2022年第七章通信接口技术 .pdf

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1、第七章通信接口技术本章的难点和重点可编程的并行输入/输出接口8255 (1) 8255 的端口选择信号A0、A1与读信号、写信号相配合用来选择端口及内部控制寄存器，并控制信息传送的方向。它一般与地址线相连；用来决定8255 的端口地址。依前述奇偶端口地址原则，8255 与16 位数据总线的CPU 相连时， A0、A1分别与 CPU 的 A1、A2地址线相连。(2) 8255 的 A 口、B 口、C 口的上半部分与下半部分可通过编程指定为输入或输出，但应注意C 口数据的传送是以字节为单位的，不能单独进行读写。当 C 口的两部分工作方式不同时，注意屏蔽操作时的相互影响(3) 8255 的通道 C

2、一般用作实现联络信号，当需对其中的一位进行置位复位操作时，应使用8255 控制字中的 C 口置位复位控制字。(4) 8255 方式 1 及方式 2 的状态字中的各位直接与C 口的引脚状态相关，一般不对它们进行输出操作，特别对于工作方式所指定的联络信号而言，不能对其任意复位置位。这里唯一的例外是中断允许触发器状态信号 INTE ，对其进行的置位复位操作只影响中断允许触发器状态，而不影响相应引脚的电平。串行通讯接口8251 (1)注意 8251 的初始化编程顺序，由于8251 的命令指令、方式控制字和同步SYN 字符之间无特征标志，它们间的区别仅在于装入的先后顺序，因此必须严格按照其编程顺序进行编

3、程。(2) 8251 改变方式时，必须先复位，再重新设置方式。(3) 8251 的命令指令与发送数据共用发送数据/命令缓冲器。在发送数据过程中，发送命令将覆盖缓冲器中等待发送的字符，要求CPU 必须等 TxRDY=1 时才能输出命令指令。(4) 8251 同步方式接收时除设置允许接收外，必须指定进入搜索方式，且使出错标志复位。(5)程序指定的字符长度小于8 位时，有效数据是右满的。数据写入8251，不用的位是任意的；从8251 读数据，不用的位是0。(6)注意 8251 状态位的TxRDY 与输出引脚TxRDY 的区别。7.1 概述7.1.1 串行通讯和串行接口接口中的主要概念(1)通讯： 计

4、算机与外部设备之间、计算机之间的信息交流。其基本方式分为并行通讯与串行通讯。串行通讯的基本方式有异步传送与同步传送。异步传送方式中数据以字符为单位进行传送（包括发送和接收），每个字符传送时均需起始位和停止位。同步传进方式中，数据以数据块方式传送，仅在数据块开始处用同步字符来指示。串行通讯中的数据传送方向分为单工通讯方式、半双工通讯方式和全双工通讯方式招。2通用的异步接收器/发送器（ UART ）的功能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页通用的异步接收器/发送器的功能有3种：(1)进行串 并、并 串转换。(2)设置通讯的

5、协仪，包括字符格式及波特率。(3)检测通讯错误，设置出错标志。3串行通讯接口标准RS232 RS232 是应用广泛的在数据终端设备DET 和数据通讯设备DCE 之间的串行的二进制数据交换的接口。7.1.2 信号传输方式1基带传输方式 2 频带传输方式7.1.3 串行接口设计技术7.1.4 PC 机中的异步串行接口技术7.2 并行接口技术7.3 可编程并行接口芯片Intel 8255A 1. 8255 的基本结构8255 的基本结构包括如下几部分：(l)外设接口：包括A、B、C 三个通道（口），每个通道有8 位数据线，各个通道可通过编程设置工作方式。 A、B、C 三个通道可独立作为三个8 位并行

6、输入 /输出端口，也可分为A、 B 两组使用，作为两个独立的并行接口，这时端口C 作为 A、B 两个端口与外设之间的联络控制线。(2)内部控制逻辑：共有两组控制电路A、 B。A 组控制 A 口及 C 口的上半部（ PC7 PC4)，B 组控制 B 口及 C 口的下半部（PC3 PC0)。两组控制电路从读/写控制逻辑接受各种命令，从内部总线上接受控制字，并发出相应的命令到所控制的通道，控制通道的工作方式或对C 口位进行置0 或置 1 操作。(3)CPU 接口：包括数据总线缓冲器和读/写控制逻辑。数据总线缓冲器是一个8 位双向三态缓冲器，用来与主机之间交换信息。读/写控制逻辑控制着8255 的各种

7、操作。2 8255 的工作方式(l)方式 0：基本输入 /输出方式。本工作方式无中断请求位，无固定联络线，A、 B、C 口全部 24 位作为基本的 I/O 线使用，只能采用查询方式传送数据。(2)方式 1： 选通输入 /输出方式。本工作方式工作于中断驱动的联络式I/O， 这时共有两个8 位通道 A、 B,8255使用 C 口的信号线作为与外设的联络信号线。(3)方式 2：双向输入 /输出方式。 本方式仅限于A 口，是方式 1 下 A 口输入输出的结合。通道 A 占用 PC7 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页PC3：

8、共 5 条联络线，成为一个双向的数据通道，PC2 PC0。仍为通道B 所占用，其状态依通道B 的工作方式而定。种方式下具体的联络信号与操作时序图见教材。 8255 的控制字8255 共有两种形式的控制字：工作方式选择控制宇及C 口置位 /复位控制字。 这两种控制字是以最高位D，作为区别标志的。具体的控制字格式见教材。7.3.1 8255A 的引脚功能7.3.2 8255A 的基本性能及主要功能7.3.38255A 的内部结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页7.3.4 8255A 的外部连接特性7.3.5 8255A

9、 的工作方式8255A 有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。方式 0 简单输入 /输出 查询方式； A，B，C 三个端口均可。方式 1 选通输入 /输出 中断方式； A ，B，两个端口均可。方式 2 双向输入 /输出 中断方式。只有A 端口才有。7.3.6 8255A 的编程及应用例 2 试画出 8255A 与 8086CPU 连接图，并说明8255A 的 A0、A1地址线与8086CPU 的 A1、A2地址线连接的原因。答： 8255A 与 8086CPU 的连线图如下图所示：8086 系统有 16 根数据线，而8255 只有 8 根数据线，为了软件读写方便，一般将8255 的 8 条数

10、据线与8086 的低 8 位数据线相连。8086 在进行数据传送时总是将总线低8 位对应偶地址端口，因此8086CPU 要求 8255 的 4 个端口地址必须为偶地址，即8086 在寻址 8255 时 A0 脚必须为低。实际精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页使用时，我们总是将8255 的 A0、A1 脚分别接 8086 的 A1、A2 脚，而将8086 的 A0 脚空出不接，并使8086 访问 8255 时总是使用偶地址。7.4 可编程串行通信接口8251A 2.8251 的工作方式及控制字8251 的工作方式有同步

11、方式与异步方式。控制字有两种：方式控制指令和命令指令控制字。8251 的基本结构8251 的基本结构包括如下5 部分(1)I/OH 缓冲器，暂存接收、发送数据，CPU 发来的命令及8251 的工作状态。(2)读写控制逻辑，接收CPU 控制总线的控制信号，控制数据的传送方向。(3)接收器，从接收数据线引脚RXD 接收串行数据，按指定方式把它变为并行数据。(4)发送器，接收CPU 的并行数据，加上成帧信号，变换成串行数据，从发通数据端引脚TXD 发送出去。(5)调制解调器控制器，提供控制信号，实现与调制解调器（MODEM ）的连接。7.4.1 8251A 的特点和内部结构精选学习资料 - - -

12、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页7.4.2 8251A 的外部引脚7.4.3 8251A 的基本性能7.4.4 8251A 的内部结构 7.5 人机接口的概念简介7.5.1 PC 机键盘结构与接口7.5.2 多位七段LED 数码显示器及接口7.5.2 多位七段 LED 数码显示器及接口1七段 LED 数码显示器结构2七段 LED 数码管的驱动3多位七段LED 数码显示器结构多位精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页利用人的视觉延迟的特点，采用扫描的方式驱动多位七段LED 数码管，节省驱动电路，降低功耗。保证一定的扫描循环频率，得到较好的显示质量。各位七段LED 数码管公用一个段驱动器、一个段码锁存器，为段驱动器提供逻辑输入，每位七段LED 数码管的公共端连接一个位驱动器，控制各位数码管的点燃。位驱动器由一个位码锁存器提供输入逻辑电平。显示器在系统中占用两个端口号：段码口与位码口。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页