清华电子系李老师计算机硬件技术基础chap8(2)5_21[1]
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清华大学电子电路与系统基础(2)第一讲
• 鼓励参加
– 一些思路的探讨，对理论课的加强
李国林 电子电路与系统基础 清华大学电子工程系 2016年秋季学期 3
运算放大器 大纲
• 运算放大器及其外端口特性
• 理想运算放大器特性
• 负反馈线性应用
– 四种负反馈放大器 – 其他…
• 非线性应用
– 开环 – 闭环
• 负反馈 • 正反馈
李国林 电子电路与系统基础
二阶模型的解
Rout R2 Rin
R2 R1 1
一阶模型的解
Av 0
Rin , Rout 0
Av 0 1
理想模型的解 R2 Rin , Rout 0 R1 Av 0 仅和外接电阻有关，和运放无关 20 这是我们希望的：随便换个运放，得到相同的结果
vid
O
vip
二端口网络描述方程
vid
vout Vsat
vid vin
负饱和区等效电路
李国林 电子电路与系统基础
Vsat
iid 0 vout Vsat
vid
Vsat
10
二端口网络描述方程
清华大学电子工程系 2016年秋季学期
线性区外端口特性 等效电路
vn1
1 vout Av 0
vout
舍入误差 vn1 0.0001 vin v out 9.9994
李国林 电子电路与系统基础
R2 R1
R 1 vin 2 vin 10vin R1 1 R2 1 1 公式变得极度简单 Av 0 R 1
– 助教联系方式和作业批改班级分配情况见网络学堂
李国林 电子电路与系统基础 清华大学电子工程系 2016年秋季学期 2
清华大学-计算机硬件技术基础---期末总复习17页PPT文档
复习和考试要求
3、8255A的应用 结构、管脚、端口、地址、控制线（逻辑）、数据线 控制字：格式，方式0、1 与外设之间的接口 应用举例：与打印机接口，查询、中断
4、8251中串行通讯的概念和接口（要求如实验中所作） 异步和同步，232接口 结构和引脚、时钟＝波特率*波特率因子 方式指令、命令指令、状态字 应用举例（最简单应用）
复习和考试要求 第二章指令系统
一、寻址方式（七种）(要时刻有段的概念) 1立即 2寄存器 3直接 4寄存器间接BX，SI，DI，BP 5寄存器相对（变址）：变址的基（BX/SI/DI/BP），8/16偏移量 6基加变址：默认关系（DS/SS）表达形式MOV AX,[BX][SI] 7相对基值加变址 表达：MOV AX,MASK[BX][DI]或MASK[BX+DI]或[MASK+BX+DI] 二、所有指令(针对7种寻址方式) 1数据传送 MOV/POP PUSH/XCHG/IN OUT/XLAT/LEA LDS LES/LAHF
SAHF/PUSHF POPF
2算术运算(对标志的影响) ADD ADC/INC/DAA AAA SUB SBB/DEC/ AAS DAS NEG/CMP/ MUL IMUL/AAM DIV IDIV/AAD ,除零中断 扩展:CBW,CWD 3逻辑运算 AND/OR/XOR/NOT/TEST 4移位 左:SAL/SHL/ROL/RCL 右:SAR/SHR/ROR/R9
5、实验12（存储器扩展及译码） 第十章习题
1、习题集所作过的作业 2、习题集2套模拟测验题
谢谢！
时钟发生器8284A、8288、地址锁存、数据缓冲 第五章存储器及其接口
1、存储器分类（ROM/RAM) 2、容量与地址线和位数关系 3、接口：地址线、数据线、控制线（片选、读写和输出使能） 4、时序（读、写）
清华计算机硬件技术基础_张桂新Chapter5_1
（2）IBM PC/XT 总线上I/O端口的读、写周期。
(1) 在最小模式下，I/O端口的读、写周期 与读、写存储器的过程相似，不同之处：
1．IO/M变高，CPU操作I/O端口。
2．端口的地址信号出现在A15~A0上，
A19~A16全为低电平。
(2) IBM PC/XT 总线上I/O端口的读、写周期 与读、写存储器的过程相似，不同之处：
三、I/O端口的译码
一、I/O端口的编址方式
1、端口与存储器分别独立编址 2、端口与存储器统一编址
1、端口与存储器分别独立编址 （I/O映射方式）
例 Intel的80X86系列、Z80系列
特点：
端口与存储器分别独立编址
端口不占用内存空间 设有专门的 I/O指令对端口进行读写，
对内存操作的指令不能用于I/O端口
2-4线译码器 74LS139 3-8线译码器 74LS138 4-16线译码器 74LS154 等
74LS138 译码器
3、设计译码电路的方法
据端口地址确定地址信号A15~A0的取值， 用门电路、译码器或两者组合实现满足此取值情况的电路。
设计译码电路时：
1. 端口的选通信号通常为低电平有效
2. 除端口的地址信号参加译码外， 控制信号IOW、IOR A0 A1 A14 A15 IOR IOW AEN (IO/M、 AEN也可参加译码)
(AL) ← (port 端口) (AH) ← (port+1 端口)
(AL) ← ((DX)端口)
(AL) ← ((DX)端口) (AH) ← ((DX)+1 端口)
port 为数字形式的端口地址, 大小为0~255 或0~FFH
例
(1) IN AL，28H 若 (28H端口) = 1010 1111B 执行后 (AL) = (28H端口) = 0AFH
(1) 在最小模式下，I/O端口的读、写周期 与读、写存储器的过程相似，不同之处：
1．IO/M变高，CPU操作I/O端口。
2．端口的地址信号出现在A15~A0上，
A19~A16全为低电平。
(2) IBM PC/XT 总线上I/O端口的读、写周期 与读、写存储器的过程相似，不同之处：
三、I/O端口的译码
一、I/O端口的编址方式
1、端口与存储器分别独立编址 2、端口与存储器统一编址
1、端口与存储器分别独立编址 （I/O映射方式）
例 Intel的80X86系列、Z80系列
特点：
端口与存储器分别独立编址
端口不占用内存空间 设有专门的 I/O指令对端口进行读写，
对内存操作的指令不能用于I/O端口
2-4线译码器 74LS139 3-8线译码器 74LS138 4-16线译码器 74LS154 等
74LS138 译码器
3、设计译码电路的方法
据端口地址确定地址信号A15~A0的取值， 用门电路、译码器或两者组合实现满足此取值情况的电路。
设计译码电路时：
1. 端口的选通信号通常为低电平有效
2. 除端口的地址信号参加译码外， 控制信号IOW、IOR A0 A1 A14 A15 IOR IOW AEN (IO/M、 AEN也可参加译码)
(AL) ← (port 端口) (AH) ← (port+1 端口)
(AL) ← ((DX)端口)
(AL) ← ((DX)端口) (AH) ← ((DX)+1 端口)
port 为数字形式的端口地址, 大小为0~255 或0~FFH
例
(1) IN AL，28H 若 (28H端口) = 1010 1111B 执行后 (AL) = (28H端口) = 0AFH
清华大学出社第二章 计算机基础知识[可修改版ppt]
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内存中存放的是当前正在运行的程序和数据 硬盘中存放的是大量的没有使用的程序和数据 硬盘容量大，速度慢、可长期保存数据、价格低 内存容量小，速度快、数据易失、价格高 与CPU直接打交道的是内存
外部设备
输入设备 把数据和程序转换成计算机中用以表示二进制
的电信号，输入到计算机的内存中 键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等
数据 10000000
内存与外存
内存（主存） 随机存储器（RAM）：可读出或写入数据，掉电 后数据无法保存
内存中存放的是正在执行的程序和正在使用的数据
程序运行时，若从内存中取出的是数据，则送运算 器计算，若取出的是指令，则送控制器翻译，并执 行该指令
内存与外存
外存:存放的是大量的没有使用的程序和数据 内存与硬盘的区别
1KB＝210Ｂ＝1024Ｂ 1MB＝210KB＝1024KB＝220Ｂ 1GB＝210MB＝1024MB＝230B 1TB＝1024GB＝240Ｂ
字(Word)：字由若干字节构成(一般为字节的整数倍)， 如16位、32位、64位等。
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址0001 控制:写
通常把软件系统分为系统软件和应用软件。
系统软件
系统软件 管理、控制和维护计算机软、硬件系统的软件 为计算机系统与用户之间提供良好界面 支持应用软件的开发和运行 主要包括：操作系统、语言处理系统、数据库
管理系统、各类服务程序
系统软件的分类
操作系统 统管计算机的所有资源，如处理器、存储器、输入 /输出设备等硬件设施 管理其他系统软件和应用软件 确保整个计算机系统有效地运转，并为用户提供良 好的使用环境 DOS、WINDOWS、UNIX
输出设备 把运算处理结果按照人们所要求的形式输出 显示器、打印机、绘图仪等
外部设备
输入设备 把数据和程序转换成计算机中用以表示二进制
的电信号，输入到计算机的内存中 键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等
数据 10000000
内存与外存
内存（主存） 随机存储器（RAM）：可读出或写入数据，掉电 后数据无法保存
内存中存放的是正在执行的程序和正在使用的数据
程序运行时，若从内存中取出的是数据，则送运算 器计算，若取出的是指令，则送控制器翻译，并执 行该指令
内存与外存
外存:存放的是大量的没有使用的程序和数据 内存与硬盘的区别
1KB＝210Ｂ＝1024Ｂ 1MB＝210KB＝1024KB＝220Ｂ 1GB＝210MB＝1024MB＝230B 1TB＝1024GB＝240Ｂ
字(Word)：字由若干字节构成(一般为字节的整数倍)， 如16位、32位、64位等。
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址0001 控制:写
通常把软件系统分为系统软件和应用软件。
系统软件
系统软件 管理、控制和维护计算机软、硬件系统的软件 为计算机系统与用户之间提供良好界面 支持应用软件的开发和运行 主要包括：操作系统、语言处理系统、数据库
管理系统、各类服务程序
系统软件的分类
操作系统 统管计算机的所有资源，如处理器、存储器、输入 /输出设备等硬件设施 管理其他系统软件和应用软件 确保整个计算机系统有效地运转，并为用户提供良 好的使用环境 DOS、WINDOWS、UNIX
输出设备 把运算处理结果按照人们所要求的形式输出 显示器、打印机、绘图仪等
计算机硬件技术基础PPT电子课件教案 大学
计算机硬件第四章中央处理器CPU技术介绍CPU的：基发展和现状性能指标础新技术应用接口封装第四章微型机的中央处理器CPU 4.1 CPU概述计算 4.2 CPU的主要技术参数机 4.3 微处理器中所采用的新技术硬 4.4单指令多数据流技术件 4.5 CPU的封装与接口类型技 4.6 典型CPU介绍术基础第2 页 4.1 CPU概述分代开始年代 Intel CPU 其他CPU计第一代 1978 8086/8088算第二代 1984 80286机第三代 1987 80386 DX/SX 80486硬第四代 1990SX/DX/DX2/DX4件 Pentium AMD K5 Cyrix 6X86/6x86MX技第五代 1993 Pentium MMX IDT WinChip C6 WinChip2 3D术 Pentium Pro AMD K6基第六代 1996 Pentium II Celeron AMD K6-2 Pentium III AMD K6-3础 Pentium 4 AMD K7 Athlon / 64 第七代 2000 Pentium D/EE AMD ThunderbirdPentium在拉丁文里面就是“五”的意思第3 页 4.2 CPU的主要技术参数 4.2.1位、字节和字长位：CPU的最小存储单位，有“0”和“1”两种取值。
计字节：CPU的最小访问单位，8位组成的。
算字长：CPU一次能处理的二进制数，CPU中ALU的处理机位数。
硬CPU按照其处理信息的字长可以分为：八位、十六位、三件十二位及六十四位微处理器等。
技术 Intel x86系列CPU基 8位 8080、8085础 16位8086、80186、80286 32位 386、486、Pentium、PII、PIII、P4 64位Itanium安腾、P4 F、Pentium D/EE 第4 页 4.2.2 时钟频率主频：驱动CPU工作的周期性循环脉冲信号的频率，是CPU内核整数和浮点运算器电路的实际运行频率。
可编程逻辑器件清华李立
交通灯顶层设计图
次级设计举例——24秒倒计时器的VHDL设计源文件
设计层次树
设计编译与综合
设计仿真
总体设计仿真波形
24秒倒计数仿真波形
器件底层（管脚）编辑
器件编程（下载）
目标芯片——ALTERA之MAX7000S或 FLEX10K
通过并口电缆ByteBlaster实现在线编程
学无止境 学习是充实的！ 学习是快乐的！ 学习是有价值的！
以上三种组态均为组合逻辑。
– 寄存器输出组态（ AC1(n)=0， AC0=1，SYN=0）：TX=OE，使能 时由D的Q端得到输出，同时FX= ，构成时序输出。 Q – 寄存器复合（I/O）组态（ AC1(n)=0， AC0=1，SYN=0）： 当有其 他OLMC为寄存器输出组态时，该OLMC的复合输入/输出（I/O）组 态。此时，OE为全局使能，CLK为全局时钟，而非输入。
8.1 概述
8.1.4 PLD结构框图
8.1 概述
8.1.5 PLD的与或结构示例
8.1 概述
8.1.5 PLD的与或结构示例
8.2 现场可编程逻辑阵列(FPLA)
P405组合逻辑型
•ROM 的与阵列固定,FPLA与阵列可编程;
•FPLA与阵列能产生的乘积项比ROM少;
•ROM与阵列产生了全部最小项,利用率低
8.1
8.1 概述
8.1.1 集成电路设计方法演变 电子管与晶体管 少数门的小规模集成电路 几百门的中规模集成电路 几千门的大规模集成电路 (计算机辅助设计出现) 数万乃至数十万个晶体管单片超大规模集成电 路 ASIC(专用集成电路) 面包板等模式验证不可能，计算机辅助设计与 验证成为关键
计算机硬件技术基础 (概述)
特点：结构简单、价廉 应用：过程控制、数据处理 产品：TP-801 以Z80CPU为核心的单板机
80年代各院校“微机原理”的实验机
1.1.3 微机的分类
多板机
把CPU、内存、I/O接口芯片装在多块电路板上，各印刷 板插在主机板的总线插槽上，通过系统总线连接起来， 构成多板机。
产品：IBM PC/XT、486机、Pentium机等 90年代以来各院校“微机原理”和计算机硬件的实
2、【INTEL 8086/8088 系列微型计算机及其应 用】 张明达著， 中南工大出版社
3、【IBM PC 汇编语言程序设计】 沈美明等， 清华大学出版社
4、【微型计算机技术】 田艾平等编著，清华 大学出版社
总成绩＝考试60％＋实验30％＋平时10％ 平时：作业＋课堂纪律
为什么要学习这门课程？ 我对这门课程有什么希望？
1.1.5 有关术语
3．字和字长 字是CPU内部进行数据处理的基本单位。 字长是每一个字所包含的二进制位数， 常与CPU内部的寄存器、 运算装置、总线宽度一致。
例 某CPU内含 8位运算器，则： 参加运算的数及结果均以 8位 表示, 最高位产生的进位或借位在8位运算器中不保存， 而将其保存到标志寄存器中
计算机硬件技术基础
授课教员
李毅 国防科技大学计算机学院，06届工学硕士 后勤工程学院自动化技术教研室 TEL:68575165(O) 986912 necklacemary@
课程的性质、任务
本课程是各专业的技术基础课，以Intel 8088/8086 及80486,Pentium为样机，以应用为目的，通过课堂讲 授、实验两个环节，熟练掌握微型计算机的工作原理， 并能进行简单的底层软件编程与计算机应用硬件设计。
80年代各院校“微机原理”的实验机
1.1.3 微机的分类
多板机
把CPU、内存、I/O接口芯片装在多块电路板上，各印刷 板插在主机板的总线插槽上，通过系统总线连接起来， 构成多板机。
产品：IBM PC/XT、486机、Pentium机等 90年代以来各院校“微机原理”和计算机硬件的实
2、【INTEL 8086/8088 系列微型计算机及其应 用】 张明达著， 中南工大出版社
3、【IBM PC 汇编语言程序设计】 沈美明等， 清华大学出版社
4、【微型计算机技术】 田艾平等编著，清华 大学出版社
总成绩＝考试60％＋实验30％＋平时10％ 平时：作业＋课堂纪律
为什么要学习这门课程？ 我对这门课程有什么希望？
1.1.5 有关术语
3．字和字长 字是CPU内部进行数据处理的基本单位。 字长是每一个字所包含的二进制位数， 常与CPU内部的寄存器、 运算装置、总线宽度一致。
例 某CPU内含 8位运算器，则： 参加运算的数及结果均以 8位 表示, 最高位产生的进位或借位在8位运算器中不保存， 而将其保存到标志寄存器中
计算机硬件技术基础
授课教员
李毅 国防科技大学计算机学院，06届工学硕士 后勤工程学院自动化技术教研室 TEL:68575165(O) 986912 necklacemary@
课程的性质、任务
本课程是各专业的技术基础课，以Intel 8088/8086 及80486,Pentium为样机，以应用为目的，通过课堂讲 授、实验两个环节，熟练掌握微型计算机的工作原理， 并能进行简单的底层软件编程与计算机应用硬件设计。
计算机硬件技术基础课件
SF= 1 0 运算结果为负 运算结果为正
OF符号标志
OF= 1 0 有溢出 无溢出
若A－B 后有 ZF=1，则 A = 如：两无符号数A、B进行比较 ：
B
若A－B 后有 CF=1，则 A ＜
若是带符号数进行大小比较，能用CF标志来判断？ 例：A=FFH，B=01H；A－B=FEH，此时CF=0，A＞B？ 方法一：数值与符号分开判断 对带符号数的大小判断有两种方法
和适应性。
软件配臵 软件是计算机的重要组成部分，它配臵是否齐全，直接 关系到计算机性能的好坏和效率的高低。 存储容量
二、PC系列微机简介 三、PC486硬件特点
（教材P15～P17 自学） （教材P17～P21 自学）
四、PC Pentium的硬件特点 （教材P21～P22 自学）
第二章 Intel系列微处理器
计算机暂停（或称为挂起）正在执行的程序转去处理随机事件，
随机事件处理完毕后，再恢复执行原来的程序的过程称为中断。
二、流水线技术
流水线（Pipeline）技术是一种将一条指令的执行过程分解为 多个步骤，并让几条指令的不同步骤操作在时间上重叠，从而实现 几条指令并行处理，提高程序运行速度的技术。每一个步骤均由一 个独立的电路来完成，若干个完成不同操作步骤的电路组成了指令
2.微处理器
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心。不同的微处理器，
其性能有所不同，但基本组成是相同的，由运算器、控制器和寄存器
阵列三个主要部件组成。
① 运算器
执行算术运算和逻辑运算的部件，由累加器（Accumulator， A ） 、 暂 存 器 （ Temporary ， TMP ） 、 算 术 逻 辑 单 元 （ Arithmatic Logic Unit，ALU）、标志寄存器（Flag Registers，F）和一些逻 辑电路组成。 累加器 算术逻辑单元 标志寄存器
OF符号标志
OF= 1 0 有溢出 无溢出
若A－B 后有 ZF=1，则 A = 如：两无符号数A、B进行比较 ：
B
若A－B 后有 CF=1，则 A ＜
若是带符号数进行大小比较，能用CF标志来判断？ 例：A=FFH，B=01H；A－B=FEH，此时CF=0，A＞B？ 方法一：数值与符号分开判断 对带符号数的大小判断有两种方法
和适应性。
软件配臵 软件是计算机的重要组成部分，它配臵是否齐全，直接 关系到计算机性能的好坏和效率的高低。 存储容量
二、PC系列微机简介 三、PC486硬件特点
（教材P15～P17 自学） （教材P17～P21 自学）
四、PC Pentium的硬件特点 （教材P21～P22 自学）
第二章 Intel系列微处理器
计算机暂停（或称为挂起）正在执行的程序转去处理随机事件，
随机事件处理完毕后，再恢复执行原来的程序的过程称为中断。
二、流水线技术
流水线（Pipeline）技术是一种将一条指令的执行过程分解为 多个步骤，并让几条指令的不同步骤操作在时间上重叠，从而实现 几条指令并行处理，提高程序运行速度的技术。每一个步骤均由一 个独立的电路来完成，若干个完成不同操作步骤的电路组成了指令
2.微处理器
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心。不同的微处理器，
其性能有所不同，但基本组成是相同的，由运算器、控制器和寄存器
阵列三个主要部件组成。
① 运算器
执行算术运算和逻辑运算的部件，由累加器（Accumulator， A ） 、 暂 存 器 （ Temporary ， TMP ） 、 算 术 逻 辑 单 元 （ Arithmatic Logic Unit，ALU）、标志寄存器（Flag Registers，F）和一些逻 辑电路组成。 累加器 算术逻辑单元 标志寄存器
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8255A方式1输出时序 D7 ① ~ 数据
D0 写入端口 WR ②
打印机的工作过程：
D7~ D0 数 据 ① STROBE ② ③
19
OBF
INTR ACK ③
当INTE=1
BUSY ACK
PC3为中断申请信号INTR，
请求CPU向端口A输出下一个数据，
可与PC总线未被占用的中断申请信号(如IRQ4)相连。
D7~D0 数据线
数 据 锁存器
打
25 针 D 型 插 头
STROBE 选通信号 ACK 响应信号
BUSY 状态信号 0 空闲 1 忙
控 制 电 路
印
机
ERROR AUTO FD XT INIT SLCT IN GND
8
D0 ~ D7
: 数据线，接收要打印的数据。
STROBE : 数据选通信号，输入信号，负脉冲有效， 该信号有效时，将数据线 D0~D7上的 数据锁存到打印机的数据寄存器中。 ACK : 响应信号，输出信号，负脉冲信号， 打印机接收送来的数据后， 并准备好接受新的数据时发出的响应信号。 : 打印机状态信号，输出信号， BUSY=1，表示打印机正在进行内部操作， 处于忙状态，不能接受新的数据， BUSY=0，表示打印机处于空闲状态， 可以接受新的数据。
③ PC6上的ACK信号为高电平
思考:
如何使这三个条件满足，
与门
WR
ACKA OBFA
INTRA
以便每处理完一个数据，
请求CPU向打印机输出新的数据？
PC3
接口能自动向总线发出一次中断申请， IRQ4
21
条件① 由编程初始化8255A时， 置 PC6=1，使A口输出中断允许。 条件②,③可利用打印机输出的ACK信号，
PC4=0 打印机空闲？
Y 从缓冲区取打印字符 从 A 口输出打印字符
N
机
A2 ~ A9
片 CS 选 译 码 F8~FBH
从 PC0 输出负脉冲选通信号 修改缓冲区指针 打印结束？ Y 返回 DOS N
14
方式0查询打印程序：
PC总线 D0 ~ D7 IOR IOW A0 A1
并行接口8255A D0 PA0 ~ ~ D7 PA7 RD PC0 WR A0 A1 PC4
CS
并行接口 8255A
T2
T3 Tw T4
PB7~PB0 CS A1 A0 D7 ~ D0
0110 0001B
D7~D0 IOW
WR
PC 总线I/O写时序
8255A方式0写时序 5
D0 ~ D7 PC 总 IOR IOW A0 A1 A5 ~ A9
数 据 线
D0 ~ D7 RD WR
PA0 ~ PA7
D7~D0
PA7~PA0 INTEA PC6 PC6 PC7 与门 WR IRQ4
20
ACKA OBFA INTRA
PC3
PC3中断申请信号发出的条件是：
① A口输出中断允许 INTE = 1 ② PC7上的OBF信号为高电平
D7~D0
A口方式1输出时 相应的联络信号
PA7~PA0 INTEA PC6 PC6 PC7
F8H F9H FAH FBH24
主程序 开始 CLI 关中断 设置 IRQ4 中断向量 (打印中断子程) DS:SI 缓冲区首址 CX 打印字符数 设置 8255A 工作方式控制字 设置 A 口输出中断允许 通过控制口置 PC6=1 设置 8259A 的中断屏蔽字 新增 IRQ4 中断允许 STI 开中断 输出一个回车符，引发第一次中断 主程其它工作处理 (双重循环延时代替) 屏蔽 8259A 的 IRQ4 返回 DOS
D7~ D0 STROBE ① 数 据 ②
D7~D0
STROBE BUSY ③ ACK
数 据 锁存器 控 制 电 路
10
BUSY
ACK
打 印 机
1、 用8255A做并行打印机的接口, 采用查询方式控制打印机工作。 分析：由打印机的工作过程，知：
CPU通过查询BUSY信号，可知打印机的状态，
在BUSY=0时，CPU通过打印机的数据线D7~D0送出数据， 并发出一个负脉冲的选通信号STROBE，使数据进入打印机
RD
PC 总线I/O读时序
6 8255A方式0读时序
例2
用8255A做并行打印机的接口
打印机的信号简介 打印机的工作过程 1. 采用查询方式控制打印 2. 采用中断方式控制打印
7
打印机的信号简介
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 其它 STROBE D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 ACK BUSY PE SLCT
PB0 输出控制信号 ~ PB7 扬声器发声等 PC0 ~ PC7 读入系统配置
3
▲各端口的地址分别为：
A口：60H C口：62H ▲正常工作时， A、B、C三个端口均工作在方式0， A口输入、B口输出、C口输入 , 方式控制字为：1001 1001 B（99H） ( 8255A的控制字在系统初始化中已设置 ) ▲发生程序中 键盘中断子程中 通过61H端口控制发声 通过60H端口读入键盘扫描码 B口： 61H 控制口： 63H
4
D0 ~ D7 PC 总 IOR IOW A0 A1 A5 ~ A9
数 据 线
D0 ~ D7 RD WR
PA0 ~ PA7
读键盘扫描码
执行: OUT 61H, AL
T1 CLK A15~A0
线
0 A0 1 A1
片选 译码 译码 60~7FH
PB0 输出控制信号 ~ PB7 扬声器发声等 PC0 ~ PC7 读入系统配置
9
BUSY
打印机的工作过程
① 当打印机不忙 BUSY=0时，将数据送至数据线D7~D0； ② 通过STROBE发一个负脉冲信号，
其下降沿将D7~D0线上的数据锁存到打印机的数据锁存器中， 并使BUSY=1，表示打印机正处于忙状态; ③ 打印机处理完数据，并准备好接受新的数据时， 发出一个负脉冲响应信号ACK, 其上升沿使BUSY=0。
数据线
打
STROBE
RD WR
A0 A1
印 机
片选 CS 译码 F8~FBH
PC4
BUSY
12
分析：
①确定8255A各端口地址： A口：F8H， B口： F9H， C口：FAH， 控制口：FBH ②确定8255A控制字： A口方式0输出， PC7~PC4入，PC3~PC0出， 方式控制字为1000 1000B
STROBE
打 印
BUSY
机
A2 ~ A9
片 CS 选 译 码 F8~FBH
data SEGMENT buffer DB ‘Edelweiss edelweiss，...’ ;缓冲区 data ENDS code SEGMENT ASSUME CS:code, DS: data start: MOV AX, data ;置缓冲区首址 MOV DS, AX LEA SI, buffer MOV CX, 100H ;打印字符数 MOV AL, 10001000B ;置方式控制字 OUT 0FBH, AL ask: IN AL, 0FAH ;查询打印机状态 TEST AL, 00010000B JNZ ask MOV AL, [SI] OUT 0F8H, AL ;输出字符至A口 MOV AL, 00000000B ;发选通信号 OUT 0FBH, AL ; PC0=0 NOP ;延时一会 MOV AL, 00000001B ;PC0=1 OUT 0FBh, AL ;形成负脉冲信号 INC SI ;修改指针 LOOP ask ;打印下一字符 MOV AH, 4CH INT 21h ;返回DOS code ENDS 15 END start
D0 ~ D7 IOR IOW
D0 PA0 ~ ~ D7 PA7 RD PC0 WR
STROBE
打
印
BUSY
A0 A1
A2 ~ A9 片 选 译 码
A0 A1 PC4
CS
机
F8~FBH ③接口工作过程： 1) 通过PC4查询打印机的状态信号BUSY ； 2) 当BUSY=0时，通过A口输出要打印的数据； 3) 通过PC0向打印机输出负脉冲选通信号STROBE, 将数据锁存在打印机的数据锁存器中，让打印机处理。
22
OBF
INTR ACK ③
当INTE=1
BUSY ACK
中断方式打印连线图：
PC总线
D0 ~ D7 IOR IOW A0 A1 A2 ~ A9 并行接口8255A
数 据 线
D0 ~ D7 RD WR A0 A1
PA0 ~ PA7 PC7
数据线
打
STROBE
印
ACK
PC6 PC3
机
CS 片选 译码 F8~FBH
IRQ4
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片选一译码部分电路：
74LS138 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
PC
总
线
0 1 1 1 1 1 1 & 0 0 ≥1
A B C G2A
G G2B
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
CS
F8~FBH
A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
2. 采用中断方式控制打印机
设计8255A的端口A 工作在方式电路图，
8255A的端口地址在F8~FBH,
编程用中断方式打印缓冲区buffer的 100H个字符数据