第第 77 章 微型计算机接口技术章 微型计算机接口技术

7.1 微型计算机接口技术概述7.2 输入与输出7.3 并行数据接口7.4 串行数据接口7.5 DMA接口7.6 可编程定时计数器

本章学习目的本章学习目的

本章主要介绍了微型计算机接口技术的主要技术，本章主要介绍了微型计算机接口技术的主要技术，通过接口技术的学习重点掌握接口的概念和功能，掌通过接口技术的学习重点掌握接口的概念和功能，掌握常用的各种接口芯片的接口芯片的工作原理。握常用的各种接口芯片的接口芯片的工作原理。本章要点：本章要点：接口技术的相关概念以及输入输出的基本方式接口技术的相关概念以及输入输出的基本方式并行输入输出接口芯片并行输入输出接口芯片 8255A8255A可编程串行接口可编程串行接口 8251A8251A中断的概念以及可编程中断的概念以及可编程 DMADMA 控制器控制器 82378237可编程定时计数器可编程定时计数器 82538253

7.1 7.1 微型计算机接口技术概述微型计算机接口技术概述

7.1.17.1.1 接口的定义接口的定义所谓接口（所谓接口（ InterfaceInterface ）是指微处理器）是指微处理器 CPUCPU 与外与外部设备、存储器或者两种外部设备之间通过系统总部设备、存储器或者两种外部设备之间通过系统总线进行连接的逻辑电路，它是线进行连接的逻辑电路，它是 CPUCPU 与外界进行信与外界进行信息交换的中转站。息交换的中转站。

7.1.2 7.1.2 接口的功能接口的功能

CPUCPU 与外设之间的接口主要实现如下功能。与外设之间的接口主要实现如下功能。（（ 11 ）数据的寄存和缓冲功能）数据的寄存和缓冲功能（（ 22 ）对外设的控制和监测功能）对外设的控制和监测功能（（ 33 ）设备选择功能）设备选择功能（（ 44 ）信号转换功能）信号转换功能（（ 55 ）中断管理或）中断管理或 DMADMA 管理功能管理功能（（ 66 ）可编程功能）可编程功能

7.1.3 CPU7.1.3 CPU 与外设之间传送的信息与外设之间传送的信息

CPU

DB

AB

CB

数据

状态信息

控制信息

外设

I/O 接口

数据口

状态口

控制口

图 7-1 外设接口简单框图

一个简单的、基本的一个简单的、基本的外没接口框图如图外没接口框图如图 7-17-1所示。外设接口通过所示。外设接口通过三总线三总线 (( 即即 DBDB 、、 ABAB 、、CB)CB) 同同 CPUCPU 连接，通连接，通过三种信息：数据信过三种信息：数据信息、控制信息和状态息、控制信息和状态信息同外设联系，信息同外设联系， CPCPUU 通过外设接口同外通过外设接口同外设交换的信息即为这设交换的信息即为这三种。三种。

7.1.3 CPU7.1.3 CPU 与外设之间传送的信息与外设之间传送的信息

（（ 11 ）数据信息）数据信息 (Data) (Data) 微机中的数据信息大致包括三微机中的数据信息大致包括三种基本类型。种基本类型。①① 数字量数字量②② 模拟量模拟量③③ 开关量开关量

（（ 22 ）状态信息）状态信息 (Status)(Status)

（（ 33 ）控制信息）控制信息 (Control)(Control)

7.1.4 7.1.4 端口地址的编址方式端口地址的编址方式

CPUCPU 对外设的访问实质上是对外设接口电路中相对外设的访问实质上是对外设接口电路中相应端口进行访问。应端口进行访问。 I/OI/O 端口地址的编址方式有两种：端口地址的编址方式有两种：

独立编址独立编址存储器映射编址存储器映射编址

独立编址独立编址

独立编址独立编址特点：特点：存储器和存储器和 I/OI/O 端口在两个独立的地址空间中，端口在两个独立的地址空间中， I/OI/O 端口不占端口不占用存储器空间，用存储器空间， I/OI/O 端口的读、写操作由硬件信号 和 来实端口的读、写操作由硬件信号 和 来实现，访问外设端口用专用的现，访问外设端口用专用的 ININ 指令和指令和 OUTOUT 指令。指令。优点：优点：I/OI/O 端口的地址码较短端口的地址码较短 (( 一般比同系统中存储单元的地址码一般比同系统中存储单元的地址码短短 )) 。地址译码器较简单；端口操作指令执行时间短，指令。地址译码器较简单；端口操作指令执行时间短，指令长度短；端口操作指令形式上与存储器操作指令不同，使长度短；端口操作指令形式上与存储器操作指令不同，使程序编写和阅读较清晰。程序编写和阅读较清晰。

缺点：缺点：需要有专用的需要有专用的 I/OI/O 指令，而这些指令的功能一般没有存储器指令，而这些指令的功能一般没有存储器访问指令丰富，所以程序设计的灵活性较差。访问指令丰富，所以程序设计的灵活性较差。

存储器映射编址（统一编址） 存储器映射编址（统一编址）

存储器映射编址（统一编址）存储器映射编址（统一编址）特点：特点：存储器和存储器和 I/OI/O 端口共用统一的地址空间；一个地址空间分配端口共用统一的地址空间；一个地址空间分配给给 I/OI/O 端口以后，存储器就不能再占有这一部分的地址空间。端口以后，存储器就不能再占有这一部分的地址空间。优点：优点：任何对存储器数据进行操作的指令都可用于任何对存储器数据进行操作的指令都可用于 I/OI/O 端口的数据端口的数据操作，不需要专用的操作，不需要专用的 I/OI/O 指令，从而使系统编程比较灵活，指令，从而使系统编程比较灵活， I/I/OO 端口的地址空间是内存空间的一部分，这样端口的地址空间是内存空间的一部分，这样 I/OI/O 端口的地端口的地址空间可大可小，从而使外设的数目几乎可以不受限制，这址空间可大可小，从而使外设的数目几乎可以不受限制，这对大型控制系统和数据通信系统是很有意义的。对大型控制系统和数据通信系统是很有意义的。缺点：缺点：I/OI/O 端口占用了内存空间的一部分，当然内存空间必然减少，端口占用了内存空间的一部分，当然内存空间必然减少，影响了系统的内存容量；同时访问影响了系统的内存容量；同时访问 I/OI/O 端口同访问内存一样，端口同访问内存一样，由于访问内存时的地址长，指令的机器码也长，执行时间显由于访问内存时的地址长，指令的机器码也长，执行时间显然增加。并使端口地址译码电路变得复杂。然增加。并使端口地址译码电路变得复杂。 返回本章首页

7.2 7.2 输入与输出输入与输出

7.2.1 7.2.1 概述概述在计算机的操作中最基本和最频繁的操作是数据传在计算机的操作中最基本和最频繁的操作是数据传送，在微机系统中，数据主要在送，在微机系统中，数据主要在 CPU CPU 、内存和、内存和 I/I/OO接口之间传送，在传送过程中接口之间传送，在传送过程中 ,,关键问题是数据关键问题是数据传送的控制方式。传送的控制方式。按照按照 I/OI/O控制组织的演变顺序以及外设与主机并行控制组织的演变顺序以及外设与主机并行工作的程度，计算机系统中数据传送的控制方式可工作的程度，计算机系统中数据传送的控制方式可分为程序控制传送方式、分为程序控制传送方式、 DMADMA 方式。方式。

7.2.1 7.2.1 概述概述

程序控制的数据传送程序控制的数据传送分为无条件传送、查询传送和中断传送分为无条件传送、查询传送和中断传送

直接存储器访问直接存储器访问 DMADMA是在存储器与是在存储器与 I/OI/O设备之间直接传输数据，传送过设备之间直接传输数据，传送过

程中并不需要程中并不需要 CPUCPU干预，而是由一个干预，而是由一个 DMADMA 控制器控制器 (DMA(DMAC)C) 加以控制的。加以控制的。

7.2.2 CPU7.2.2 CPU 与外设数据传送的方式与外设数据传送的方式(1) (1) 无条件传送方式无条件传送方式

例例 7.1 7.1 例 7.1 用 74LS244(74LS244 为 2组 4 线三态驱动器 ) 作输入接口，74LS374(74LS374 为 8D锁存器 )作输出接口，设计一个接口电路，将 8 个乒乓开关的状态用发光二极管表示出来。74LS244 、 74LS374 的地址均为60H 。试画出电路图，编写程序段。IN AL ， 60HOUT 60H ， AL其接口电路示意如图 7.5 所示。

7.2.2 CPU7.2.2 CPU 与外设数据传送的方式与外设数据传送的方式（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式由于由于 CPUCPU 和和 I/OI/O设备的工作往往是异步的，达就很难保证设备的工作往往是异步的，达就很难保证当当 CPUCPU 输入时，外设已经准备好数据；输出时，外设的数输入时，外设已经准备好数据；输出时，外设的数据锁存器是空的。因此，在据锁存器是空的。因此，在 CPUCPU 传送数据前，应去查—下传送数据前，应去查—下外设的状态，若设备准备好，就进行数据传送，否则，外设的状态，若设备准备好，就进行数据传送，否则， CPCPUU 就等待。就等待。

（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式① ① 查询式输入查询式输入

状态信息

选通信号

+5V

三态缓冲器

（ 8 ）

数据端口地址译码

数据

&

状态端口地址译码

缓冲器（ 1 ）

锁存器

R D Q

输入装置

&

READY

去数据总线 DB

图 7-6 查询式输入接口电路

（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式① ① 查询式输入的时序流程图查询式输入的时序流程图

图 7.7 查询输入的时序流程图

（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式②②查询式输出查询式输出

数据总线 DB

ACK

+5V

输出数据端口译码地址译码

数据&

状态端口地址译码

缓冲器（ 1 ）

锁存器D Q

R输出装置

&

“BUSY”

图 7-8 查询式输出接口电路

地址总线

系统 DB 状态信息“ BUSY”

（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式（（ 33 ）中断传送方式）中断传送方式

查询方式占用查询方式占用 CPUCPU 时间多，还难以满足实时控制时间多，还难以满足实时控制的需要。因为在查询方式下的需要。因为在查询方式下 CPUCPU 处于主动地位，处于主动地位，外设处于消极被查询的被动地位。而在实时系统中，外设处于消极被查询的被动地位。而在实时系统中，外设要求外设要求 CPUCPU 的服务是随机的，要求外设有主动的服务是随机的，要求外设有主动申请申请 CPUCPU服务的权利。此时，—般采用中断传送服务的权利。此时，—般采用中断传送方式。方式。

（（ 22 ）查询传送方式）查询传送方式（（ 44 ）） DMADMA 工作方式工作方式

中断方式尽管可以较为实时地响应外部中断源的请求，中断方式尽管可以较为实时地响应外部中断源的请求，但由于它需要额外开销时间但由于它需要额外开销时间 ((用于中断响应、断点保用于中断响应、断点保护与恢复等护与恢复等 ))以及中断处理的服务时间，使得中断响以及中断处理的服务时间，使得中断响应频率受到了限制。当高速外设与计算机系统进行信应频率受到了限制。当高速外设与计算机系统进行信息交换时，若采用中断方式，将会出现息交换时，若采用中断方式，将会出现 CPUCPU频繁响频繁响应中断而不能有效地完成主要工作或者根本来不及响应中断而不能有效地完成主要工作或者根本来不及响应中断而造成数据丢失现象。采用直接存储器存取应中断而造成数据丢失现象。采用直接存储器存取 DDMA(Direct Memory Access)MA(Direct Memory Access)技术可以确保外设与技术可以确保外设与计算机系统进行高速信息交换。计算机系统进行高速信息交换。

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7.3 7.3 并行数据接口并行数据接口

7.3.17.3.1并行接口概述并行接口概述根据微机与外设之间的数据传送方式不同，可分为并行接口根据微机与外设之间的数据传送方式不同，可分为并行接口和串行接口两种。并行接口的持点是用多根传输线，把数据和串行接口两种。并行接口的持点是用多根传输线，把数据的各位同时进行传输，通常每次传输的各位同时进行传输，通常每次传输 88位或位或 1616位数据。实位数据。实现并行通信的接口称为并行通信接口，简称并行接口。现并行通信的接口称为并行通信接口，简称并行接口。

并行接口的特点有：并行接口的特点有：(1)(1)需要多根数据线，传输速度快。需要多根数据线，传输速度快。(2)(2)一般适合近距离传输的场合。一般适合近距离传输的场合。(3)(3)并行传送的信息一般不要求固定的格式。而串行传送的并行传送的信息一般不要求固定的格式。而串行传送的信息一般要求有严格的数据格式。信息一般要求有严格的数据格式。

11．． 8255A8255A 芯片内部结构及其功能 芯片内部结构及其功能

如图如图 7-97-9所示，所示， 8255A8255A有有 4040 条引脚。条引脚。 8255A8255A内部结构如图内部结构如图 7-107-10所示，所示，内部主要有数据输入输内部主要有数据输入输出端口即端口出端口即端口 AA 、端口、端口BB和端口和端口 CC ，， AA组控制组控制器和器和 BB 组控制器，数据组控制器，数据缓冲器及读写控制逻辑。缓冲器及读写控制逻辑。

8255A8255A 芯片内部结构及其功能 芯片内部结构及其功能

并行接口的特点有：并行接口的特点有：(1)(1)需要多根数据线，传输速度快。需要多根数据线，传输速度快。(2)(2)一般适合近距离传输的场合。一般适合近距离传输的场合。(3)(3)并行传送的信息一般不要求固定的格式。并行传送的信息一般不要求固定的格式。而串行传送的信息一般要求有严格的数据格式。而串行传送的信息一般要求有严格的数据格式。

并行接口电路可分为不可编程有和可编程接口。不可编程并行接口电路可分为不可编程有和可编程接口。不可编程接口一般有数据锁存器和三态数据缓冲器组成，电路简单，接口一般有数据锁存器和三态数据缓冲器组成，电路简单，使用方便；但由于其工作方式及功能由硬件电路设定，故使用方便；但由于其工作方式及功能由硬件电路设定，故不能改变。可编程接口由于其接口的工作方式及功能可用不能改变。可编程接口由于其接口的工作方式及功能可用软件编程的方法改变，无疑使用更灵活、功能更强，在微软件编程的方法改变，无疑使用更灵活、功能更强，在微机系统中应用广泛。机系统中应用广泛。

7.3.27.3.2 可编程并行输入可编程并行输入 //输出接口输出接口 8255A8255A

8255A8255A 是与是与 Intel 8086Intel 8086 系列微处理机相配套并行接口芯系列微处理机相配套并行接口芯片，它可为片，它可为 CPUCPU 与外设之间提供并行输入与外设之间提供并行输入 //输出通道。输出通道。该芯片是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式，该芯片是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式，通常通常 8255A8255A 连接外设时，不再附加外部电路，使用时很连接外设时，不再附加外部电路，使用时很方便。方便。

11．． 8255A8255A 芯片内部结构及其功能 芯片内部结构及其功能 如图如图 7-97-9所示，所示， 8255A8255A 有有 4040 条引脚。条引脚。 8255A8255A 内部结构内部结构如图如图 7-107-10所示，内部主要有数据输入输出端口即端口所示，内部主要有数据输入输出端口即端口 AA 、、端口端口 BB和端口和端口 CC ，， AA组控制器和组控制器和 BB 组控制器，数据缓冲组控制器，数据缓冲器及读写控制逻辑。器及读写控制逻辑。

①①并行输入并行输入 //输出端口输出端口AA、、 BB、、 CC②②AA组控制部件和组控制部件和 BB 组控制部组控制部件件③③ 数据总线缓冲器数据总线缓冲器④④读读 //写控制部件写控制部件

8255A8255A 中各端口有三种基本工作方式：中各端口有三种基本工作方式：方式方式 00基本输入基本输入 //输出方式输出方式方式方式 11 选通输入选通输入 //输出方式输出方式方式方式 22双向传送方式双向传送方式

22．． 8255A8255A 控制字 控制字

端口端口 AA 有上述三种工作方式，端口有上述三种工作方式，端口 BB有两种方式有两种方式 ((方式方式00和方式和方式 1)1)，端口，端口 CC 常被分成高常被分成高 44位和低位和低 44位两部分，位两部分，分别用来传送数据或控制信息。用户可用软件来分别定分别用来传送数据或控制信息。用户可用软件来分别定义一个端口的工作方式。义一个端口的工作方式。

控制字有两个，一个是工作方式控制字，用于控制字有两个，一个是工作方式控制字，用于 8255A8255A的初始化；另一个是的初始化；另一个是 CC 口位控制字，用于口位控制字，用于 CC 口的位操作。口的位操作。这两个控制字使用同一口地址，由最高位这两个控制字使用同一口地址，由最高位 D7D7区分，若区分，若D7D7 为为 11 ，此控制字为，此控制字为 8255A8255A 的工作方式控制字；若的工作方式控制字；若 DD77 为为 00，此控制字为，此控制字为 8255A8255A 的的 CC 口的位控制字。口的位控制字。

22．． 8255A8255A 控制字 控制字

①① 控制字 控制字 定义工作方式控制字格式如图定义工作方式控制字格式如图 7-117-11 所示。通过定义工作方所示。通过定义工作方式控制字可将三个端口分别定义为三种不同状态的组合。式控制字可将三个端口分别定义为三种不同状态的组合。

例例 7.2 7.2 若要使若要使 8255A8255A 的的 AA 口工作在方式口工作在方式 11 输入，输入， CC 口口上半部分输入，上半部分输入， BB口工作在方式口工作在方式 00输出， 输出， CC 口下半部口下半部分输出分输出 .. mov al, 10111000Bmov al, 10111000B out 63H,alout 63H,al

①① 控制字 控制字

置位置位 // 复位控制字，只对端口复位控制字，只对端口 CC 有效。其使用格式如有效。其使用格式如图图 7-127-12 所示。所示。

②②置位置位 //复位控制字复位控制字

例例 7.3 7.3 若将若将 CC 口的口的 D3D3位置位，则应送往控制寄存器的位置位，则应送往控制寄存器的命令字为：命令字为： 00000111B(07H)00000111B(07H)。。 mov al, 07Hmov al, 07H out 63H, alout 63H, al

①① 工作方式工作方式 0 0

33．． 8255A8255A 工作方式 工作方式

是是 8255A8255A 各端口的基本输入各端口的基本输入 //输出方式。它只完成简单输出方式。它只完成简单的并行输入的并行输入 //输出操作，输出操作， CPUCPU 可从指定端口输入信息，可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式式 00，可由工作方式控制字定义，可由工作方式控制字定义 1616 种工作方式的组合。种工作方式的组合。这种情况下，端口这种情况下，端口 CC被分成两个被分成两个 44位端口，它们可分别位端口，它们可分别被定义为输入或输出端口。被定义为输入或输出端口。 CPUCPU 与三个端口之间交换与三个端口之间交换数据可直接由数据可直接由 CPUCPU 执行执行 ININ和和 OUTOUT指令来完成，不提指令来完成，不提供任何“握手”信息，适合各种同步并行传送系统中。供任何“握手”信息，适合各种同步并行传送系统中。

例例 7.47.4

例例 77．． 4 4 一组一组 88位开关、位开关、一组一组 88位 位 LEDLED 指示灯、指示灯、一个按钮开关、一个蜂鸣一个按钮开关、一个蜂鸣片、请用片、请用 8255A8255A做接口做接口芯片，将外设连接到芯片，将外设连接到 PC/PC/XTXT机中构成一个简单的机中构成一个简单的微机系统，画出接口连接微机系统，画出接口连接图，并编制驱动程序使得图，并编制驱动程序使得按钮按下蜂鸣片响。按钮按下蜂鸣片响。

例例 7.57.5

例例 7.5 7.5 利用利用 82558255 工作工作在方式在方式 00实现打印机接实现打印机接口，将字符口，将字符 AA 送打印机，送打印机，试画出试画出 82558255 与打印机与打印机的连接图，编写初始化的连接图，编写初始化程序和打印程序。程序和打印程序。 (( 注：注：82558255 的地址：的地址： 380H-3380H-383H)83H)

②② 工作方式工作方式 11

该方式被称作选通输入该方式被称作选通输入 //输出方式。该工作方式时，数输出方式。该工作方式时，数据输入据输入 //输出操作要在选通信号控制下完成。该工作方输出操作要在选通信号控制下完成。该工作方式进行输入操作时，需要使用如下控制信号：式进行输入操作时，需要使用如下控制信号：

选通信号 选通信号 STB

输入缓冲器满信号输入缓冲器满信号 IBF IBF

中断请求信号中断请求信号 INTR INTR

②② 工作方式工作方式 11

当任一组中的有效时，则把当任一组中的有效时，则把 IBFIBF 置“置“ 1”1”，表示当前输入，表示当前输入缓冲器已满，并由后沿置“缓冲器已满，并由后沿置“ 1”1”各组的各组的 INTEINTE，于是输出，于是输出 IINTRNTR有效、向有效、向 CPUCPU发出中断请求信号。待发出中断请求信号。待 CPUCPU响应该中响应该中断请求，可在中断服务程序中安排断请求，可在中断服务程序中安排 ININ指令读取数据后把指令读取数据后把 IIBFBF 置“置“ 0”0”，外设才可继续输入后续数据。显然，，外设才可继续输入后续数据。显然， 82558255AA 的端口 的端口 AA 和端口和端口 BB 均可工作于工作方式均可工作于工作方式 11完成输入操作完成输入操作功能，该定义的端口状态如图功能，该定义的端口状态如图 7-157-15 所示。 所示。

②② 工作方式工作方式 11

采用工作方式采用工作方式 11也可完成输出操作，该方式的控制信也可完成输出操作，该方式的控制信号如下：号如下：

输出缓冲器满信号 输出缓冲器满信号

外部应答信号 外部应答信号

中断请求信号中断请求信号 INTR INTR

OBF

ACK

②② 工作方式工作方式 11

如果将如果将 8255A8255A 中的端口中的端口 AA 和端口和端口 BB 均定义为工作方式均定义为工作方式 11完成输出操作功能，端口完成输出操作功能，端口 CC 的的 PC6PC6 、、 77 ，和，和 PC3~PC0PC3~PC0 被被用作控制信号，只有用作控制信号，只有 PC4PC4 、、 PC5PC5 两位来完成数据输人或两位来完成数据输人或输出操作。因此可构成两种组合状态：端门输出操作。因此可构成两种组合状态：端门 AA 、、 BB输出，输出，PC4PC4 ，， PC5PC5 输入；端口输入；端口 AA 、、 BB输出，输出， PC4PC4 ，， PC5PC5 输出。输出。该定义的端口状态如图该定义的端口状态如图 7.167.16 所示。所示。

例例 7.67.6

例例 7.6 7.6 如图如图 7.177.17 为一利用为一利用 82558255 实现的打印机接口。实现的打印机接口。1)1)写出写出 AA 口、口、 BB口、口、 CC 口、控制口的地址口、控制口的地址2)2)写出写出 82558255 的初始化程序片段（设的初始化程序片段（设 82558255 的的 AA 口工作口工作于方式于方式 00输入，输入， BB口工作于方式口工作于方式 11 输出）输出）3)3)写出查询方式下输出一个字符到打印机的程序片段。写出查询方式下输出一个字符到打印机的程序片段。(( 假设要打印的字符已存在假设要打印的字符已存在 ALAL中中 ))

③③ 工作方式工作方式 22工作方式工作方式 22被称作带选通的双向传送方式。被称作带选通的双向传送方式。 8255A8255A 中中仅端口仅端口 AA 可工作在该方式，用来在两台处理机之间实现可工作在该方式，用来在两台处理机之间实现双向并行通信。其有关的控制信号由端口双向并行通信。其有关的控制信号由端口 CC提供，并可提供，并可向向 CPUCPU发出中断请求信号。发出中断请求信号。

当端口当端口 AA 工作于该模式工作于该模式时，允许端口时，允许端口 BB工作在工作在方式方式 00或方式或方式 11完成输完成输入／输出功能，端口入／输出功能，端口 AA工作于方式工作于方式 22 的端口状的端口状态如图态如图 7.187.18 所示。由图所示。由图知，端口知，端口 AA 工作于方式工作于方式 22需要需要 55 个控制信号由端个控制信号由端口口 CC 的的 PC7~PC3PC7~PC3 来提来提供。供。

③③ 工作方式工作方式 22如果端口如果端口 BB工作在方式工作在方式 00，， PC2~PC0PC2~PC0可用作数据输入可用作数据输入//输出；如果端口输出；如果端口 BB工作在方式工作在方式 11 ，， PC2~PC0PC2~PC0用作端用作端口 口 BB的控制信号。的控制信号。

端口端口 AA 工作在方式工作在方式 22 所需控制信号如下：所需控制信号如下：输出缓冲器满信号 输出缓冲器满信号 AOBF

应答信号 应答信号 AACK

数据选通信号 数据选通信号 ASTB

输入缓冲器满信号输入缓冲器满信号 IBFA IBFA

中断请求信号中断请求信号 INTR INTR

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7.4 7.4 串行数据接口串行数据接口

7.4.17.4.1概述概述（（ 11 ）串行通信的概念及其方式）串行通信的概念及其方式串行通信是指数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一串行通信是指数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。这种情况只要少数几条线就可以在系统个固定的时间长度。这种情况只要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信，但串行通信的速度比较慢。间的远距离通信，但串行通信的速度比较慢。

串行通信线路的工作方式串行通信线路的工作方式 ::

①① 单工通信 它只允许一个方向传输数据，甲只作为数据发单工通信 它只允许一个方向传输数据，甲只作为数据发送器，乙只作为数据接收器，不能进行反向传输。送器，乙只作为数据接收器，不能进行反向传输。

②②半双工通信 它允许两个方向传输数据，但不能同时传输，半双工通信 它允许两个方向传输数据，但不能同时传输，两个方向交替进行，甲发送乙接收或乙发送甲接收。在这种两个方向交替进行，甲发送乙接收或乙发送甲接收。在这种情况下，为了控制传输方向，需要对两端设备进行控制，以情况下，为了控制传输方向，需要对两端设备进行控制，以确定数据流向，可以增加接口附加控制线来实现，也可用软确定数据流向，可以增加接口附加控制线来实现，也可用软件来实现。件来实现。

③③全双工通信。它允许两个方向同时进行数据传输，甲接全双工通信。它允许两个方向同时进行数据传输，甲接收乙发送的同时甲发送乙接收，两个传输方向的资源必须完收乙发送的同时甲发送乙接收，两个传输方向的资源必须完全独立，甲乙都有独立的接收器和发送器，两个方向都有独全独立，甲乙都有独立的接收器和发送器，两个方向都有独立的数据通路，至少在逻辑上独立。立的数据通路，至少在逻辑上独立。

（（ 22 ）串行通信数据的收发方式 ）串行通信数据的收发方式

①①异步串行通信方式 异步串行通信以字符为单位传送，采异步串行通信方式 异步串行通信以字符为单位传送，采用的数据格式是：第一位称为起始位，宽度为用的数据格式是：第一位称为起始位，宽度为 11位低电平；位低电平；接着传送接着传送 5~85~8位的数据（一个字符，从低位开始传），校位的数据（一个字符，从低位开始传），校验位可有可无，最后是停止位，宽度可以是验位可有可无，最后是停止位，宽度可以是 11位、位、 1.51.5位或位或22位，在两个数据组之间可有空闲位。异步通信的数据格式位，在两个数据组之间可有空闲位。异步通信的数据格式如图如图 7.197.19所示。 所示。

串行通信数据的收发方式 串行通信数据的收发方式

②② 同步串行通信方式 串行同步通信以数据帧为信息单位传同步串行通信方式 串行同步通信以数据帧为信息单位传送，每帧可以包含成千上百个字符。送，每帧可以包含成千上百个字符。根据控制规程可分为：根据控制规程可分为：

面向字符面向字符面向比特的两种。面向比特的两种。

7.4.27.4.2 可编程串行接口可编程串行接口 8251A8251A

8251A8251A 是一个通用串行输入是一个通用串行输入 // 输出接口，可用来将输出接口，可用来将 8088086/8088CPU6/8088CPU 以同步或异步方式与外部设备进行串行通以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。它能把并行输入的信。它能把并行输入的 88 位数据转换成逐位输出的串行位数据转换成逐位输出的串行信号；也能将串行输入数据转换成并行数据，—次传送信号；也能将串行输入数据转换成并行数据，—次传送给处理机，广泛应用于长距离通信系统及计算机网络。给处理机，广泛应用于长距离通信系统及计算机网络。

（（ 11 ）） 8251A8251A 芯片结构及其功能 芯片结构及其功能 如图如图 7.217.21 所示所示 825lA825lA 由发送器、接收器、数据总线缓冲器、由发送器、接收器、数据总线缓冲器、读读 //写控制电路及调制写控制电路及调制 //解调控制电路等解调控制电路等 55 部分组成。部分组成。

8251A8251A 芯片结构及其功能 芯片结构及其功能

①① 发送器 发送器 8251A8251A 的发送器包括发送缓冲器、发送移的发送器包括发送缓冲器、发送移位寄存器位寄存器 (( 并并 // 串转换串转换 )) 及发送控制电路三部分，及发送控制电路三部分， CPUCPU要求发送的数据经数据发送缓冲器并行输入，并锁存到要求发送的数据经数据发送缓冲器并行输入，并锁存到发送缓冲器中。如果是采用同步方式，则在发送数据之发送缓冲器中。如果是采用同步方式，则在发送数据之前，发送器将自动送出一个前，发送器将自动送出一个 ((单同步单同步 ))或两个或两个 (( 双同步双同步 ))同步字符同步字符 (SYNC)(SYNC) 。然后，逐位串行输出数据。如果采。然后，逐位串行输出数据。如果采用异步方式，则由发送控制电路在其首尾加上起始位及用异步方式，则由发送控制电路在其首尾加上起始位及停止位，然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出停止位，然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出线线 TXDTXD 逐位串行输出，其发送速率由收到的发送时钟逐位串行输出，其发送速率由收到的发送时钟频率决定。频率决定。

8251A8251A 芯片结构及其功能 芯片结构及其功能

②② 接收器 接收器 8251A8251A 的接收器包括接收缓冲器、接收移的接收器包括接收缓冲器、接收移位寄存器及接收控制电路三部分。外部通信数据从位寄存器及接收控制电路三部分。外部通信数据从 RxDRxD端，逐位进入接收移位寄存器中。同步方式时，要检测端，逐位进入接收移位寄存器中。同步方式时，要检测同步字符，确认已经达到同步，接收器才可开始串行接同步字符，确认已经达到同步，接收器才可开始串行接收数据，待一组数据接收完毕，便把移位寄存器中的数收数据，待一组数据接收完毕，便把移位寄存器中的数据并行置入接收缓冲器中；异步方式时，识别并删除起据并行置入接收缓冲器中；异步方式时，识别并删除起始位和停止位。当始位和停止位。当 RxRDYRxRDY 线输出高电平表示接收器已线输出高电平表示接收器已准备好数据，等待向准备好数据，等待向 CPUCPU 传输，传输， 8251A8251A 接收数据的速接收数据的速率由端输入的时钟频率决定。率由端输入的时钟频率决定。

（（ 22 ）） 8251A8251A 芯片控制字及其工作方芯片控制字及其工作方式式

825lA825lA 在使用前必须初始化，以确定它的工作方式、传送在使用前必须初始化，以确定它的工作方式、传送速率、字符格式及停止位长度等，其常用控制字如下：速率、字符格式及停止位长度等，其常用控制字如下：①① 方式选择控制字 方式选择控制字

②② 操作命令控制字 操作命令控制字 字格式如图字格式如图 7.237.23 所示，所示， TxENTxEN 位是允许发送位，位是允许发送位， TxENTxEN＝＝11 ，发送器才能通过，发送器才能通过 TxDTxD向外部串行发送数据。 向外部串行发送数据。

③③ 状态控制字 状态控制字 CPUCPU 可在可在 8251A8251A 工作过程中利用工作过程中利用 ININ指令读取当前指令读取当前 8251A8251A的状态控制字，其控制字格式如图的状态控制字，其控制字格式如图 7.247.24 所示。所示。

例例 7.7 7.7 编写一段程序，通过编写一段程序，通过 82518251采用查询方式接收数据的程序。采用查询方式接收数据的程序。要求要求 8251A8251A 定义为异步传输方式，波特率系数为定义为异步传输方式，波特率系数为 6464 ，采，采用偶校验，用偶校验， 11位停止位，位停止位， 77位数据位。设位数据位。设 82518251 的数据端的数据端口地址为口地址为 04A0H04A0H，控制，控制 //状态寄存器端口地址为状态寄存器端口地址为 04A2H04A2H。。

程序如下：程序如下： MOV DX,04A2HMOV DX,04A2H MOV AL,7BH MOV AL,7BH ；写工作方式字；写工作方式字 OUT DX,ALOUT DX,AL MOV AL,14HMOV AL,14H OUT DX,AL OUT DX,AL ；写操作命令字 ；写操作命令字 LP: IN AL,DX LP: IN AL,DX ；读状态控制字 ；读状态控制字 AND AL,02H AND AL,02H ；检查；检查 RxRDYRxRDY是否为是否为 11 JZ LPJZ LP MOV DX,04A0HMOV DX,04A0H IN AL,DXIN AL,DX

例例 7.8 7.8 若采用查询方式发送数据，且假定要发送的字节数据放在若采用查询方式发送数据，且假定要发送的字节数据放在TABLETABLE开始的数据区中，且要发送的字节数据放在开始的数据区中，且要发送的字节数据放在 BXBX中，中，则发送数据的程序段如下所示。则发送数据的程序段如下所示。 ((地址同例地址同例 7.7)7.7)START:MOV DX,3FDHSTART:MOV DX,3FDH LEA SI,TABLELEA SI,TABLEWAIT: IN AL,DXWAIT: IN AL,DX TEST AL,20H TEST AL,20H ；检查；检查 THRTHR是否空是否空

JZ WAIT JZ WAIT ；若为空，则继续等待；若为空，则继续等待PUSH DXPUSH DX MOV DX,3F8HMOV DX,3F8H LODSBLODSB OUT DX,AL OUT DX,AL ；否则发送一个字节；否则发送一个字节POP DXPOP DX DEC BXDEC BX JNZ WAITJNZ WAIT

例例 7.97.9下面是一个接收数据程序，假设接收后的数据送入下面是一个接收数据程序，假设接收后的数据送入 DATADATA开始的数据存储区中。开始的数据存储区中。 ((地址同例地址同例 7.7)7.7)RECV: MOV SI,OFFSET DATARECV: MOV SI,OFFSET DATA MOV DX,3FDHMOV DX,3FDH

WAIT: IN AL,DX WAIT: IN AL,DX ；读入线路状态寄存器；读入线路状态寄存器TEST AL,1EH TEST AL,1EH ；检查是否有任何错误产生；检查是否有任何错误产生JNZ ERROR JNZ ERROR ；有，转出错处理；有，转出错处理TEST AL,01H TEST AL,01H ；否则检查数据是否准备好；否则检查数据是否准备好JZ WAIT JZ WAIT ；未准备好，继续等待检测；未准备好，继续等待检测MOV DX,3F8HMOV DX,3F8HIN AL,DX IN AL,DX ；否则接收一个字节；否则接收一个字节AND AL,7FH AND AL,7FH ；保留低；保留低 77位位MOV [SI],AL MOV [SI],AL ；送数据缓冲区；送数据缓冲区INC SIINC SI

MOV DX,3FDHMOV DX,3FDHJMP WAITJMP WAIT

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7.5 DMA7.5 DMA 接口接口

7.5.17.5.1 概述概述DMADMA 方式下的数据传送时，数据不在方式下的数据传送时，数据不在 CPUCPU 控制之下，它实控制之下，它实现存储器和高速外设间直接交换数据。并且，采用现存储器和高速外设间直接交换数据。并且，采用 DMADMA 方方式传送数据，数据源和目的地址的修改，传送结束信号以及式传送数据，数据源和目的地址的修改，传送结束信号以及控制信号的发送等都由控制信号的发送等都由 DMAC(DMADMAC(DMA 控制器控制器 )) 完成，节省了完成，节省了CPUCPU 很多时间。很多时间。

采用采用 DMADMA 方式传送数据，方式传送数据， DMACDMAC 作为存储器和作为存储器和 I/OI/O 设备之设备之间实现高速传送控制的专用处理器，间实现高速传送控制的专用处理器， DMACDMAC 要使用地址总要使用地址总线发送地址信息，利用数据总线传送数据，利用控制总线发线发送地址信息，利用数据总线传送数据，利用控制总线发出读或写命令。在出读或写命令。在 DMADMA 方式传送数据时。外设处于主动地方式传送数据时。外设处于主动地位。传输的过程是从外设准备好数据并向位。传输的过程是从外设准备好数据并向 DMACDMAC 发出传送发出传送请求信号开始的。请求信号开始的。 DMADMA 传输的基本过程如下：传输的基本过程如下：

DMADMA 接口接口(1)(1)外设准备好数据后，向外设准备好数据后，向 DMACDMAC发出发出 DMADMA 传送请求信号传送请求信号 (DRE(DREQ)Q)。。(2)DMAC(2)DMAC经过内部的判优和屏蔽处理后，向总线仲裁机构发出总经过内部的判优和屏蔽处理后，向总线仲裁机构发出总线请求信号线请求信号 (HRQ)(HRQ)，请求使用总线。经总线仲裁机构裁决后，，请求使用总线。经总线仲裁机构裁决后， CCPUPU让出总线控制权让出总线控制权 ((地址、数据、读写控制信号呈高阻状态地址、数据、读写控制信号呈高阻状态 ))，，并向并向 DMACDMAC发出总线响应信号发出总线响应信号 (HLDA)(HLDA)并通知并通知 DMACDMAC 。。(3)DMAC(3)DMAC 接到接到 HLDAHLDA 信号后，接管总线控制权，成为总线的主控信号后，接管总线控制权，成为总线的主控者。者。(4)DMAC(4)DMAC向外设发出向外设发出 DMADMA 应答信号应答信号 (DACK)(DACK)并将访问存储单元并将访问存储单元地址送地址总线，向存储器和进行地址送地址总线，向存储器和进行 DMADMA 传达的外设发出读写命令，传达的外设发出读写命令，开始开始 DMADMA 传送。传送。(5)DMA(5)DMA 传送结束，传送结束， DMACDMAC向外设发出向外设发出 EOPEOP 信号，撤消对信号，撤消对 CPUCPU的总线请求，交回系统总线的管理利控制权。的总线请求，交回系统总线的管理利控制权。在在 DMADMA 输入传送期间，输入传送期间， HRQHRQ信号一直有效，信号一直有效， HLDAHLDA 信号一直保信号一直保持到持到 DMADMA 传送结束。传送结束。

7.5.2 7.5.2 可编程可编程 DMADMA 控制器控制器 82378237

DMADMA 控制器控制器 82378237 是是 Inte18086Inte18086 系列微处理器的配套芯片，系列微处理器的配套芯片，用来接管用来接管 CPUCPU 对总线的控制权。在存储器与高速外设之间对总线的控制权。在存储器与高速外设之间建立直接进行数据块传送的高速通路。建立直接进行数据块传送的高速通路。82378237必须与一个必须与一个 88位锁存器配套使用，才能够形成完整的位锁存器配套使用，才能够形成完整的四通道四通道 DMADMA 控制。控制。 I)MACI)MAC 各通道可分别完成三种不同的操各通道可分别完成三种不同的操作：作：①①DMADMA 读操作：读存储器送外设。读操作：读存储器送外设。②②DMADMA 写操作：读外设写存储器。写操作：读外设写存储器。③③DMADMA校验操作：通道不进行数据传送操作，只是完成校校验操作：通道不进行数据传送操作，只是完成校验功能。验功能。

7.5.2 7.5.2 可编程可编程 DMADMA 控制器控制器 82378237

图图 7 .25 82377 .25 8237 芯片引脚图芯片引脚图82378237 可编程可编程 DMADMA 控制器控制器有有 4040 根引脚，采用双列直根引脚，采用双列直插式封装，其引脚信号功插式封装，其引脚信号功能见图能见图 7.257.25 所示，所示， 82378237内部结构如图内部结构如图 7.267.26 所示，所示，内部有数据总线缓冲器、内部有数据总线缓冲器、速写逻辑部件、控制逻辑速写逻辑部件、控制逻辑部件工作方式寄存器、状部件工作方式寄存器、状态寄存器、优先选择逻辑态寄存器、优先选择逻辑及四个及四个 DMADMA 通道组成。通道组成。

图 7 .25 8237 芯片引脚图

82378237内部结构内部结构

（（ 11 ）） DMADMA 通道通道 0~30~3 82378237 芯片的主体是四个结构完芯片的主体是四个结构完全相同的全相同的 DMADMA 通道。每个通道通道。每个通道内包含两个内包含两个 1616 位寄存器，它们位寄存器，它们是地址寄存器和终点计数寄存器，是地址寄存器和终点计数寄存器，前者用来存放进行前者用来存放进行 DMADMA 操作的操作的存储器区域的首地址的偏移地址存储器区域的首地址的偏移地址值；后者低值；后者低 1414 位位 (D13~D0)(D13~D0) 用用来存放要求传送的字节数来存放要求传送的字节数 n-ln-l，，nn 为本次为本次 DMADMA 操作所需要执行操作所需要执行的的 DMADMA 周期数，一个数据块的周期数，一个数据块的最大容量为最大容量为 214214 ＝＝ l 6Kl 6K 字节。字节。终点计数器的高终点计数器的高 22 位位 (D15Dl4)(D15Dl4)用束定义所选通道的操作方式，用束定义所选通道的操作方式，如表如表 7-47-4 所示。所示。

（（ 22 ）数据总线缓冲器 ）数据总线缓冲器

是一个双向三态是一个双向三态 88 位缓冲器，是系统数据总线的接口，位缓冲器，是系统数据总线的接口，当当 82378237 处于从控状态时，处于从控状态时， CPUCPU 通过这个缓冲器对通过这个缓冲器对 82382377 进行读进行读 // 写操作。写操作。 82378237 处于主控状态时，在处于主控状态时，在 DMADMA 周周期内，期内， 82378237 将所选通的地址奇存器的高将所选通的地址奇存器的高 88 位地址码位地址码 (Al(Al5~A8)5~A8) 经过该缓冲器锁存到经过该缓冲器锁存到 82828282 锁存器，然后该缓冲锁存器，然后该缓冲器将处于悬浮状态。器将处于悬浮状态。

（（ 33 ）读）读 //写逻辑部件 写逻辑部件

82378237 处于从属状态时，用来接收处于从属状态时，用来接收 CPUCPU 输入的读输入的读 // 写控写控制信号和端口地址等信息；制信号和端口地址等信息； 82378237 处于主控状态时，通处于主控状态时，通过它发出读过它发出读 //写控制信号和地址信息。写控制信号和地址信息。 ① ① 读信号 读信号 ② ② 输入输入 //输出写控制信号 输出写控制信号

③ ③ 输入输入 //输出地址线输出地址线 A3~A0 A3~A0 ④ ④选片信号 选片信号 ⑤ ⑤时钟输入时钟输入 CLK CLK

⑥ ⑥复位信号复位信号 RESET RESET

OR/I

OW/I

CS

（（ 44 ）控制逻辑部件 ）控制逻辑部件

控制逻辑部件主要用来向控制逻辑部件主要用来向 CPUCPU 发出总线请求，得到发出总线请求，得到 CPCPUU响应后进入主控状态，由它发出各种控制信号。响应后进入主控状态，由它发出各种控制信号。

①①保持请求信号保持请求信号 HRQ(Ho1d Request) HRQ(Ho1d Request) ②②保持响应信号保持响应信号 HLDA(Hold Acknowledge) HLDA(Hold Acknowledge) ③③准备就绪信号准备就绪信号 READY READY ④④读／写存储器控制信号和三态输出，低电平有效。读／写存储器控制信号和三态输出，低电平有效。⑤⑤地址输出线地址输出线 A7~A4 A7~A4 ⑥⑥终点计数信号终点计数信号 TCTC 输出信号，高电平有效。输出信号，高电平有效。⑦⑦模模 128128标记标记 MARK(Model 128 MARK) MARK(Model 128 MARK) ⑧⑧地址选通信号地址选通信号 ADSTB ADSTB ⑨⑨地址允许信号地址允许信号 NEN NEN

（（ 55 ）工作方式寄存器和状态寄存）工作方式寄存器和状态寄存器 器

工作方式寄存器是一个工作方式寄存器是一个 88 位只可写寄存器，由位只可写寄存器，由 CPUCPU 对对 88237237 初始化时写入，用来定义初始化时写入，用来定义 82378237 中各通道的工作方中各通道的工作方式。状态寄存器是一个式。状态寄存器是一个 88 位只可读寄存器，用来描述当位只可读寄存器，用来描述当前各通道所处的状态。前各通道所处的状态。①① 工作方式寄存器 工作方式寄存器各位的定义如图工作方式寄存器 工作方式寄存器各位的定义如图 7.27.277 所示。所示。

②② 状态寄存器 状态寄存器 状态寄存器各位定义如图状态寄存器各位定义如图 7.287.28 所示。所示。

TC3~TC0TC3~TC0是各通道的终点计数位，用来标识相应通道当前是各通道的终点计数位，用来标识相应通道当前是否达到终点计数状态。当某个通道进人数据块的最后一个是否达到终点计数状态。当某个通道进人数据块的最后一个DMADMA周期，即终点计数器的计数值为周期，即终点计数器的计数值为 00时，相应的时，相应的 TCiTCi状状态位被置“态位被置“ 1”1”，并且一直保持到该通道被复位或，并且一直保持到该通道被复位或 CPUCPU 读读完状态寄存器为止。显然完状态寄存器为止。显然 TC3TC3～～ TC0TC0中任何一位置“中任何一位置“ 1”1”时，终点计数端时，终点计数端 TCTC将输出有效，待这最后一个将输出有效，待这最后一个 DMADMA周期周期结束。是否要将相应通道复位，则取决于工作方式寄存器中结束。是否要将相应通道复位，则取决于工作方式寄存器中终点计数停止位终点计数停止位 (TCS)(TCS)是否置“是否置“ 1”1”。。 返回本章首页

7.6 7.6 可编程定时计数器可编程定时计数器

7.6.17.6.1 概述概述微机系统需要为处理机和外围设备提供时间基准，或对外部微机系统需要为处理机和外围设备提供时间基准，或对外部事件计数，如分时系统中程序的切换、向外设定时输出控制事件计数，如分时系统中程序的切换、向外设定时输出控制信号、外部事件计数到达规定值发出控制信号等。要获得稳信号、外部事件计数到达规定值发出控制信号等。要获得稳定、准确的定时，必须有准确的时间基准。定时的本质是计定、准确的定时，必须有准确的时间基准。定时的本质是计数，将若干片小的时间单元累加起来，就获得一段时间。数，将若干片小的时间单元累加起来，就获得一段时间。实现定时和计数有两种方法：硬件定时和软件定时。实现定时和计数有两种方法：硬件定时和软件定时。

软件定时是利用软件定时是利用 CPUCPU 每执行一条指令都需要几个固定的指每执行一条指令都需要几个固定的指令周期的原理，运用软件编程的方式进行定时。这种方法不令周期的原理，运用软件编程的方式进行定时。这种方法不需要增加硬件设备，但是，占用需要增加硬件设备，但是，占用 CPUCPU 的时间，降低的时间，降低 CPUCPU 的的效率。效率。

可编程定时计数器可编程定时计数器

硬件定时是利用专门的定时电路实现精确定时。这种定时方硬件定时是利用专门的定时电路实现精确定时。这种定时方式又可分为简单硬件定时和利用可编程接口芯片实现定时。式又可分为简单硬件定时和利用可编程接口芯片实现定时。简单硬件定时是利用多谐振荡器件或单稳器件实现，这种方简单硬件定时是利用多谐振荡器件或单稳器件实现，这种方式简单，但缺乏灵活性，改变定时就要改变硬件电路。利用式简单，但缺乏灵活性，改变定时就要改变硬件电路。利用可编程定时器可编程定时器 //计数器可由用户编程设定定时或计数的工作计数器可由用户编程设定定时或计数的工作方式和时间长度，使用灵活，定时时间长，并且不占用方式和时间长度，使用灵活，定时时间长，并且不占用 CPCPUU 时间。时间。 可编程定时器在微机系统中应用十分广泛，可编程定时器在微机系统中应用十分广泛， 82538253 是是 IntelIntel80868086 系列系列 CPUCPU 配置的定时计数芯片。配置的定时计数芯片。

7.6.27.6.2 可编程定时计数器可编程定时计数器 8253 8253

（（ 11 ）内部结构和引脚功）内部结构和引脚功能 能

可编程定时器可编程定时器 82538253 的外的外部引线如图部引线如图 7.297.29所示，所示，其内部的的内部结构框其内部的的内部结构框图如图图如图 7.307.30所示。所示。

82538253 与总线相连接的主要与总线相连接的主要引脚有如下几个：引脚有如下几个：

图 7.29 8253 的引脚配置

双向数据线双向数据线 D0D0～～ D7 D7 片选信号 片选信号 读控制信号 读控制信号 写控制信号 写控制信号

CSRD

WR

（（ 22 ）工作方式 ）工作方式

可编程定时器可编程定时器 82538253 内部有三个相同的内部有三个相同的 1616 位计数器。它们位计数器。它们分别有分别有 66 种工作方式。种工作方式。

① ① 方式方式 00：方式：方式 00工作波形图示意如图工作波形图示意如图 7.317.31 所示。 所示。

图 7.31 方式 0 工作波形图

②② 方式方式 l l 单稳态可编程单稳态可编程

方式方式 11 工作波形图如图工作波形图如图 7.327.32 所示 所示

图 7.32 方式 1 工作波形图

③③ 方式方式 22频率发生器频率发生器

方式方式 22 工作波形图示意如图工作波形图示意如图 7.337.33 所示 所示

图 7.33 方式 2 工作波形图

④④方式方式 33 方波发生器 方波发生器

方式方式 33 工作波形如图工作波形如图 7.34 7.34 所示。 所示。

图 7.34 方式 3 工作波形图

⑤⑤方式方式 44软件触发选通 软件触发选通

方式方式 44 工作波形如图工作波形如图 7.357.35 所示。 所示。

图 7.35 方式 4 工作波形图

⑥⑥方式方式 55 硬件触发选通 硬件触发选通

方式方式 55 工作波形如图工作波形如图 7.367.36 所示 所示

图 7.36 方式 5 工作波形图

82538253 的六种工作方式的六种工作方式

从从 82538253 的六种工作方式中，门控信号的六种工作方式中，门控信号 GATEGATE十分重要，十分重要，而且不同的工作方式其作用不一样。现将各种方式下而且不同的工作方式其作用不一样。现将各种方式下 GGATEATE的作用总结表的作用总结表 7-57-5 示。示。

82538253的控制字格式的控制字格式

82538253 的控制字格式如图的控制字格式如图 7.377.37 所示。所示。

82538253的控制字格式的控制字格式

82538253 占用占用 44 个接口地址，由 、个接口地址，由 、 A0A0、、 A1A1 来确定。同时，来确定。同时，再配合 控制信号，可以实现对再配合 控制信号，可以实现对 82538253 的各种读写操作。的各种读写操作。上述信号的组合功能由表上述信号的组合功能由表 7-67-6 来说明。来说明。

CS

WR

例例 7.13 7.13

例例 7.13 7.13 利用利用 82538253 的计数器 的计数器 00周期性地每隔周期性地每隔 20ms20ms产生产生一次中断信号，计数时钟一次中断信号，计数时钟 CLK0CLK0为为 2MHz2MHz，编写实现上，编写实现上述功能的初始化程序。述功能的初始化程序。 82538253 的口地址为的口地址为 300H300H～～ 303303HH。。

N=2MHZ*20ms=4000N=2MHZ*20ms=4000MOV DX, 303HMOV DX, 303HMOV AL, 00110100BMOV AL, 00110100BOUT DX, ALOUT DX, ALMOV AX, 4000MOV AX, 4000MOV DX, 300HMOV DX, 300HOUT DX, AL OUT DX, AL MOV AL, AHMOV AL, AHOUT DX, ALOUT DX, AL 返回本章首页

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