第七章 常用数字接口芯片

初始化程序 MOV AL，AH OUT DX，AL
CNT1： …… CNT2： ……
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§7.3 并行接口8255
特点：

含3个独立的8位并行输入/输出端口， 各端口均具有数据的控制和锁存能力 可通过编程，设置各端口工作在某一 确定状态下。

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一、引线
D0----D7 CS RD WR
11
12
4、方式3——方波发生器
方式2虽然可以作分频电路，但其输出 是窄脉冲，如果是方波，就只有选方式3
13
5、方式4——软件触发方式 方式4在工作过程中有以下特点： a、门控信号GATE为高电平，计数 器开始减1计数，OUT维持高电平； b、当计数器减到0，输出端OUT变 低，再经过一个CLK输入时钟周期， OUT输出又变高。
1MHz 8253通道0 OUT0 CLK0 计件 GATE0 脉冲 ＋5V
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8253通道1 OUT1 CLK1 GATE1
驱动 放大
2、工作方式选择
对于通道1，由于要产生1KHz信号，故选用工 作方式3。对于通道0，要求初始计数值写入计 数通道后，计数器就可以工作，则通道0的启 动方式应是软件启动。另外由于要求计数溢出 后产生一个信号来启动一个事件，即喇叭发音， 故可选的工作方式为方式0和方式4，对于图所 示方案，通道1的GATE信号由通道0的OUT信 号产生，这个OUT信号应该是电平型的，所以 通道0应选用方式0。
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五、8255芯片的应用
芯片与系统的连接
芯片的初始化
相应的控制程序
例7-3
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8255应用例：


利用8255实现开关检测和继电器控制电 路；
当开关闭合时，使继电器通电动作；开 关断开时，继电器不动； 系统每隔100ms检测一次开关状态，实 现相应的控制； 初始状态下继电器都不动作。
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继电器 DB PA0
2、电路
1MHz 8253通道0 1KHz 8253通道1 OUT0 CLK0 OUT1 CLK1 GATE0 GATE1 ＋5V
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3、工作方式选择
由于通道1要输出方波信号推动发光二极管， 所以通道1应选工作方式3。对于通道0，只 要能起分频作用就行，对输出波形不做要 求，所以方式2和方式3都可以选用。 这样对于通道0，我们取工作方式2，BCD计 数；对于通道1，我们取工作方式3，二进 制计数（当然也可选BCD计数）

共40个引脚
连接系统端的主要引线：
A1 0 0 1 1 A0 0 1 0 1 A端口 B端口 C端口 控制寄存器
A0，A1
REAST
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引线
连接外设端的引脚：

PA0~PA7 PB0~PB7 PC0~PC7
分别对应 A、B、C 三个端口
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二、结构
端口A A组
端口C的高4位
端口B
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方式0的应用：

常使A端口和B端口作为8位数据的输入 或输出口，使C口的某些位作状态输入
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方式1：
利用一组选通控制信号控制A端口和B端 口的数据输入输出 A口、B口作输入或输出口，C口的部分 位用作选通控制信号 A口、B口在作为输入和输出时的选通信 号不同

输入 输出
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方式1的应用：
一、功能
定时和脉冲信号的处理与接口是完全有 别于并行信号的，其特点是信号形式简单 但需要连续检测，下面介绍的INTEL8253 可编程定时／计数器就是可以实现所要求 这方面功能。8253内部有3个独立的16位 定时／计数器通道。计数器可按照二进制 或十进制计数，计数和定时范围可在1— 65535之间改变，每个通道有6种工作方式， 计数频率可高达2MHz以上。
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例2：计件系统。计件系统的功能就是 记录脉冲的个数。
一个脉冲代表一个事件，比如交通道路 检测系统中通过检测点的车辆，工业控 制系统中流水线上已加工好的工件。要 求在计件过程中，PC机可以显示当前计 数器的内容，当完成10000个工件记录后， 系统发出1KHz信号推动喇叭发音通知用 户。
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解：1、电路。 需要两个通道，一个作为计数，选用通道0。 另一个产生1KHz信号，选用通道1。工作原理 如下，传感器电路把物理事件转换为脉冲信号 输入到通道0计数，当记录10000个事件后，通 道0计数器溢出，GATE端输出高电平，这时通 道1开始工作，产生1KHz信号推动喇叭发音。
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3、时间常数 N0＝1000
1MHz 1000KHz N1 = =1000 1KHz 1KHz
4、程序（略）
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例三：方波发生器

采用8253作定时/计数器，其接口地址为 0120H~0123H。

要求计数器0每10ms输出一个CLK脉冲宽的负
脉冲；用计数器1产生10KHz的连续方波信号， 计数器2在定时5ms后产生输出高电平。输入 8253的时钟频率为2MH。
• • •
+5V
RD WR A1 A0
384H~387H
PA7 PB0
• • •
+5V
• • •
CS
PB7
OUT1
K
A1 A0
388H~38BH CS
OUT0 CLK1
CLK0 2MH
50
题目分析：

使8255的A端口和B端口均工作于方式0
5
二、8253的内部结构
数据总线 缓冲器 读／写控 制电路
计数通道
通道控制 寄存器
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三、 8253的管脚分配
控制线
数据线 通道选择
通道管脚
7
四、 8253的编程
8253只有一个控制字，8253的一个方 式控制字只决定一个计数通道的工作模式。 8253的控制字格式如图所示。共分为4部 分，通道选择、计数器读/写方式、工作 方式和计数码的选择。
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六、 8253应用举例
例1：现有一个高精密晶体振荡电路， 输出信号是脉冲波，频率为1MHz。要求 利用8253做一个秒信号发生器，其输出 接一发光二极管，以0.5秒点亮，0.5秒 熄灭的方式闪烁指示。设8253的通道地 址为80H～86H（偶地址）
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解：1、时间常数计算 这个例子要求用8253作一个分频电 路，而且其输出应该是方波，否则发 光二极管不可能等间隔闪烁指示。频 率为1MHz信号的周期为1微妙，而1Hz 信号的周期为1秒，所以分频系数N可 按下式进行计算：
第7章
常用数字接口电路
1
主要内容：
掌握两种可编程接口芯片的应用
了解串行通信的一般概念
2
§7.1 接口
外设接口：
输入接口
输出接口
并行接口
串行接口
数字接口 模拟接口
3
§7.2 可编程定时器8253
掌握:

引线功能及计数启动方法
6种工作方式及其输出波形
应用:
芯片与系统的连接
芯片的初始化编程
4
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4、程序
mov al,00110101b ；通道0控制字 out 86h,al mov al,00 ；通道0初始计数值 out 80h,al mov al,10h out 80h,al mov al,01110110b ；通道1控制字 out 86h,al mov al,0e0h ； 通 道 1 初 始 计 数 值 ， 03E8H=1000BCD out 82h,al mov al,03h out 82h,al
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3 、方式2——速率发生器 方式2的特点如下： a 、 GATE 门 为 1， 计 数 器 才 能工 作 ， 对 CLK端上的脉冲进行计数； b、当计数器“减”计数到1时，输出端由 高变低，再经过一个CLK周期，即计数 器计数到0时，输出端OUT又跳变为高。 所以方式2输出周期性负脉冲信号，其宽 度固定为一个CLK周期； c、当计数器的值减为0时，自动重新装入 计数初值，实现循环计数。
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与计数器有关的工作方式

对于计数器类，有方式0、1和方式4、5。启动计 数器的方式有两种，一种是CPU把时间常数写入相 应通道后，计数器就开始工作，我们可以称之为 软件启动方式，在这种启动方式下，GATE要始终 保持为高电平，所以方式0和方式4可以称为软件 启动方式。另一种是硬件启动计数器，即CPU把时 间常数写入计数器后，即使GATE为高电平，计数 器并不工作。只有GATE发生跳变，其上升沿启动 计数器工作，所以方式1和方式5就可以称为硬件 启动方式。计数器溢出时，OUT有两种输出形式， 要么是电平，要么是负脉冲。前者有方式0方式1， 后者有方式4和方式5。

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8253应用例
8253 GATE0 D0~D7 GATE1 GATE2 WR CLK0 RD CLK1 CLK2 A1 A0
CS OUT0 OUT1 OUT2
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+5V
DB IOW
2MHz
？
IOR A1
A0
译码器

8253应用例
CNT0： MOV DX，0123H MOV AL，34H OUT DX，AL MOV DX，0120H MOV AX，20000 OUT DX，AL
方式5——硬件触发方式
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8253的工作方式小结

8253的六种工作方式可归为两类， 一个是充当频率发生器，另一类主 要是作计数器来使用。下面我们就 从这个角度来讨论总结OUT和GATE门 的作用。
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与频率发生器有关的工作方式
8253有两种方式与频率发生器有关，即 方式2和发生3，对OUT端，方式2提供给 用户的是负脉冲，方式3提供给用户的 是方波。在这个两种方式下，GATE信号 要始终保持为高。