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第9章 并行通信及接口芯片


2、键盘的工作原理
3、 键盘扫描
检测矩阵中是否有键压下,即键盘扫描。 键盘扫描有两种方法: (1) 行反转法 (2) 行扫描法
4、程序实现
第一步判断是否有键被按下 第二步判断哪一个键被按下了
(四) 8255A与32位CPU连接
8255A与 32位CPU 连接,可 实现独立 并行输入/ 输出接口 电路。
2、8255A工作方式
(1)方式0:一种基本的输入/输出方式,这种方式
可实现CPU与I/O接口间不需要应答信号的简单的无条件 的数据传送。
(2)方式1:一种选通输入/输出方式,可以用来实现CPU
与外设间的查询传送或中断传送。
(3)方式2 :只对A口的一种双向选通输入/输出方式。
3、8255A端口C的置位复位控制字
8259A IR2引脚
(b)
3、 打印机驱动程序
管理打印机的程序称为打印机驱动程序。 (1)地址设定 (2)主程序
思考:给出在打印机上打印字符串“This is the Test” 的程序清单?
(三)PC/XT机中的微机与键盘的接口 1、矩阵式键盘的结构
对于大多数的键盘,按键被排成行和列的矩阵。 下面以机械式开关构成的16个键的键盘为例,来讨论 键盘接口的工作原理,这种原理对采用其它类型的开 关的键盘也是适用的。
2、总线接口电路
总线接口电路包括:数据总线缓冲器和读/写控制逻 辑。 (1)数据总线缓冲器:它是一个8位、双向、三态的 数据总线缓冲器。
(2)读写控制逻辑电路:有6根线,接收由CPU送来 的 控制信号。 6根线分别为—— :片选信号 CS W R :写选通 R D :读选通 A0,A1:端口选择信号 Reset:复位线
(三)简单并行接口芯片8212
Intel 8212:是8位通用并行输入/输出接口芯片, 作为CPU与外设之间交换数据的接口芯片。 功能—— • 锁存功能 • 三态输出缓冲功能 • 总线驱动功能和多路转换功能 • 向CPU发出中断请求信号
1.8212芯片的内部结构
8212的内部结构的主体是由8个D触发器组成的 数据锁存器。
举例: 设某8255A的4个端口地址为60H~63H,PC5通 常为低电平,编写从8255A的C口PC5输出一个脉冲 信号的程序。 解答: 可以先将PC5由0置1,输出一个高电平,再将 PC5清0,输出一个低电平。就能实现从PC5输出一 个脉冲信号。
思考:程序?
4、 两个控制字的差别
(1) 工作方式控制字是对8255A的三个端口的工作方 式及功能进行分配,应放在程序的开始部分,对 8255A进行初始化时。 (2) 按位置位/复位控制字只对8255AC口的输出进行 控制,而且只是使C口的某一位输出高或低电平, 使用时,可放在初始化程序以后的任何地方。
2、打印机接口电路
下图(a)所示为其连接方法之一。只要能把各个 信号线连通,运行正常即可。 打印机传送数据时序如下图(b)。
PB0 ~ PB7 PC4
PA3 PA2 PA1 PA0 PC2 PC5 PC0 SLCK PE ERROR ACK INT
选通,接 收 数据
处理 数据 ,忙
准备接收 数据
74LS273
本章小结
本章主要讲解并行数据接口的基本概念和参 数,并介绍两种常用的并行接口芯片的性能及其 应用。 CPU与外设数据的传送方式即通信有两种基 本的方式:并行通信方式与串行通信方式。在并 行通信方式中,传输的数据各位同时传送。串行 通信方式是将传输的数据的每个字符一位接一位 传送。
2.行输出
由于微处理器的信息出现在总线上的时间很短, 因此输出接口中要有数据锁存能力,将输出的数据保 持足够长的时间,以便输出设备能够得到正确的数据。 另外,当微机用制量为止,在这种情况 下,输出量也需要锁存。
3.双向输入/输出接口
当I/O设备与CPU之间需要利用数据总线进行双 向传送信息时,应该考虑I/O设备是信息的发送点, 同时又是外设接收信息的接收点。实际中,常用双向 缓冲器,使电路更简单。并行接口一般要对输出数据 进行锁存,其原因是外设速度常低于主机速度,以防 数据丢失。
1.行输入
(1)稳定量的输入
在输入量稳定的情况下可以采用三态门直接读取。地 址线经过I/O译码,产生片选信号,执行IN指令产生RD读 信号,即可将输入设备的信息通过三态门送到数据总线。
(2)变化量的输入
如果输入的量是不断变化的,一般要对输出数据进行 锁存,可以在输入的三态门前加一级锁存器将输入的数据 锁存,再由CPU用IN指令读取数据即可,以防数据丢失。 对于变化量的输入,还可以用扫描的办法来读取。这种办 法对于阵列式的多个开关量的输入尤为适合。
微型计算机原理与接口技术
主 编 何 超
中国水利水电出版社
第9章 并行通信及接口芯片
CPU与外设数据的两种基本的传送方式
并行通信方式、接口芯片
串行通信方式。
一、并行通信的概念与简单并行接口
(一)并行通信 概念——
并行通信就是把一个字符的各数位用几条线 同时进行传输。在两个设备之间实现并行通信的 接口就是并行接口,并行接口中的每条数据线的 长度必须相同。
(二)PC/XT机中的并行打印机接口电路
利用8255A作为输出设备打印机的接口。目前打印 机一般采用并行接口Centronics标准,其传输距离只有 1.5m。连线与主机相连一侧是25针的D型插座,连打印 机一侧是36芯的AMP CHAPM36双排插座。
1、打印机接口信号
选通脉冲 自动走纸 应答信号 缺纸信号PE 出错信号 选择输入 打印机初始化 忙信号BUSY 联机/脱机状态选择信号 接地信号GND
2.8212芯片的应用
8212芯片作为并行输入接口使用时,输入数据线 DI0~DI7与外设相连,输出数据线DO0~DO7与CPU 的总线相接,MD接地。
8212构成并行输入接口
8212构成并行输出接口
二、可编程并行接口芯片8255A
8255A是Intel公司生产的一种适用于多种微处理 器可编程的8位通用并行输入/输出接口芯片。
1、端口的工作方式控制字
端口A、B、C和控制端口的地址分别是60H、61H、 62H和63H。
2、系统配置开关DIP
系统配置开关DIP是PC/XT的主机板上的一个8位双 列直插式(DIP)开关,一者,设置其开关状态可以设置 系统配置; 再者,系统加电时,CPU运行ROM BIOS程 序对系统配置进行读取,以测试相关部件状态正常与否 并把测得的DIP状态存入工作单元,供其他软件运行时使 用。
5、 8255A是可编程通用接口芯片,在具体使用前 必须对它进行初始化编程,即将工作方式控制字 送入控制寄存器。
三、并行接口芯片8255A应用举例
(一)PC机系统板上的8255A
在PC/XT机中用一片8255A来做三项工作: • 管理键盘 • 控制扬声器 • 输入系统配置开关的状态 在PC/XT机系统的主机板上,用了一片 8255A芯片充当并行接口。
4、 8255A的引脚说明
8255A是40根 引脚,双列直插式 芯片。 这些引脚可分 成与外部设备连接 的引脚和与CPU连 接的引脚。
(二)8255A的控制字
8255A的有方式选择控制字和对C端口的任一位置位复位 控制字。在对8255A编程时,这两类控制字都要写入控制字 寄存器。
1、 8255A工作方式控制字
3、内部控制逻辑电路
包括A组和B组控制,在它的内部有一个控制字 寄存器,用来接收从CPU送来的控制字。 控制字共8位,D7~D3位在A组控制内,控制端 口A和端口C的高4位的工作方式;D2~D0位在B组 控制中,控制端口B和端口C低4位的工作方式。它还 可以接收来自CPU的命令字对C口的某位实现按位置 位/复位。
(一)8255A的结构框图
8255A的结构简介
1、输入/输出接口电路
8255A共有三个8位的数据端口(A口、B口、C 口),另外,内部还有一个控制字寄存器,共四个端 口。其中A口、B口各有一个8位输出锁存/缓冲器和一 个8位数据输入锁存器,C口有一个8位数据输出锁存/ 缓冲器、一个输入缓冲器(无锁存)。实际应用中, 一般用A口、B口做数据口,用C口做控制口。
用途——
主要用于实现CPU与并行外设之间的近距离通信
(二)简单并行接口
并行接口可分为硬线连接的简单并行接口和可编 程接口。 当外设在与CPU交换数据之前就处于准备好了 的情况下,CPU与外设之间的并行数据传送并不需 要信号线来进行同步。CPU可以通过I/O接口随时读 取外设的信息或向它们发出控制信号。这时的接口 称为简单并行接口,或称无条件传送方式接口。
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