xié)議，即改變數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位長(zhǎng)度或數(shù)據(jù)傳輸率。,3異步通信協(xié)議,異步通信協(xié)議包括：一是字符的傳送格式的規(guī)定，二是數(shù)據(jù)傳送速率的要求。 異步通信格式協(xié)議，即改變數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位長(zhǎng)度或數(shù)據(jù)傳輸率。,波特率,波特率（Baud Rate）：指單位時(shí)間傳送二進(jìn)制數(shù)的 位數(shù)

4、，一般以秒為單位。 微機(jī)中常見的波特率有110，300，600，1200， 2400，4800，9600，19200等。微機(jī)最高波特率由硬 件決定。 例：已知字符格式中數(shù)據(jù)為8位，無校驗(yàn)，1位停止位，在1 分鐘內(nèi)連續(xù)不斷傳送了 69120個(gè)字符，求波特率。 解：一個(gè)字符=1+8+0+1=10位 每秒傳送的字符個(gè)數(shù)=69120/60=1152個(gè) 波特率=位/秒=1152*10=11520bits/S=11.52Kbits/s,4.同步通信,同步通信 將多個(gè)字符連接成一個(gè)數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊前加1或2個(gè)同步字符，尾部是校驗(yàn)字符，最后為同步字符。 同步的含義 字符與字符之間時(shí)間間隔固定不變，是同步的。,四

5、、串行異步通信標(biāo)準(zhǔn)接口,串行異步通信的標(biāo)準(zhǔn)接口有RS-232C、RS-449、RS-422、RS-485以及20mA電流環(huán)等接口。 一、RS-232C接口（PC使用） 1. 接口邏輯：負(fù)邏輯傳送1：-15V-5V0：+5V+15V 允許噪聲容限為2V 因此，實(shí)際RS-232能夠區(qū)分的邏輯電平： 1：-15V-3V 0：+3V+15V 只有在-3V+3V時(shí)邏輯為不確定,2. RS-232接口信號(hào),接口信號(hào)含義,CD-載波檢測(cè)（輸入，常來自Modem) 指示Modem已與另一方電線話連接好。 RXD-數(shù)據(jù)輸入（輸入） TXD-數(shù)據(jù)輸出（輸出） DTR-數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好（輸出）表示收到RI信號(hào)，作為回

6、答。 DSR-數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（輸入）表示Modem可以使用。 RTS-請(qǐng)求發(fā)送（輸出）通知Modem，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)。 CTS-清除發(fā)送（輸入）Modem認(rèn)為可發(fā)送時(shí)發(fā)該信號(hào)，可以發(fā)送數(shù)據(jù)。,RS232遠(yuǎn)程通信連接示意圖,遠(yuǎn)程通信連接方式,RS232近距離連接示意圖,TXD RXD RTS CTS DSR DTR GND,RS232簡(jiǎn)單連接示意圖,RS232電平轉(zhuǎn)換,計(jì)算機(jī)通信是TTL和CMOS邏輯電平，而RS-232規(guī)定的電平與之不符，故需電平轉(zhuǎn)換。,單電源供電的電平轉(zhuǎn)換接口芯片,MAX232、TLC232、UN232等為典型單電源供電的232接口芯片，完成電平轉(zhuǎn)換功能。,二、其它串行接口標(biāo)準(zhǔn)

7、,RS232C缺點(diǎn)：受共模干擾影響，通信距離不長(zhǎng)。僅20米以內(nèi)。 RS422：通過差分放大器波波有效抑制共模干擾。全雙工需要四條線。 RS485：對(duì)422改進(jìn)，通信線少，僅三根，且可同時(shí)連接多個(gè)接收器和發(fā)送器。（32256個(gè)），通信距離可達(dá)幾千米。 20mA電流環(huán)：電流型傳送，抗干擾強(qiáng)，傳送距離遠(yuǎn)。,典型RS-485接口芯片,RS-485采用差分傳輸方式進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，差分信號(hào)200mV即可區(qū)分,傳輸距離可達(dá)1200m。,A B,RO,RE,DE,DI,TTL/CMOS,差分電壓,VA-VB=200mV時(shí)為1，VB-VA=200mV時(shí)為0,8.2 可編程串行通信接口芯片 16550與8250,一

8、、16550及8250功能 (1) 具有全雙工、雙緩沖器發(fā)送器和接收器。 (2) 是串行異步通信接口（UART）。 (3) 波特率:8250=509600波特;16550=50115200波特。 (4) 異步通信格式，可通過編程選擇。 (5) 具有自動(dòng)奇偶校驗(yàn)、溢出和幀出錯(cuò)等檢測(cè)標(biāo)志。 (6) 片內(nèi)具有優(yōu)先級(jí)中斷控制邏輯。 (7) 單一+5V，40個(gè)引腳的DIP封裝形式。,二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理,1.接收部分,接收移位寄存器將SIN腳的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行移位輸入。 (1) 檢測(cè)起始位：SIN變低后，連續(xù)測(cè)試8個(gè)RCLK時(shí)鐘周 期，如果都是低電平，為起始位，否則為干擾信號(hào)。 (2) 采樣數(shù)據(jù)位：每隔1

9、6個(gè)RCLK脈沖對(duì)SIN輸入的數(shù)據(jù)位進(jìn) 行一次采樣。直到停止位，完成一個(gè)字符的接收。 (3) 去除無關(guān)位：接收同步控制電路自動(dòng)去除起始位、奇 偶校驗(yàn)位和停止位。 (4) 串到并轉(zhuǎn)換：同步控制電路控制接收移位寄存器將串 行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送入接收數(shù)據(jù)緩沖器(THR)中。 (5) 檢查正確性：接收同步控制電路對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行檢查。 如果在檢測(cè)字符格式時(shí)有錯(cuò)誤，則通過線路狀態(tài)寄存器 設(shè)置相應(yīng)的出錯(cuò)標(biāo)志。,2.發(fā)送部分,發(fā)送部分負(fù)責(zé)接收CPU送來的并行數(shù)據(jù)，并通過移位的方法將其變換成串行信號(hào)，最后通過發(fā)送端SOUT發(fā)送出去。 (1) CPU的并行數(shù)據(jù)存入發(fā)送保持寄存器中，由 發(fā)送同步控制電路控制將

10、該數(shù)據(jù)經(jīng)過發(fā)送移 位寄存器處理，按照事先規(guī)定的格式加上起 始位、奇偶校驗(yàn)位和停止位，變換成串行數(shù) 據(jù)幀后由SOUT端輸出串行數(shù)據(jù)信號(hào)。 (2) 當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入發(fā)送移位寄存器后，發(fā)送保持 寄存器自動(dòng)變空，CPU即可再次寫入數(shù)據(jù)。,3. 通信線路控制寄存器,線路控制寄存器（LCR）接收CPU用OUT指令寫入的控制命令?？刂萍拇嫫鞯膬?nèi)容可以通過IN指令讀出。線路控制寄存器的格式：,4.通信線路狀態(tài)寄存器,線路狀態(tài)寄存器LSR記錄串行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的狀態(tài)，以供CPU查詢。線路狀態(tài)寄存器的格式：,5. Modem控制寄存器,Modem控制寄存器MCR用于設(shè)置16550/8250與通信設(shè)備之間聯(lián)絡(luò)應(yīng)答的輸出信

11、號(hào)，其格式如所示。,6. Modem狀態(tài)寄存器,Modem狀態(tài)寄存器MSR反映8250與通信設(shè)備之間應(yīng)答聯(lián)絡(luò)輸入信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)以及這些信號(hào)的情況，各位的含義如圖所示。,7.中斷允許寄存器IER,反映了接收器和發(fā)送器以及Modem是否允許中斷的情況，通過設(shè)置可以指定其中的某些部件允許中斷。它是一個(gè)可讀可寫的寄存器。,8.中斷識(shí)別寄存器IIR,中斷識(shí)別寄存器IIR，可以識(shí)別4個(gè)中斷源引起的中斷。接收器線路狀態(tài)中斷、接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好中斷、發(fā)送保持寄存器空中斷和調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)中斷。,9. 波特率發(fā)生器和除數(shù)寄存器,16550及8250使用1.8432MHz的基準(zhǔn)輸入時(shí)鐘，分頻后產(chǎn)生所需的內(nèi)部基準(zhǔn)脈沖，作

12、為接收器和發(fā)送器的同步脈沖，以控制接收移位寄存器和發(fā)送移位寄存器的移位操作。 發(fā)送或接收串行數(shù)據(jù)時(shí)使用的時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳送波特率的16倍 除數(shù)值與波特率的關(guān)系：除數(shù)1843200（波特率16）,三、16550/8250引腳信號(hào),幾個(gè)最重要的信號(hào) RCLK 接收時(shí)鐘 SIN 串行輸入引腳 SOUT 串行數(shù)據(jù)輸出。 A2,A1,A0 內(nèi)部寄存器選擇輸入信號(hào)。,四、串行接口的編程及應(yīng)用,1.串行接口的端口地址分配,2.串行接口初始化,串行接口初始化的任務(wù)： （1）設(shè)置波特率 （2）確定通信的具體格式 （3）設(shè)置操作方式 （4）設(shè)定是否使用中斷、是否自測(cè)試操作等等。,設(shè)置波特率方法,計(jì)算除數(shù)值除數(shù)18

13、43200（波特率16） 寫線路控制寄存器，使DLAB=1以訪問除數(shù)寄存器 先將除數(shù)低字節(jié)寫入低字節(jié)寄存器端口 再將除數(shù)高字節(jié)寫入高字節(jié)寄存器端口 注意：線路控制寄存器地址：3FBH（COM1）,2FBH（COM2）除數(shù)低字節(jié)寄存器： 3F8H（COM1）,2F8H（COM2）除數(shù)高字節(jié)寄存器： 3F9H（COM1）,2F9H（COM2）,設(shè)置波特率程序段,假設(shè)設(shè)置波特率為11520，則初始化程序片段如下： MOVAL，10000000B；DLAB=1 MOVDX，3FBH；指向線路控制寄存器端口 OUTDX，AL；寫入線路控制寄存器 MOVAL，0AH；置產(chǎn)生11520波特率的除數(shù)低字節(jié) M

14、OVDX，3F8H；除數(shù)低字節(jié)寄存器口地址 OUTDX，AL；寫入除數(shù)低字節(jié) MOVAL，00；除數(shù)高字節(jié) INCDX；指向除數(shù)高字節(jié)寄存器口地址 OUTDX，AL；寫入除數(shù)高字節(jié),設(shè)置通信數(shù)據(jù)格式方法,根據(jù)要求確定格式 將格式字寫入線路控制寄存器，并使DLAB=0以正常工作 例子：假設(shè)一幀數(shù)據(jù)含有8位數(shù)據(jù)、1位停止位、奇校驗(yàn)，則有關(guān)程序如下： MOVAL,00001011B；通信控制寄存器控制字 MOVDX, 3FBH；線路控制寄存器口地址 OUTDX, AL；寫入線路控制寄存器,設(shè)置操作方式,禁止中斷輸出 允許中斷輸出 自測(cè)工作方式,向Modem控制寄存器寫入相應(yīng)控制字,禁止中斷輸出,MO

15、VAL,00000011B；禁止中斷輸出 MOVDX, 3FCH；Modem控制寄存器地址 OUTDX, AL；寫入線路控制寄存器,允許中斷輸出,MOVAL,00001111B；禁止中斷輸出 MOVDX, 3FCH；Modem控制寄存器地址 OUTDX, AL；寫入線路控制寄存器,自測(cè)工作（自發(fā)自收）,MOVAL,00010011B；自發(fā)自收 MOVDX,3FCH；Modem控制寄存器地址 OUTDX, AL；寫入線路控制寄存器,設(shè)置中斷允許寄存器,僅允許接收中斷和發(fā)送中斷：（COM1）MOVAL, 00000011；僅允許收、發(fā)中斷MOVDX, 3F9HOUTDX, AL；寫入中斷允許寄存器

16、,3.串行通信的BIOS功能調(diào)用,初始化串行端口 取串行端口狀態(tài) 讀串行端口數(shù)據(jù) 寫串行端口數(shù)據(jù),利用BIOS的INT 14H中斷調(diào)用中的不同功能，對(duì)串行口進(jìn)行不同操作。,初始化通信端口,入口：AH=00，AL=初始化參數(shù)，DX=端口標(biāo)識(shí)（COM1=0，COM2=1） 出口：AH=線路狀態(tài)字節(jié)，AL=Modem狀態(tài)字節(jié)。,讀通信端口狀態(tài),入口：AH=03H，DX=通信端口（COM1=0，COM2=1）。 出口：AH=線路狀態(tài)字節(jié)，AL=Modem狀態(tài)字節(jié),讀通信端口數(shù)據(jù),入口：AH=02H，DX=通信端口（COM1=0，COM2=1），AL=要寫入的字符。 出口：AL=接收的字符 例子：接CO

17、M1一個(gè)字符 MOVAH，02H MOVDX，0 INT 14H,寫通信端口數(shù)據(jù),入口：AH=01H，DX=通信端口（COM1=0，COM2=1），AL=要寫入的字符。 例子：向COM2寫入M MOVAH，01H MOVDX，1 MOVAL，M INT 14H,串行通信實(shí)例,兩臺(tái)微機(jī)利用COM1（串行口1）進(jìn)行查詢通信，只用 三根連接線。 雙機(jī)通信的要求如下：數(shù)據(jù)為7位、1位停止位、奇校 驗(yàn)、波特率為1200；雙機(jī)同時(shí)運(yùn)行該程序，一方鍵入 的字符在另一方屏幕上顯示，當(dāng)按下小寫字母q時(shí)， 結(jié)束通信回到DOS。 程序見教材P.326（自己閱讀）,8.3 可編程并行接口芯片8255A,一、8255的

18、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳信號(hào) 二、8255的工作方式 三、8255的編程,一、 8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳信號(hào),引腳信號(hào),(1) 與外設(shè)接口信號(hào)引腳 PA7PA0 A口的8個(gè)I/O引腳 PB7PB0 B口的8個(gè)I/O引腳 PC7PC0 C口的8個(gè)I/O引腳。 (2) 與系統(tǒng)總線接口信號(hào)引腳 D7D0 數(shù)據(jù)線 /RD，/WR，/CS RESET 高電平有效，有效時(shí)8255內(nèi)部寄存器清除，同時(shí)三個(gè)數(shù)據(jù)端口被自動(dòng)設(shè)為輸入端口。,8255A的端口操作,二、8255的工作方式,基本輸入輸出方式-方式0 選通輸入輸出方式-方式1 雙向輸入輸出方式-方式2,基本輸入輸出方式-方式0,方式0沒有規(guī)定固定的用于應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)

19、信號(hào)線。 在此方式下，三個(gè)數(shù)據(jù)端口A、B和C中的任何一個(gè)端口都可由程序設(shè)定為8位的輸入口或輸出口。 C端口的兩個(gè)半口(高4位和低4位)可獨(dú)立設(shè)為輸入或輸出端口。 端口輸入具有緩沖功能；輸出具有鎖存功能。 方式0下的各端口輸入或輸出有24=16種不同的組合。,選通輸入輸出方式-方式1,方式1規(guī)定固定的用于應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。 A口和B口可作為輸入或輸出端口使用，而此時(shí)C口的某些位與它們配合，作為控制或通信聯(lián)絡(luò)信號(hào)， 沒有使用的C口某些位還可單獨(dú)立定義為I/O口用。 方式1下A和B端口的輸入和輸出具有不同的組態(tài)。內(nèi)部邏輯不同。 下面分別介紹A口輸入、B口輸出、A口輸出和B口輸出不同情況下的內(nèi)部邏輯

20、。,方式1下的輸入組態(tài),A口輸入,B口輸入,方式1下的輸入工作波形,方式1下的輸出組態(tài),A口輸出,B口輸出,方式1下的輸出工作波形,雙向輸入輸出方式-方式2,方式2是雙向的數(shù)據(jù)傳輸方式，僅限于A口，這時(shí)C端口配合其工作。,三、8255編程,對(duì)8255編程首先要寫入方式選擇控制字，然后再行輸入輸出操作。 操作是可對(duì)端口C進(jìn)行置/復(fù)位操作。因此：8255有兩個(gè)控制字是編程的關(guān)鍵所在。 方式選擇控制字 端口C置/復(fù)位控制字,方式選擇控制字寫入控制口,端口C置/復(fù)位控制字寫入控制口,8255作為打印機(jī)接口實(shí)例,打印機(jī)接口的時(shí)序要求,打印程序,MOV AL, 0A8H；方式選擇字(C上半口輸入PC4)

21、MOV DX,343H ；控制端口 OUT DX,AL；方式選擇控制字寫入控制口 MOV CX,Counter;打印字符個(gè)數(shù)裝入計(jì)數(shù)器 MOV BX,OFFSET Pstrings LP1:MOV AL,BX MOV DX,340H OUT DX,AL;送一個(gè)字符到8255的A口 MOV DX,342H LP2: IN AL, DX;讀取C口狀態(tài)(準(zhǔn)備檢查BUSY狀態(tài)) AND AL,00010000B ;屏蔽無關(guān)位, 取BUSY對(duì)應(yīng)的PC4 JNZ LP2;BUSY=1等待，直到不忙 INC BX LOOP LP1,鍵盤與顯示器應(yīng)用,A1 A0,WR RD,A1 A0,IOW IOR,CS,

22、3E0H | 3E3H,D7-D0,譯碼 電路,A9 | A0,鍵盤掃描,顯示部分,鍵盤掃描部分,鍵盤部分程序段,8255初始化程序段 START：MOV DX，WORDPORT；8255A方式控制字送控制端口WORDPORT MOV AL，10000001B；8255的A，B及C上半口工作在方式0輸出 OUTDX，AL；C下半口為輸入。 判斷有無按鍵程序段 WAIT_IN：MOV AL，00H；往所有列線（PC7-PC4）上輸出0， MOV DX，PORTC；PORTC為8255A端口C OUTDX，AL IN AL，DX；讀所有列線（PC3-PC0）的電平狀態(tài) ANDAL，0FH；比較是否

23、有列線處于低電平狀態(tài) CMPAL，0FH JZ WAIT_IN；沒有閉合，故循環(huán)等待 DONE：CALL DELAY；有鍵閉合，則延時(shí)20ms，消除抖動(dòng) 以后繼續(xù)判斷是哪個(gè)鍵，并執(zhí)行相應(yīng)程序,鍵盤掃描程序,PROG：MOVBL，0；鍵號(hào)初值為0 MOVCL，0EFH；送掃描初值1110，因D3-D0無效 MOVBH，4；計(jì)數(shù)值為行數(shù) FROW:MOVAL，CL；掃描一行 MOVDX，PROTC OUTDX，AL； RCLAL，1；修改行掃描 MOVCL，AL；讀列線（D7-D4）無效，是否有列線為低 INAL，DX ANDAL，0FH CMPAL，0FH JNZFCOL；有列線為低電平，則轉(zhuǎn)F

24、COL MOVAL，BL；無則使鍵號(hào)寄存器的值=鍵號(hào)值+列數(shù)/行 ADDAL，4 MOVBL，AL DECBH；行未掃描完，則轉(zhuǎn)FROW JNZFROW JMPDONE；已掃描完，則轉(zhuǎn)DONE FCOL：ORAL，0F0H；此列為低電平，則轉(zhuǎn)PROCE RCRAL，1 JNCPROCE INCBL；如果未找到低電平的列線，則使鍵號(hào)=鍵號(hào)+1，轉(zhuǎn) ；FCOL繼續(xù)尋找，鍵號(hào)地BL中 PROCE：.；鍵命令處理程序 . DONE：.；后續(xù)處理程序,FCOL：MOV AH，4 OR AL，0F0H LP1：RCR AL，1 JNC PROCE INC BL DEC AH JNZ LP1 JMP ERR

25、_DEL .,顯示部分,LED顯示代碼,顯 示 流 程,LED顯示程序,LED：MOVDI，OFFSET BUFFDATA；指向緩沖區(qū)首地址 MOVCL，80H；使最左邊LED亮 DISI：MOVAL，DI；AL中為要顯示的數(shù) MOVBX，OFFSETTABLE；段碼表首址送BX XLAT；段碼送AL MOVDX，PORTA；段碼送段控端口PORTA OUTDX，AL MOVAL，CL；位掃描碼送位控端口PORTB MOVDX，PORTB OUTDX，AL；保存位掃描碼 PUSHCX；延時(shí) MOVCX，30H DELAY：IN AL,DX;另加的相對(duì)固定的延時(shí)時(shí)間 LOOPDELAY POPC

26、X CMPCL，01；顯示掃描到最右邊LED碼？ JZQUIT；是，則已顯示一遍，退出 INCDI；否，則指向下一位LED SHRCL，1；位碼指向下一位 JMPDISI；顯示下一位LED QUIT：RET TABLE DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H，8EH；0-F的段碼 BUFFDATA DB8 DUP (?)；8個(gè)字節(jié)的緩沖區(qū),實(shí)際應(yīng)用中必須 不斷調(diào)用該程序 方能正常顯示,顯示接口,8.3 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253(8254),三種方法：軟件定時(shí)、硬件定時(shí)、可編程硬件定時(shí) 主要內(nèi)容：,一、8253/8254的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳信號(hào)

27、,二、8253 /8254的工作方式,三、8253/8254的編程,8253最高工作頻率2.6MHz 8254最高工作頻率為10MHz,8253/8254內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳信號(hào),8253端口及其操作,8253和8254的工作方式,方式0 中斷信號(hào)發(fā)生器 方式1 單穩(wěn)負(fù)脈沖信號(hào)發(fā)生器 方式2 速率信號(hào)發(fā)生器 方式3 方波信號(hào)發(fā)生器 方式4 軟件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器 方式5 硬件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器,方式0 中斷信號(hào)發(fā)生器,方式1單穩(wěn)負(fù)脈沖信號(hào)發(fā)生器,方式2速率信號(hào)發(fā)生器,方式3 方波信號(hào)發(fā)生器偶數(shù)初值,方式3 奇數(shù)初值,方式4 軟件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器,方式5 硬件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器,8253/8

28、254的編程方法,8253/8254控制字,8253/8254計(jì)數(shù)范圍,二進(jìn)制計(jì)數(shù)：0000HFFFFH，即0-65535 BCD碼計(jì)數(shù)：00009999 最小和最大計(jì)數(shù)值：最大計(jì)數(shù)為0000，不是FFFFH或9999。除方式3外，最小值都為1。,8253/8254初始值計(jì)算,假設(shè)已知8253相應(yīng)通道的CLK端接入的時(shí)鐘頻率為fCLK，周期記為TCLK=1/fCLK，要求產(chǎn)生的周期性信號(hào)頻率為F(周期為T)或定時(shí)時(shí)間為T(F=1/T)，則所需計(jì)數(shù)初值n為： 在計(jì)算時(shí)注意時(shí)間和頻率的單位一致性。,8253/8254編程示例,已知8254各通道時(shí)鐘接8MHz信號(hào)，端口地址為700H、702H、70

29、4H和706H，要求在OUT0產(chǎn)生周期為10us的方波，OUT1產(chǎn)生2KHz的連續(xù)脈沖信號(hào)，OUT3產(chǎn)生一個(gè)最大的負(fù)脈沖。 分析： OUT0:初值=10us*8MHz=80 方式3 OUT1:初值=8MHz/2KHz=4000 方式2 OUT2:初值=0,二進(jìn)制計(jì)數(shù) 方式1,示例程序片段,；CTC0 MOV DX，706H；控制端口地址 MOV AL，00010110B；CTC0控制字 OUT DX，AL MOV DX，700H；CTC0口地址 MOV AL，80；CTC0初值 OUT DX，AL,；CTC1,MOV DX，706H；控制端口地址 MOV AL，01110100B；CTC1控制

30、字 OUT DX，AL MOV DX，702H；CTC1口地址 MOV AX，4000；CTC1初值 OUT DX，AL；先寫低字節(jié) MOV AL，AH；取高字節(jié) OUT DX，AL；后寫高字節(jié),；CTC2,MOV DX，706H；控制端口地址 MOV AL，10110010B；CTC2控制字 OUT DX，AL MOV DX，704H；CTC2口地址 MOV AL，0；CTC2初值 OUT DX，AL；先寫低字節(jié) OUT DX，AL；后寫高字節(jié),8253應(yīng)用,應(yīng)用程序片段,；CTC0初值=55ms*1.19MHz=65450 MOV AL，00110110B；CTC0控制字 OUT 43H，

31、AL；寫入控制端口 MOV AX，65450；CTC0初值 OUT 40H，AL；先寫低字節(jié) MOV AL, AH OUT 40H，AL；后寫高字節(jié),；應(yīng)用程序CTC1,；初值=15*1.19=18.75 取 18=12H MOV AL，01010100B；CTC1控制字 OUT 43H，AL；寫入控制端口 MOV AL，12H；CTC1初值 OUT 41H，AL；寫初值至CTC1,；應(yīng)用程序CTC2,；CTC2初值=1.19M/1K=1190 MOV AL，10110110B；CTC2控制字 OUT 43H，AL；寫入控制口 MOV AX，1190；CTC2初值 OUT 42H，AL；先寫低

32、字節(jié) MOV AL， AH；取高字節(jié) OUT 42H，AL；后寫高字節(jié) INAL,61H；讀8255A的B口的值 MOV AH, AL；暫存AH中 OR AL, 00000011B OUT 61H,AL；輸出使揚(yáng)聲器發(fā)聲,8.5 A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口,D/A,A/D,計(jì)算機(jī)系統(tǒng),被控對(duì)象,8.5.1 D/A轉(zhuǎn)換器,一、D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理 1權(quán)電阻式D/A轉(zhuǎn)換器U。=(Rf /R)Vref2-(i-1)Dn-i,2T型電阻網(wǎng)絡(luò)式D/A轉(zhuǎn)換器,U。=（Rf/2R）Vref2-(i-1)Dn-i,二、D/A轉(zhuǎn)換器主要指標(biāo),1轉(zhuǎn)換精度 D/A轉(zhuǎn)換精度可分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度兩種衡量標(biāo)準(zhǔn)。 絕對(duì)精

33、度是指對(duì)應(yīng)于給定的滿度數(shù)字量，D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出值與理論值之間的誤差。 相對(duì)精度也稱非線性度，指在滿度已校正的標(biāo)準(zhǔn)情況下，在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)于任一數(shù)碼的模擬量輸出與它的理論值之差。,2分辨率,分辨率指D/A轉(zhuǎn)換器所能分辨最小量化信號(hào)的能力，這是對(duì)微小輸入量變化的敏感程度的描述。 位數(shù)越多，分辨率 n位二進(jìn)制D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率一般用來表示,三、典型D/A轉(zhuǎn)換器,1 8位DAC0832,2. 12位DAC1210,四、DAC應(yīng)用,帶鎖存器D/A應(yīng)用,n=8,例1.用0832產(chǎn)生三角波,要求三角波電壓范圍從1V到3V變化，0832口地址為98F0H。,例1解,方法：算出最低和最高電壓對(duì)應(yīng)數(shù)字

34、量Dl和Dm， 然后從低電壓數(shù)字量開始送D/A，以后數(shù)字量加1 最高值，再回到最低值，循環(huán)進(jìn)行即可。由：,可知： Dl=(Vl/Vref)*256=(1/5)*256=51=33H Dm=(3/5)*256=153=99H,例1程序片段,MinD EQU 33H MaxD EQU 99H MOVDX，98F0H；0832端口地址 LP1:MOVAL，MinD-1 ；取最小值-1 LP2:INCAL；數(shù)字量增1 OUTDX, AL；送0832輸出 CALL DELAY；調(diào)延時(shí)程序 TESTAL，MaxD ；測(cè)試是否到最大值 JNZ LP2 ；未達(dá)最大繼續(xù)加1輸出 JMPLP1 ；到最大回到最小輸

35、出,8.5.2 A/D轉(zhuǎn)換器,一、A/D轉(zhuǎn)換器主要指標(biāo) 1轉(zhuǎn)換精度 轉(zhuǎn)換精度反映了A/D轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出接近理想輸出的精確程度。 A/D轉(zhuǎn)換器的精度通常采用數(shù)字量的最低有效位LSB來表示。 2分辨率 分辨率表示了A/D轉(zhuǎn)換器能夠分辨最小量化信號(hào)的能力，與數(shù)據(jù)位數(shù)有關(guān)，位數(shù)越多，分辨率越高。對(duì)于n位二進(jìn)制的A/D轉(zhuǎn)換器來說，其能分辨最小量化的信號(hào)的能力為2n位，因此，其分辨率為2n。,二、A/D轉(zhuǎn)換器的模數(shù)關(guān)系,D=,其中：D為數(shù)字量，Vin為輸入模擬電壓， Vref為參考電壓,三、ADC分類及特點(diǎn),1計(jì)數(shù)器式ADC特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、便宜，但是速度比較慢。（原理性） 2雙積分式ADC特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換精度高，

36、抗干擾能力強(qiáng)（特別是抗工頻干擾能力強(qiáng)，是其它A/D轉(zhuǎn)換器所不及的），適合于速度不很高的場(chǎng)合。 3逐次逼近式ADC特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快、精度高。常用 4并行高速ADC特點(diǎn)：速度高。內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，一般用于速度要求很高的場(chǎng)合。,四、典型A/D轉(zhuǎn)換器DAC0809,五、A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用,其中R1=10K，R2為20K的電位器。 1. 寫出ADC IN5通道的A/D轉(zhuǎn)換程 序片段。 2. 如果得到的數(shù)字量為3FH， 則R2的值被調(diào)至多少K？,3. 將IN3對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)通過0832輸出。,在一個(gè)采用8086為核心的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)如圖所示。,1.A/D應(yīng)用程序清單,;IN5地址：?jiǎn)?dòng)地址F651H

37、，查詢EOC地址F650H START:MOVDX,PORT5；指向IN5端口 OUTDX,AL; 選通IN5并啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 MOVDX,PORT5_EOC；指向EOC對(duì)應(yīng)端口 TWAIT:INAL,DX;查詢EOC TESTAL,01H JZTWAIT MOVDX, PORT5；指向IN5數(shù)據(jù)端口 INAL,DX HLT,2.,當(dāng)數(shù)字量為3FH時(shí)， Vin=Vref*D/(28-1)=Vref*3FH/FFH (=1.235V) 而Vin/Vref=R2/(R1+R2),所以 R2/(R1+R2)=3FH/FFH=63/255=0.247,R1=10K 得R2=3.28K即電位器R2調(diào)到3

38、.28K處。,3.,LPRET：MOV DX, PORT3；指向IN3端口 OUTDX,AL; 選通IN3并啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 MOVDX, PORT3_EOC；指向EOC對(duì)應(yīng)端口 TWAIT:INAL,DX;查詢EOC TESTAL,01H JZTWAIT MOVDX, PORT3 ；指向IN3數(shù)據(jù)端口 INAL,DX MOV DX，PORT5 OUT DX，AL JMP LPRET,8.6 并行打印機(jī)接口,一、打印機(jī)適配器的組成,狀態(tài)端口：S7S3 *S7=BUSY S6=ACK S5=PE S4=SLCT S3=ERROR S2S0無效 控制端口 ：C3C0 C7C4無效 *C3=SLCTIN C2=INIT *C1=AUTO *C0=STB 數(shù)據(jù)端口：DATA7DATA0 注：*表示適配器接反相器,二、打印機(jī)接口信號(hào),三、打印機(jī)接口時(shí)序,四、打印機(jī)字符,PRINTPROC NEAR;待打印的字符在AL中 PUSH AX PUSH DX MOV DX，378H;指向數(shù)據(jù)端口 OUT DX，AL;寫數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)端口 MOV DX，379;指向狀態(tài)端口 WAITP：IN AL，DX;讀狀態(tài)寄存器 TEST AL，80H;*S7=0(BUSY為高等待） JE WAITP MOV D