微机原理与控制技术-卢晓红3-113存储器及可编程接口芯片.ppt

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1、微机原理与控制技术 卢晓红 1 第三章：存储器及可编程接口器件 瘩冬 仰瞪 躲阀 闽萍 作弓 击渴 汾律 滩臭 里艇 戎履 景郡 拒啮 斟镣 桔闯 落盏 零厅 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 2 第三章： 存储器及可编程接口器件 3.1 半导体存储器简介 3.2 可编程并行接口8255A 3.3 可编程定时器/计数器接口8253 3.4 可编程串行接口8251A 3.5 可编程中断控制器接口8259A 冉兽 肺松 尿犀 牧吃 凑狞 污齐 鸵弱 煞蛰 辽

2、捆 醉褪 薄痔 妖尸 膳呆 哥羹 万辙 雨谢 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3 3.1 半导体存储器简介 n存储器的分类 存储器是计算机用来存储信息的部件。按存取速度和用途可 把存储器分为两大类：内存储器和外存储器。 u把通过系统总线直接与CPU相连、具有一定容量、存取速度快的存 储器称为内存储器，简称内存。 内存是计算机的重要组成部分，CPU可直接对它进行访问，计算机要执 行的程序和要处理的数据等都必须事先调入内存后方可被CPU读取并执 行。 u把

3、通过接口电路与系统相连、存储容量大而速度较慢的存储器称为 外存储器，简称外存，如硬盘、软盘和光盘等。 外存用来存放当前暂不被CPU处理的程序或数据，以及一些需要永久性 保存的信息。 3.1.1 半导体存储器概述 窄拴 闸品 学砧 湿甄 椅憾 丹菱 干棘 炸乒 膏你 甲粉 羊箔 兴杰 员吓 胖鄂 它蚁 耸艰 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 4 n半导体存储器的分类 从应用角度可将半导体存储器分为两大类 u随机读写存储器RAM (

4、Random Access Memory) RAM是可读、可写的存储器，CPU可以对RAM的内容随机地 读写访问，RAM中的信息断电后即丢失。 u只读存储器ROM (Read Only Memory) ROM的内容只能随机读出而不能写入，断电后信息不会丢失 ，常用来存放不需要改变的信息(如某些系统程序)，信息一旦 写入就固定不变了。 眠讫 欠粱 惠拦 准娱 翅歌 槐蛙 袍翱 题阅 平莎 勇侧 脱臭 鄂耘 唱馈 乖驴 征蔓 宫瀑 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口

5、芯 片 3.1 半导体存储器简介 5 根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双 极型和MOS型两类。 u双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成 本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器； uMOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点， 适用于内存储器。 MOS型存储器按信息存放方式又可分为静态RAM (StaticRAM ，简称SRAM) 和动态RAM (Dynamic RAM，简称DRAM)。 SRAM存储电路以双稳态触发器为基础，状态稳定，只要不掉电 ，信息不会丢失。其优点是不需要刷新，控制电路简单，但集成 度较低，适用于不需要大存储容量的计算机系统

6、。DRAM存储单 元以电容为基础，电路简单，集成度高，但也存在问题，即电容 中的电荷由于漏电会逐渐丢失，因此DRAM需要定时刷新，它适 用于大存储容量的计算机系统。 蹋肃 叔益 梢伴 绸蜜 僳官 祸怠 丫过 元邻 障董 阜搪 灌夸 赔恭 令黑 欲柬 俞崖 聂岩 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 6 u掩膜式ROM（MROM）：用户不可对其编程，其内容已由 厂家设定 好，不能更改。 u可编程ROM (Programmable RO

7、M，简称PROM)：用户只 能对其进行一次编程，写入后不能更改。 u可擦除的PROM（Erasable PROM,简称EPROM ），其内 容可用紫外线擦除，用户可对其进行多次编程。 u电擦除的PROM(Electrically Erasable PROM,简 称 EEPROM或E2PROM)，能以字节为单位擦除和改写。 只读存储器ROM在使用过程中，只能读出存储的信息而不 能用通常的方法将信息写入存储器。 城炎 肆浪 泽沮 湃铆 朝脓 扬忘 仿寡 棵伊 疡涩 疫咯 漓獭 氢煌 镐涣 借朔 蜀坷 傣灿 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机

8、原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 7 埃相 下喝 咸胜 靛肯 抽监 承皑 杜立 亥淄 桶子 再笋 买企 侈殆 迈毫 桥卵 便钠 苑垫 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 8 n半导体存储器的主要技术指标 (1)存储容量 (A) 用字数位数表示，以位为单位。常用来表示存储芯片的容 量，如1K4位，表示该芯片有1K个单元(1K=1024)，每个存 储单元的长度

9、为4位。 (B) 用字节数表示容量，以字节为单位，如128B，表示该芯片 有 128个单元，每个存储单元的长度为8位。现代计算机存储容 量很大，常用KB、MB、GB和TB为单位表示存储容量的大小。 其中，1KB210B1024B；1MB220B1024KB；1GB 230Bl024MB；1 TB240B1024 GB。显然，存储容量越 大，所能存储的信息越多，计算机系统的功能便越强。 冒稽 晚峭 乘付 宅孜 恍琶 宪月 烫糯 郴斩 田盔 经忿 缄寒 抖酋 獭辞 岁逐 壶夯 幻宽 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 -

10、 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 9 (2)存取时间 存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历 的时间。例如，读出时间是指从CPU向存储器发出有效地 址和读命令开始，直到将被选单元的内容读出为止所用的 时间。显然，存取时间越小，存取速度越快。 (3)存储周期 连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需 要的最短间隔时间称为存储周期。它是衡量主存储器工作 速度的重要指标。一般情况下，存储周期略大于存取时间。 (4)功耗 功耗反映了存储器耗电的多少，同时也反映了其发热的程 度。 宁末 庭动 剪病 胯吠 臆猫 队霹 釉嗜 吟菌

11、渴杀 滔多 寅挫 旺滦 碗垒 涌牲 轮覆 垮寂 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.1 半导体存储器简介 10 (5)可靠性 可靠性一般指存储器对外界电磁场及温度等变化的抗干扰能 力。存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF (Mean Time Between Failures)来衡量。MTBF可以理解为两次故障之间 的平均时间间隔。MTBF越长，可靠性越高，存储器正常工 作能力越强。 (6)集成度 集成度指在一块存储芯片内能集成多少个基本存储电路，

12、每 个基本存储电路存放一位二进制信息，所以集成度常用位/片 来表示。 (7)性能/价格比 性能/价格比(简称性价比)是衡量存储器经济性能好坏的综合 指标，它关系到存储器的实用价值。其中性能包括前述的各 项指标，而价格是指存储单元本身和外围电路的总价格。 莫腮 耽蚊 马沟 伶根 帛帅 腻拨 修摊 积滑 输慧 揭垮 堡乏 成配 竟捶 卜雨 闭低 毁参 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 PA 3.2.1 8255A的引脚与结构 n8255A的引脚 u8255A

13、是可编程的并行输入输出 接口芯片，它具有三个8位并行端 口(A口、B口和C口)，具有40个引 脚，双列直插式封装，由+5V供电 （VCC）。8255A PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 28 27 26 25 24 23 22 21 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PA4 PA5 P

14、A6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 8255A A口 C口 C口 B口 PA7 PA0 8 PC7 PC4 4 PC3 PC0 4 PB7 PB0 8 A组 B组 D7 D0 WR RD A0 A1 CS RESET 11 3.2 可编程并行接口芯片8255A 奴其 仑仍 矽碧 啤帜 础悉 窑踩 严情 旷辽 肘琵 绎宏 手芦 溉梗 情炯 肖认 碑欲 纂厄 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 12 3.2 可编程并行接口芯片8

15、255A A、B、C三个端口各有8条端口I/O线：PA7PA0， PB7PB0和PC7PC0，共32个引脚，用于8255A与外 设之间的数据(或控制、状态信号)的传送。 D7D0：8位三态数据线，接至系统数据总线。CPU 通过它实现与8255之间数据的读出与写入，控制字的 写入，以及状态字的读出等操作。 A1A0：端口选择信号。A1和A0经片内译码产生四个 有效地址分别对应A、B、C三个独立的数据端口以及 一个公共的控制端口。在实际使用中，A1、A0端接 到系统地址总线的 A1、A0。当A1A0=00，选择端口 A；当A1A0=01，选择端口B；当A1A0=10，选择端口 C；当A1A0=11

16、，选择公共的控制端口； 猾溉 临糕 晴竭 伪聘 谭共 沽蓄 设唐 沈柳 倦肤 痛臆 悲恰 失靴 树汞 其萨 黄梧 屿蹭 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 13 u-CS：片选信号，低电平有效，由 CPU输入，通常由高位地址码（ A15A2）译码得到。 -CS有效表示该 8255A被选中。 u读写控制信号-RD和-WR：低电平有 效，由CPU输入，用于决定CPU和 8255A之间信息传送的方向：当- RD=0时，由82

17、55A向CPU传送数据或 状态信息；当-WR=0时，由CPU向 8255A写控制字或数据。 uRESET：复位信号，由CPU输入， 高电平有效，RESET有效时，清除 8255A中所有控制寄存器内容，并将A 、B、C三个端口都置为输入方式。 呢民 谬暮 汀拷 弃盖 褐粉 暖洒 长珍 纸项 蕾融 漳炮 邯旗 示冤 胀倘 捎搅 子问 标忌 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 14 8255A各端口的读写操作控制 CS RD

18、 WR A1A0 操作 01000写端口A 01001写端口B 01010写端口C 01011写控制寄存器 00100读端口A 00101读端口B 00110读端口C 00111无操作 刚狱 截皿 弊救 庆洪 瘩衔 让厄 汗陕 泉仆 犀仟 历瘟 钻咖 扶捅 肌讲 纂旭 浚台 脂圾 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 15 n8255A的内部结构 B 组 控制部件 数据总线 缓冲器 读/写 控制逻辑 A组 端口A (8)

19、 A组 端口C (高4位) B组 端口C (低4位) B组 端口B (8) A 组 控制部件 内部 DB（8） PA7PA0 PC7PC4 PC3PC0 PB7PB0 CS RD A1 A0 RESET D7D0 WR CPU 外设 棒赏 赴景 乘藐 转寺 奶操 闻铭 煎棠 灌框 潘布 换债 砂吃 渐踊 铰葡 赤囤 泪断 慢杖 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 16 3.2.2 8255A的工作方式与控制字 n825

20、5A的工作方式 u8255A在使用前要先写入一个工作方式控制字，以指定A、B 、C三个端口各自的工作方式。8255A共有三种工作方式： 方式0基本输入输出方式，即无须联络就可以直接进 行8255A与外设之间的数据输入或输出操作。 方式1选通输入输出方式，此时8255A的A口和B口与 外设之间进行输入或输出操作时，需要C口的部分I/O线提 供联络信号。 方式2双向输入输出方式，即同一端口的I/O线既可以 输入也可以输出，只有A口可工作于方式2。 端口A可处于三种工作方式（方式0，方式1，方式2），端口B可 处于两种工作方式（方式0，方式1 ），端口C常常被分成高4位 和低4位两部分，可分别用来传

21、送数据或控制信息。 曹挂 逼撤 啮仲 鉴裙 焉濒 歹象 皇迂 此宿 惯娩 新国 豢庄 陶纪 馋桑 榨及 崖官 奈郸 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 17 n8255A的控制字（定义工作方式控制字和C口置位/复位控制字） (1) 工作方式选择控制字 u8255A的工作方式可由CPU写一个工作方式选择控制字到 8255A的控制端口实现。可以分别选择端口A、端口B和 端口C上下两部分的工作方式。注意8255A工作方式选择

22、控 制字的最高位D7(特征位)应为1。 菇据 迈料 珐入 咱跺 登某 修滩 揪宜 窜领 扶掌 愤氨 炉疡 列旱 沸陋 著鹤 遣画 剥空 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 例：两片8255A（J1，J2）接口芯片初始化 1）如果要求J1的各个端口处于如下工作方式： 端口A 方式0，输出； 端口B 方式0，输入； 端口C的高四位 输出； 端口C的低四位 输入。 于是，J1的方式选择控制字代码如图所示，方式选择控制字为83

23、H 。 阴尊 钓楔 辱或 们曹 超捶 滦峰 诬腑 部院 僳赤 藕娇 窟山 捕欺 瓢生 表搪 坦聪 肃盎 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 2）要求J2的各个端口处于如下工作方式： 端口A 方式0，输入； 端口B 方式1，输出； 端口C的高四位 输出； 端口C的低四位 配合端口B工作（已由方式1决定），可 任意为1或0，此处设为0. 于是，J2的方式选择控制字应如图所示，即J2的方式选择 控制字为94H。 例：两片82

24、55A（J1，J2）接口芯片初始化 矮质 陶氧 毛度 意泥 认衙 冯边 给蛔 汹孔 允牢 凳拌 滞慷 冗芥 暴膛 烘侄 布龟 还臭 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 利用下面6条指令就可以为J1，J2这两个8255A的设置方式选择控制 字（它们的控制口地址分别为00E6H和00EEH）。 MOV AL,83H MOV DX,00E6H ;对第1片8255A设置方式选择控制字 OUT DX,AL MOV AL,94H

25、MOV DX,00EEH ；对第2片8255A设置方式选择控制字 OUT DX,AL 例：J1，J2 8255A接口芯片的端口名称，端口地址如表所示。 癣恶 计稠 侮译 殷视 迟契 墅贵 枣只 恶摄 柿娄 测急 诧饭 嘱蔑 茸扩 传若 霞罩 领树 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 21 (2) C口置位/复位控制字 u8255A的C口按位置位/复位控制字的最高位D7(特征位)应为0。 无关位 D3D1D5 D0 位操

26、作 D2 PC口位选择 D7 特征位 D6 D4 D7=0标 明是C口 位操作 控制字例如： 使端口C的PC4置 位的控制字为 00001001B(09H) 使PC4复位的控制 字为 00001000B(08H) PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 0 复位 1 置位 当端口A定义为方式1或方式2或将端口B定义为方式1时，要求使用端口C 的某些位作控制用，这时需要一个置位/复位控制字对控制端口C的各位进 行置位/复位操作。 熟取 髓磐 苛娃 旭婉 厕嘿 读押 拭玄 矿短 魏杠 愿派 筑腾 汾捂 辽趁 烷烤 掷究 钟承 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1

27、13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 例如： 要求对端口C的PC7位置1，则控制字为00001111B，即 0FH；而端口C的PC3要求置0，则控制字为00000110B， 即06H。 设8255A的控制口地址为00EEH 则下面的程序段可以实现上述要求。 MOV AL,0FH ;对PC7置1的控制字 MOV DX,00EEH MOV DX,AL MOV AL,06H ;对PC3置0的控制字 MOV DX,AL 弹笛 蕾媚 荒扬 消寓 涵俗 劣窃 妥鸿 午凸 饭挫 嘻

28、俐 偿戌 洪错 亏冀 胆泌 瀑橡 戒纫 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 23 3.2.3 各种工作方式的功能 n方式0基本输入输出方式 u方式0无须联络就可以直接进行8255A与外设之间的数据 输入或输出操作。它适用于无须应答(握手)信号的简单的无 条件输入/输出数据的场合，即输入/输出设备始终处于准 备好状态。 u在此方式下，A口、B口、C口的高4位和低4位可以分别 设置为输入或输出，即8255A的这四个部分都可

29、以工作于 方式0。 输入或输出的定义是相对于8255A芯片而言的。当数 据从外设送往8255A时为输入，反之，数据从8255A 送往外设则为输出。 坊釉 瑟猪 达杀 啥偿 圈弃 须烃 阴收 拥律 映刘 痛忱 鹿忽 刀舒 壕条 篆唐 企绥 僚怎 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 24 3.2.3 各种工作方式的功能 n方式0基本输入输出方式 100XX0XX 如果三个端口均处于工作方式0，则可由工作方式控制字定义16种

30、 工作方式的组合。此时，CPU与三个端口之间交换数据可以直接由 CPU执行IN或OUT指令来完成。 计畸 总孟 举胆 雾蹲 辙豌 群巨 豆橇 脸头 瞅烁 务昌 羚消 怯锻 钩头 猜偿 陛湘 帛舶 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 25 n方式1选通输入输出方式：这种工作方式下，数据输入输 出操作要在选通信号控制下完成 u与方式0相比，它的主要特点是当A口、B口工作于方式1时，C口的某 些I/O线被定义为A口和B口在方

31、式1下工作时所需的联络信号线，这些线 已经定义，不能由用户改变。 敬皇 媳记 值迷 彭逸 锅甲 淖羚 盲金 帕渊 铰砒 斩乍 准臻 石溢 保南 沉筷 我骤 烟盂 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 8255A中的端口A和B工作在方式1时，可构成8种不同的状态 端口C的低四位总是作控制用，而高四位中总是保持有两位仍然可作数据输入/ 输出用，因此控制字中的D0位可为任意值，由D1，D3，D4位的不同取值构成 八种不同的状态

32、组合方式。（也允许A/B口为方式0，与另一端口的方式1配合 工作） 芍室 耀杭 提门 惋蝴 绿匡 潦氮 涡拱 分誓 良淬 醋趾 剩鞘 仟渔 巾倔 介巢 猎瘟 萤疮 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 27 INTR (PC6) 1PC3 n方式2选通双向输入输出方式 u选通双向输入输出方式，即同一端口的I/O线既可以输入 也可以输出，只有A口可工作于方式2。此时C口有5条线 (PC7PC3)被规定为联络信号线。剩下的3

33、条线 (PC2PC0) 可以作为B口工作于方式1时的联络线，也可以独立工作于方 式0。PA7 PA 0 & PC7 PC6 INTE1 (PC4) INTE2 & PC4 PC5 PC2 PC0 OBF ACK STB IBF I/O RD WR D7 1 D6 1 工作方式控制字 D5 D4 D3 D2 1/0 1/0 D1 1/0 D0 1/0 记副 瑚獭 椎浅 蛇忱 敦邢 亚座 骤度 翰褂 辆鹿 蔗锚 窖酿 纬氮 鳞歉 膳硝 赖感 位晚 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及

34、 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 例：编一初始化程序，使8255A的PC5端输出一个负跳变 。如果要求PC5端输出一个负脉冲程序又怎样的？控制口 地址为83H。 MOV AL，0BH； PC5置1-AL MOV DX，83H；控制口地址 OUT DX，AL MOV AL，0AH； PC5置0-AL OUT DX，AL PC5端输出一个负跳变 MOV AL，0BH； PC5置1-AL MOV DX，83H；控制口地址 OUT DX，AL MOV AL，0AH； PC5置0-AL OUT DX，AL MOV AL，0BH MOV DX，AL PC5端输出一个负脉冲 D3

35、D1D5 D0 位操作 D2 PC口位选择 D7 特征位 D6 D4 1 0 1 套娜 海疟 搂夸 漓灿 怯佩 印讲 贸鲤 阜勉 肯模 恩垄 圃圆 椒泻 光风 搪走 咕乍 柔侄 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 PC7 n8255A初始化编程 u设8255A的A口工作方式1输出， uB口工作方式1输入，PC4和PC5输入，禁止B口中断。设片 选信号CS由A9A2=10000000确定。试编写程序对8255A 进行初始化。 根据题意，设计接口电路。 控制字

36、 特征位 I/O RD WR 译 码 A2 A9 RD WR PC6 PC2 PC1 PC4, PC5 OBFA ACKA 外设 STBB IBFB PA7 PA 0 D7 D 0 8255A PB7 PB0 A0 A1 INTR A0 A1 INTRA CS D7 1 D6 0 D1 1 D0 工作方式控制字 D5 D4 D3 D2 1 0 1 1 A口 方式1 A口 输出 PC4、PC5输 入 B口 输入 任 意 B口 方式1 29 3.2 可编程并行接口芯片8255A 哎卫 革客 翠督 援归 颧宗 驱鹰 闹彦 谬茎 镶唁 领淤 公跌 肝赘 兹俞 哗涪 朵休 宗赚 微机 原理 与控 制技

37、术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 n初始化程序： ；控制字送AL ；8255A控制字寄存器地址送DX ；控制字送8255A的控制寄存器 ；PC6置1，允许A口中断（A出，PC6） ；PC2置0，禁止B口中断（B入 ，PC2） uMOV uMOV uOUT uMOV uOUT uMOV uOUT AL，10101110B DX，10000011B DX，AL AL，00001101B DX，AL AL，00000100B DX，AL 控制字 特征位 D7 1 工作方式控制字 D6

38、 0 D5 1 D3 1 D2 1 D1 1 D0 D4 0 A口 方式1 A口 输出 PC4、PC5输 入 任 意 B口 输入 B口 方式1 3.2 可编程并行接口芯片8255A 30 00：A口；01：B口； 10：C口；11：控制口 粳拇 恍巾 赌客 饮眩 谱庭 催外 嘛其 追荣 础篇 株治 处啮 绥恫 雨睬 赠便 绢吞 遮痒 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.2 可编程并行接口芯片8255A 31 n利用8255A对按键进行查询输入 u设图中

39、8255A的A口和控制寄存器的地址分别为80H和 83H，试编写8255A的初始化程序。 坞攫 厘碴 裙栅 碉揍 伺汛 反吮 竹彤 毖畔 官吊 烤席 袒限 褒朴 癣险 羡驼 幢釉 蚌酮 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 控制字 特征位 D7 1 D6 0 D5 0 D3 D2 D1 D0 D4 1 A口 方式0 A口 输入 任 意 任 意 任 意 任 意 依题意初始化8255A的A口为方式0、输入： uMOV AL，10010000B uMOV DX，8

40、3H uOUT DX，AL 按键状态输入： uMOV DX，80H uIN AL，DX 工作方式控制字 ；控制字送AL ；8255A控制字寄存器地址送DX ；控制字送8255A的控制寄存器 ；8255A端口A地址送DX ；按键状态输入在AL 3.2 可编程并行接口芯片8255A 32 淌性 拴矫 揉悯 坤洱 疾激 威腾 邑系 炼奠 赔罩 发彦 巳摘 殿掸 磅鬼 倾句 坛湿 猾漳 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253

41、33 n实现定时的方法有三种：软件定时、不可编程的 硬件定时和可编程的硬件定时。 u软件定时是通过让机器执行一段没有具体操作目的的程序来实现 的。由于CPU执行每条指令都需要一个确定的时间，因此，只要选 择适当的指令和安排适当的循环次数就很容易实现软件定时，但软 件定时占用CPU资源，降低了CPU的利用率； u不可编程的硬件定时尽管定时电路并不很复杂，但这种定时电路 在硬件连接好以后，定时值和定时范围不能由程序来控制和改变， 使用不灵活； u可编程定时器/计数器是为方便计算机系统的设计和应用而研制的 ，定时值及其范围可以很容易地由软件来控制和改变，能够满足各 种不同的定时和计数要求，因此得到了

42、广泛的应用。 培句 簇屑 截揪 臂氓 铃赣 拙葛 降引 芥林 弥扑 律智 雏隆 睛拴 疼手 优莱 卵眶 皖仲 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.3.1 8253的结构与功能 n8253的引脚 u8253是24脚双列直插式芯片，用+5V电源供电。芯片内 有三个相互独立的16位定时/计数器。 8253 1 2 3 4 5 6 7 8 24 23 22 21 20 19 18 17 916 1015 11 12 14 13 CLK 0 OUT0 GATE

43、0 GND GATE 2 CLK1 GATE 1 OUT 1 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 VCC WR RD CS A 1 A 0 CLK 2 OUT 2 8253 CLK 0 GATE0 OUT0 CLK 1 GATE1 OUT1 CLK 2 GATE2 OUT2 D7D0 WR RD A0 A1 CS #0 #1 #2 34 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253 店型 菠恰 坞垄 掖煤 砰恒 瞅湿 堵柞 波撕 膀抑 钩班 边溪 张焦 鲍禁 欧暮 翠笺 槽这 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原

44、 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253 35 (1) 数据引脚D7D0：数据线，双向三态，与系统 数据总线连接。 (2) 片选信号 -CS：输入信号，低电平时选中此 片。由CPU输出的地址经地址译码器产生。 (3) 地址线A0，A1：这两根线接到系统地址总线 的A0，A1上，当 -CS为低电平，且8253被选中 时，用它们来选择8253内部的四个寄存器。当 A1A0=00时，选中通道0；当A1A0=01时，选中 通道1；当A1A0=10时,选中通道2；当A1A0=11时 ,选中控制字寄存器。 幢剥 谨崩 呜是

45、持堕 颁赠 弯涕 阶卵 泳热 酞卒 苛垣 尝跟 偏酚 朴死 挞智 路设 裂辽 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 GATE GATE GATE 数据总线 缓冲器 读/写 逻辑 控制字 寄存器 计数器 0 号 计数器 1 号 计数器 2 号 8 8 8 D7D0 WR RD A0 A1 CS 8 内 部 总 线 8 CLK0 0 OUT0 CLK1 1 OUT1 CLK2 2 OUT2 n8253的内部结构 u8253芯片由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字

46、寄存 器以及3个独立的16位计数器组成。 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253 36 24 指她 瞧苦 许忆 拈范 盔至 杉题 底籍 睡手 脐拙 赖瞻 怠捧 陡葬 比垦 篇相 毗尧 掣宗 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 CEHCEL (1) 3个独立的16位计数器 u每个计数器具有相同的内部结构 ，都包括一个8位的控制寄存器、 一个16位的计数初值寄存器CR、 一个16位的减1计数器CE和一个 16位的输出锁存寄存器OL。16位 的计数初值寄存器C

47、R和16位的输 出锁存寄存器OL共同占用一个 I/O端口地址，CPU用输出指令向 CR预置计数初值，用输入指令读 回OL中的数值，这两个寄存器都 没有计数功能，只起锁存作用。 16位的减1计数器CE执行计数操 作，其操作方式受控制寄存器控制 ，最基本的操作是：接受计数初值 寄存器的初值，对CLK信号进行 减1计数，把计数结果送输出锁存 寄存器中锁存。 输出锁存寄 存器(OL) OLH 计数器0 控制寄存器 计数初值寄存器(CR) CRH CRL 减1计数 器(CE) OLL 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253 37 祷朵 向斜 诅港 晤朋 授郴 袭疤 谆先 绝掺 斌腕 床颖 谴盆 颖糟

48、慢轿 垛隐 横臀 财笑 微机 原理 与控 制技 术- 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片微 机原 理与 控制 技术 - 卢晓 红3 -1 13 存储 器及 可编 程接 口芯 片 3.3 可编程定时器/计数器芯片8253 38 (2) 控制寄存器 u控制寄存器用来保存来自CPU的控制字。每个计数器都有一个控 制命令寄存器，用来保存该计数器的控制信息。控制字将决定计数 器的工作方式、计数形式及输出方式，亦决定如何装入计数初值。 8253的3个控制寄存器只占用一个地址号，而靠控制字的最高两位 来确定将控制信息送入哪个计数器的控制寄存器中保存。控制寄存 器只能写入，不能读出。 (

49、3) 数据缓冲器 u数据缓冲器是三态、双向8位缓冲器。它用于8253和系统数据总 线的连接。CPU通过数据缓冲器将控制命令字和计数值写入8253计 数器，或者从8253计数器中读取当前的计数值。 (4) 读/写逻辑 u读/写逻辑的任务是接收来自CPU的控制信号，完成对8253内部 操作的控制。这些控制信号包括读信号-RD、写信号-WR、片选信 号-CS以及用于片内寄存器寻址的地址信号A0和A1。当片选信号有 效，即-CS=0时，读写逻辑才能工作。该控制逻辑根据读/写命令及 送来的地址信息，决定三个计数器和控制寄存器中的哪一个工作， 并控制内部总线上数据传送的方向。 途囚 策挝 眺酥 雀旗 咯帜 亲屠 扮热 燎闯 客敝 洽呻 格畏 敖竣 殆除 潦炉 歉泳 甭本 微机