计算机硬件技术基础--输入输出接口.ppt

主要内容 基本输入输出接口的特点 简单接口芯片的应用 两种可编程数字接口芯片的应用 工业闭环控制系统概述 模拟量输入输出接口芯片的功能及应用 §8.1 简单数字接口电路 掌握： 接口电路的分类及特点； 两类简单接口芯片的应用 一、接口电路的基本构成 接口的基本构成 接口的基本构成 数据输入/输出寄存器 —— 暂存输入/输出的数据 命令寄存器 —— 存放控制命令，用来设定接口功能、工作参数和工作方式。 状态寄存器 —— 保存外设当前状态，以供CPU读取。 外设接口 输入输出接口的特点 输入接口： 要求对数据具有控制能力（常用三态门实现） 输出接口： 要求对数据具有锁存能力（常用锁存器实现） 二、基本输入接口 三态门接口：高电平、低电平、高阻态 三态门的工作波形： 74LS244接口 含8个三态门的集成电路芯片 不具备数据的保存能力 在外设具有数据保持能力时用来输入接口 三态门接口应用例 利用三态门作为输入接口（接口地址380H）接到地址范围为70000H----71FFFH的EEPROM芯片的READY/BUSY端，当三态门输出高电平时，可向98C64A写入一个字节数据，输出低电平时则不能写入。试画芯片与系统的连接图 三态门接口应用例 锁存器接口 通常由D触发器构成； 特点： 具有对数据的锁存能力； 不具备对数据的控制能力 常用锁存器芯片 74LS273 8D触发器，不具备数据的控制能力 74LS374 含有8个带有三态输出的8D触发器，具有对数据的控制能力 锁存器芯片74LS374 简单I/O接口综合应用例 根据开关状态在7段数码管上显示数字或符号 设输出接口的地址为F0H 设输入接口地址为F1H 当开关的状态分别为0000～1111时，在7段数码管上对应显示’0’～’F’ 简单I/O接口综合应用例 …… Seg7 DB 3FH,06H, 5BH,4FH,66H,6DH, 7DH,07H,7FH,67H,77H, 7CH,39H,5EH,79H,71H …… LEA BX, Seg7 MOV AH, 0 §8.2 可编程数字接口芯片 掌握: 芯片的引线及内部结构 工作方式及工作时序 芯片的应用: 芯片与系统的连接 芯片的初始化编程 一、可编程定时器8253 16位硬件减法计数器 含三个独立定时/计数器 最大计数初值为0 8253的内部结构 计数器的内部结构 主要引线功能 连接系统端的主要引线： D0----D7 CS RD WR A0，A1 主要引线功能 连接外设端的主要引线： CLK ----------- 时钟脉冲输入 GATE ---------- 门控信号输入 OUT ------------ 定时输出 结构特点 计数器 控制寄存器 控制逻辑 计数启动方式 软件启动 硬件启动 8253的工作方式：共6种 （1） 方式0：计数结束中断 （2） 方式1： 可编程单稳脉冲 （3） 方式2 ： 频率发生器（循环） （4） 方式3： 方波发生器（循环） （5） 方式4： 软件触发选通信号 （6） 方式5： 硬件触发选通信号 6种工作方式输出波形的对比 控制字 用于确定各计数器的工作方式 8253的应用 与系统的连接 芯片初始化 置计数初值 与系统的连接示意 初始化程序流程 8253应用例 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。 画线路连接图，并编写初始化程序。 8253应用例 计算计数初值： CNT0：10ms/0.5us=20000 CNT1：2 MHz/10KHz=200 CNT2： 5ms/0.5us=10000 确定控制字： CNT0：方式2，16位计数值 CNT1：方式3，低8位计数值 CNT2：方式0， 16位计数值 8253应用例 8253应用例 初始化程序 CNT0： MOV DX，0123H MOV AL，34H OUT DX，AL MOV DX，0120H MOV AX，20000 OUT DX，AL 二、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。 引线 连接系统端的主要引线： D0----D7 CS R