第七章通信接口技术.doc

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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一般用作实现联络信号，当需对其中的一位进

2、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程。(2) 8251改变方式时，必须先复位，再重新设置方式。(3) 82

3、51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

4、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RS232RS232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

5、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 8255A1. 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 P

6、C0)。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的各种操作。28255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

7、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 PC3：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7.3.4 8255A的外部连接特性7.3.5 8255A的工

8、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

9、，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8251A2.8251的工作方式及控制字8251的工作方式有同步方式与异步方式。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

10、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 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。