第07章 可编程接口芯片2014学生.pdf

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1、第七章 可编程接口芯片 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 方式选择控方式选择控 制字标识位制字标识位 A组方式选择组方式选择 00 方式方式0 01 方式方式1 1x 方式方式2 端口端口A 1 输入输入 0 输出输出 PC3PC0:1 输入输入 （方式（方式0时）时）0 输出输出 端口端口B:1 输入输入 0 输出输出 B组方式选择：组方式选择：0 方式方式0 1 方式方式1 PC7PC4:1 输入输入（方式（方式0时）时）0 输出输出 (1)方式控制字方式控制字 0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 x x x 无关无关 1:置置1 0:置置0 0 0 0 0 1 1

2、1 1 端口端口C按位置按位置1/置置0 控制字标识位控制字标识位 位选择位选择 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 (2)C口置“口置“1”清“清“0”控制字控制字 一、控制字一、控制字 上节回顾 上节回顾 二、工作方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 I/o I/O IBFA INTEA INTRA INTEB IBFB INTRB A组控制 B组控制 缓冲器是否”满”标志 中断申请信号 A口选通信号(数据进入缓冲器)STBA STBB(2)(2)方式方式1 1的输入状态字的输入状态

3、字 （1 1）方式）方式0 0 基本输入输出方式基本输入输出方式 注意注意:中断允许触发器中断允许触发器INTEA/INTEB只受只受CPU控制控制,外设信号外设信号STBA/STBB信号不能使信号不能使INTEA/INTEB置置0/1(3)方式方式1的输出状态字的输出状态字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 INTEA I/O I/O INTEB OBFA ACKA INTRA/ACKB/OBFB INTRB A组控制 B组控制 A口的输出缓冲器口的输出缓冲器“满”信号，当其有“满”信号，当其有效时表示效时表示A口的输出口的输出缓冲器已暂存一个有缓冲器已暂存一个有效数据。效数据

4、。中断申请信号 外设回答信号。外设回答信号。由外设发出。当由外设发出。当其有效时，表示其有效时，表示外设已接收数据外设已接收数据 C口作联络线口作联络线 仅限A口(4)方式方式2的状态字的状态字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 INTEA IBFA INTEA INTEB OBFA ACKA INTRA/ACKB/OBFB INTRB A组控制 B组控制 C口作联络线口作联络线 STBA 输出缓冲器“满”信输出缓冲器“满”信号，当其有效时表示号，当其有效时表示A口的输出缓冲器已口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。暂存一个有效数据。外设回答信号。外设回答信号。由外设发出。当由外设发

5、出。当其有效时，表示其有效时，表示外设已接收数据外设已接收数据 输入A口选通信号(数据进入缓冲器)输入缓冲器是否”满”标志 第七章第七章 可编程接口芯片可编程接口芯片 可编程接口概术 可编程并行输入输出接口芯片可编程并行输入输出接口芯片8255A 可编程定时计数器接口芯片可编程定时计数器接口芯片8253 可编程接口概述 一个简单的具有输入功能和输出功能的可编程接口电路如下图，它包括一个输入接口，其组成主要是八位的三态门；一个输出接口，其组成主要是八位的锁存器；另外还有八位的多路转换开关及控制这个开关的寄存器FF。输入接口输出接口寄存器FF多路转换开关I/O线数据总线8888控制信息 方式控制字

6、 命令寄存器 数据端口 控制端口 1 0 用户对寄存器FF写入的内容称为命令字或方式控制字，而寄存器FF称为命令寄存器，相应的端口称为命令端口或控制端口，对可编程芯片初始化过程实际上就是对芯片的控制端口写入各种命令字的操作过程。目前常用的可编程芯片有如下几种：8255A 并行I/O接口 8253 计数器/定时器 8251 串行I/O 8259A 中断控制器 7.1 可编程并行输入输出接口芯片可编程并行输入输出接口芯片8255A 一一、功能功能 8255A是一种通用的可编程并行IO接口芯片，广泛用于几乎所有系列的微型机系统中，如8086、MCS51、Z80CPU系统等。8255A具有3个带锁存或

7、缓冲的数据端口个带锁存或缓冲的数据端口，可与外设并行进行数据交换数据交换。用户可用程序来选择多种操作方式，通用性强。使用灵活，可为CPU与外设之间提供并行输入输出通道。二、二、8255A的内部结构的内部结构 A口 B口 C口 并行输入并行输入输出端口输出端口 A组和组和B组组控制控制 二、二、8255A的内部结构的内部结构 数据数据 总线总线 缓冲器缓冲器 内部控制内部控制线线 内部数据内部数据线线 D0D7 A组组 控制控制 A组组 端口端口A A组组 端口端口C 上部上部 B组组 控制控制 B组组 端口端口B B组组 端口端口C 下部下部 读读/写写 控制控制 电路电路 PC0PC3 PB

8、0PB7 PC4PC7 PA0PA7 RD WR CS RESET A0 A1 三、三、8255A的管脚分配的管脚分配 1、与外设连接的管脚、与外设连接的管脚 与外设相连接的管脚共有与外设相连接的管脚共有2424位。位。A A口有口有PAPA7 7PAPA0 0八个八个I/OI/O引脚，引脚，B B口有口有PBPB7 7PBPB0 0八个八个I/OI/O引脚，引脚，C C口有口有PCPC7 7PCPC0 0八个八个I/OI/O引脚。引脚。注注:对于对于PCPC7 7PCPC0 0，其中可有若干根复用线可用，其中可有若干根复用线可用于于“联络”信号或状态信号“联络”信号或状态信号，其具体定义与端

9、，其具体定义与端口的工作方式有关。口的工作方式有关。8255A PA0PA7 PB0PB7 PC0PC7 2、与、与CPU连接的管脚连接的管脚 包括数据线包括数据线D D7 7D D0 0，读写控制，读写控制线和复位线线和复位线RESETRESET，以及和，以及和CPUCPU地地址线相连接的片选信号、端口地址线相连接的片选信号、端口地址控制线址控制线A A0 0和和A A1 1。A1 A0 端口 0 0 A口地址 0 1 B口地址 1 0 C口地址 1 1 控制口 8255A D0D7 A0 A1/CS/WR/RD RESET 3、电源线和地线、电源线和地线 8255A8255A的电源引脚为的

10、电源引脚为V VCCCC和和GNDGND。V VCCCC为电源线，一般取为电源线，一般取5V 5V。GNDGND为为电源地线。电源地线。四、8255与8086CPU的接口 连接方法 同RAM相似，取M/IO=0 五、五、8255A的工作方式及编程的工作方式及编程 1、8255A的工作方式的工作方式 8255A8255A有三种工作方式，它们是：有三种工作方式，它们是：方式方式0 0基本输入输出方基本输入输出方式；式；方式方式1 1选通输入输出方选通输入输出方式；式；方式方式2 2一双向传送方式。一双向传送方式。2、8255A编程编程 (1)定义定义:所谓所谓8255A8255A编程，就是用户编程

11、，就是用户在使用在使用82558255前，用户可用软件来定义前，用户可用软件来定义端口的工作方式，选择所需要的功能。端口的工作方式，选择所需要的功能。(2)8255A8255A复位后状态复位后状态:A A、B B、C C三端口工作在方式三端口工作在方式0 0的输的输入状态。入状态。(3)方式控制字方式控制字 这是一个这是一个八位八位的控制字，代表的信息非常丰的控制字，代表的信息非常丰富。上面提到富。上面提到8255A8255A内部的内部的3 3个端口分为个端口分为A A、B B两组，因此方式控制字也就相应地两组，因此方式控制字也就相应地分成两个分成两个部分，分别控制部分，分别控制A A组和组和

12、B B组组，其格式如下，其格式如下:1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 方式选择控方式选择控 制字标识位制字标识位 A组方式选择组方式选择 00 方式方式0 01 方式方式1 1x 方式方式2 端口端口A 1 输入输入 0 输出输出 PC3PC0:1 输入输入 （方式（方式0时）时）0 输出输出 端口端口B:1 输入输入 0 输出输出 B组方式选择：组方式选择：0 方式方式0 1 方式方式1 PC7PC4:1 输入输入（方式（方式0时）时）0 输出输出 (3)方式控制字方式控制字 (4)C(4)C口置“口置“1”1”清“清“0”0”控制字控制字 置置“1”又称为置位操作，而清又称为置

13、位操作，而清“0”称称 为复位操作。为复位操作。0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 x x x 无关无关 1:置置1 0:置置0 0 0 0 0 1 1 1 1 端口端口C按位置按位置1/置置0 控制字标识位控制字标识位 位选择位选择 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 (4)C口置“口置“1”清“清“0”控制字控制字(5)(5)读入状态字读入状态字 当当8255A8255A由程序设定在由程序设定在方式方式1 1或方式或方式2 2工作工作时，时，C C口口就根据不同的情况，产生或接收就根据不同

14、的情况，产生或接收“联络联络”信号。如果这时我们对信号。如果这时我们对C C口进行读口进行读操作，则读出的内容就包含两部分内容，一操作，则读出的内容就包含两部分内容，一部分是那些作为部分是那些作为I/OI/O线线上的内容，另一部分上的内容，另一部分是与是与“联络联络”状态状态有关的内容。有关的内容。六、六、8255A的的三种工作方式三种工作方式 1 1、8255A工作在方式工作在方式0 方式方式0也叫也叫基本输入输出方式基本输入输出方式。在这种方式下在这种方式下，端口端口A和端口和端口B可以通过可以通过方式选择控制方式选择控制字字规定为输入口或者输出口规定为输入口或者输出口；端口端口C分为高分

15、为高4位位(PC7PC4)和低和低4位位(PC3PC0)两两个个4位端口位端口，这两个这两个4位端口也可由方式选择控制字分位端口也可由方式选择控制字分别规定为输入口或输出口别规定为输入口或输出口。这四个并行口共可构成这四个并行口共可构成16种不同的使用组态种不同的使用组态。利用利用8255A的方式的方式0进行数据传输时进行数据传输时，由于没有规定专由于没有规定专门的应答信号门的应答信号，所以这种方式常用于与简单外设之间所以这种方式常用于与简单外设之间的数据传送的数据传送，如向如向LED显示器的输出显示器的输出，从二进制开关从二进制开关装置的输入等装置的输入等。8255工作过程 1、8255编程

16、（初始化）2、程序对端口的访问 例：例：8255A8255A的的A A口和口和B B口工作在方式口工作在方式0 0，A A口为输入端口，接有四个开关。口为输入端口，接有四个开关。B B口为输出端，接有一个七段发口为输出端，接有一个七段发光二极管，连接电路如图所示。光二极管，连接电路如图所示。试编一程序要求七段发光二班管试编一程序要求七段发光二班管显示开关所拨通的数字。显示开关所拨通的数字。电路电路 agDPfedbcLED数码管 段码表段码表 地址地址 A口:8020H,B口:8022H,C口:8024H,控制口:8026H.方式控制字方式控制字 10011001B=99H或90H A_POR

17、T EQU 8020H B_PORT EQU 8022H CTRL_PORT EQU 8026H DATA SEGMENT TAB1 DB 3FH,06H,5BH,4FH31H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,99H ；设置8255方式字 MOV DX,CTRL_PORT OUT DX,AL ADD1:MOV DX,A_PORT IN AL,DX ；取键盘信息 AND AL,0FH ；屏蔽高4位 MOV BX,OFFSET TAB1；取段码表首地址 XLAT ；查表

18、得段码 MOV DX,B_PORT；输出显示 OUT DX,AL MOV CX,0600H ADD2:LOOP ADD2 JMP ADD1 CODE ENDS ENDS START A口的选通信号，当其有效时，口的选通信号，当其有效时，外设把数据打入外设把数据打入A A口的输入缓口的输入缓冲器冲器 A A口的输入缓冲器口的输入缓冲器“满满”信号，信号，当其有效时表示当其有效时表示A A口的输入缓口的输入缓冲器已暂存一个有效数据冲器已暂存一个有效数据。A A口的中断请求信号。当其有口的中断请求信号。当其有效时，效时，8255A8255A的的A A口向口向CPUCPU申请申请中断，要求中断，要求C

19、PUCPU从从A A口取数口取数 中断允许信中断允许信号号。2 2、8255A工作在方式工作在方式1输入输入（以（以A口为例）口为例）C口特点 1、C35作为A口的联络线，C4/STB；C5 IBF；C3INTR 2、C67可工作在基本的I/O 3、C02由B组决定,C2/STB；C1 IBF；C0INTR 8255A工作在方式工作在方式1（输入）（输入）时序图时序图 1 2 3 4 1、外设把数据送到、外设把数据送到A口后口后,使使/STB有效，外设数据有效，外设数据A口锁存器口锁存器 2、A口的口的IBF有效，告诉外设数据未被有效，告诉外设数据未被CPU取走取走 3、A口的口的INTA有效

20、，申请中断（告诉有效，申请中断（告诉CPU A口有新数据）口有新数据）4、CPU从从A口取数，数据进入口取数，数据进入CPU 5、清除、清除IBF和和INTA，使之无效，使之无效 8255A工作在方式工作在方式1（输入）（输入）(1)(1)A口接受外设数据，通知口接受外设数据，通知CPU取数方式取数方式 条件查询方式，通过查询缓冲器是否条件查询方式，通过查询缓冲器是否“满满”，即，即IBFA是否为高电平来取数。是否为高电平来取数。中断方式。中断方式。缓冲器是否”满”标志 中断申请信号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 I/o I/O IBFA INTEA INTRA INTEB

21、IBFB INTRB A组控制 B组控制 A口选通信号(数据进入缓冲器)STBA STBB 注意注意:中断允许触发器中断允许触发器INTEA/INTEB只受只受CPU控制控制,外设信号外设信号STBA/STBB信号不能使信号不能使INTEA/INTEB置置0/1(2)(2)方式方式1 1的输入状态字的输入状态字 功能功能:在条件传送中，用来协调数据的在条件传送中，用来协调数据的传送。传送。特点特点:至少要有两位信号线，其中一位至少要有两位信号线，其中一位是由接口电路发给外设，功能是向外设是由接口电路发给外设，功能是向外设提供接口电路的信息。另一位是由外设提供接口电路的信息。另一位是由外设发给接

22、口，功能是向接口提供外设的信发给接口，功能是向接口提供外设的信息。息。在在8255A的选通输入方式中的选通输入方式中STBASTBA和和IBFA是一对是一对“握手握手”信号。信号。“握手”信号握手”信号 3 3、8255A工作在方式工作在方式1输出输出（以（以A口为例）口为例）外设回答信号。由外设发出。外设回答信号。由外设发出。当其有效时，表示外设已接当其有效时，表示外设已接收数据。收数据。A A口的输出缓冲器口的输出缓冲器“满满”信信号，当其有效时表示号，当其有效时表示A A口的口的输出缓冲器已暂存一个有输出缓冲器已暂存一个有效数据。效数据。A A口的中断请求信号。当其口的中断请求信号。当其

23、有效时，有效时，8255A8255A的的A A口向口向CPUCPU申请中断，要求申请中断，要求CPUCPU送数给送数给A A口口 中断允中断允许信号。许信号。C口特点口特点 1、C3,C6,C7作为作为A口的联络线，口的联络线，C7 /OBF；C6/ACK C3/INTR；2、C45可工作在基本的可工作在基本的I/O 3、C02由由B组决定组决定 C2/ACK；C1/OBF；C0/INTR 8255A工作在方式工作在方式1（输出）时序图（输出）时序图 1 2 3 4 1、CPU对对A口写数据，口写数据，/OBF有效，表示有效，表示A口锁存器中有新数据；口锁存器中有新数据；2、外设取走新数据，向

24、、外设取走新数据，向8255发发/ACK信号，告诉信号，告诉8255A口数据取走；口数据取走；3、A口的口的/OBF无效，表示无效，表示A口数据锁存器为空口数据锁存器为空 4、INTA有效，发中断信号给有效，发中断信号给CPU，请求新数据，请求新数据 1 A口接收外设数据后口接收外设数据后,通知通知CPU取数方式取数方式:(1)(1)条件查询方式，通过查询缓冲器是否条件查询方式，通过查询缓冲器是否“满满”，即，即IBFA是否为高电平来取数是否为高电平来取数 (2)(2)中断方式。中断方式。“握手”信号握手”信号:OBFA和和ACKA OBFA是是8255A产生产生，当其有效时当其有效时，告诉告

25、诉外设外设A口已有一个新数据口已有一个新数据。ACKA是外设产生是外设产生，当其有效时当其有效时，通知通知A口外设已把数据取走口外设已把数据取走。“握手”信号握手”信号 例：例：8255A的的A口工作在方式口工作在方式1的的输出输出，接有接有8个发光二极管个发光二极管，现现要求把内存中的要求把内存中的10个数个数,通过通过A口口发送给发光二极管以二进制的形发送给发光二极管以二进制的形式供用户抄录式供用户抄录。例题电路图例题电路图 8255A8255AKPC7PA0PA7PC6LED0LED7LED+5VACKAOBFA这个系统的工作过程如下：这个系统的工作过程如下：CPU把内存中的一个把内存中

26、的一个数据写入数据写入A口；口；LED灯亮，告诉用户灯亮，告诉用户 LED显示的是新数据；显示的是新数据；用户抄录数据；用户抄录数据；用户按下开关用户按下开关K，发，发ACK信号，告诉信号，告诉CPU数据已取走；数据已取走；转第一步。转第一步。data segment Xx db x0,x1,x9 Data ends Code segment Assume ds:cs,cs:code Start:mov ax,data mov ds,ax mov cx,10；送；送10个数个数 mov bx,offset xx；数组指针送；数组指针送bx mov al,10101001b Out 8eh,al

27、 loop1:mov al,bx；取数；取数 out 88h,al；送数到；送数到A口口 loop2:in al,8ch；取；取C口状态线口状态线 and al,80h；测试；测试/OBFA jnz loop2 ；结果不为零；结果不为零，用户尚未抄录数据用户尚未抄录数据,检测检测;此时此时LED灯亮灯亮（对应步骤对应步骤2）call delay ；用户已抄录数据；用户已抄录数据，LED灯灭灯灭（对应步对应步 骤骤4）inc bx ；准备送下一个数；准备送下一个数 loop loop1；循环；循环10次次 8255A8255AKPC7PA0PA7PC6LED0LED7LED+5VACKAOBFA

28、mov ax,4c00h Int 21h Code ends End start I/O地址:888eh 4 4、8255A工作在方式工作在方式2双向双向 外设回答信号。由外设发出。外设回答信号。由外设发出。当其有效时，表示外设已接当其有效时，表示外设已接收数据。收数据。A A口的输出缓冲器口的输出缓冲器“满满”信号，信号，当其有效时表示当其有效时表示A A口的输出缓口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。冲器已暂存一个有效数据。A A口的中断请求信号。当其有口的中断请求信号。当其有效时，效时，8255A8255A的的A A口向口向CPUCPU申请申请中断，要求中断，要求CPUCPU访问访问A A口

29、口 中断允许中断允许信号。信号。中断允许中断允许信号。信号。A A口的输入缓冲器口的输入缓冲器“满满”信号，信号，当其有效时表示当其有效时表示A A口的输入缓口的输入缓冲器已暂存一个有效数据冲器已暂存一个有效数据 A口的选通信号，当其有效时，口的选通信号，当其有效时，外设把数据打入外设把数据打入A A口的输入缓口的输入缓冲器冲器 如果设定某个如果设定某个8255A的的A口和口和B口分别工作在方式口分别工作在方式2和方式和方式1下下，则这个则这个8255A的的C口的口的I/O功能将功能将不在存在不在存在。当然如果当然如果B口是工作口是工作在方式在方式0下下，则则C口还有口还有3根线可根线可作作I

30、/O线用线用。7.2 可编程定时计数器接口芯片可编程定时计数器接口芯片8253 定时和脉冲信号的处理与接口是完全定时和脉冲信号的处理与接口是完全有别于并行信号的，其特点是信号形式有别于并行信号的，其特点是信号形式简单但需要连续检测。简单但需要连续检测。高速公路入口红外光源光电接收脉冲输出光路高速公路车辆计数系统 并行接口 计数器 脉冲控制 计数器溢出 对外部事件计数方法:软件计数:可编程计数器 7.2 可编程定时计数器接口芯片可编程定时计数器接口芯片8253 一、功能一、功能 下面介绍的下面介绍的INTEL8253可编程定时可编程定时计数器就是可以实现所要求这方面功计数器就是可以实现所要求这方

31、面功能。能。8253内部有内部有3个独立的个独立的16位定时位定时计数器通道。计数器可按照二进制或十计数器通道。计数器可按照二进制或十进制计数，计数和定时范围可在进制计数，计数和定时范围可在165535之间改变，每个通道有之间改变，每个通道有6种工作方种工作方式，计数频率可高达式，计数频率可高达2MHz以上。以上。二、二、8253的内部结构的内部结构 计数通道 数据总线缓冲器 读写控制电路 通道控制寄存器 1、四个端口 计数器计数器0 计数器计数器1 计数器计数器2 控制控制 端口端口 16位计数器GATECLKOUT 2、每个计数端口有三根线与外界联系 CLK：计数器脉冲输入 GATE：门控

32、信号 OUT：计数器输出 计数器计数器 三、三、8253的管脚分配与的管脚分配与80868086接口接口 通道管脚 数据线 通道选择 控制线 1、管脚定义 2、接口 四、四、8253的编程的编程 8253只有一个控制字，8253的一个方式控制字只决定一个计数通道的工作模式。8253的控制字格式如图所示。共分为4部分，通道选择、计数器读/写方式、工作方式和计数码的选择。、计数器选择（SC1、SC0）SC1 SC0 对应的通道 0 0 通道0 0 1 通道1 1 0 通道2 1 1 不用 、计数器读/写方式（RLl、RL0）RL1 RL0 通道读写操作 0 0 计数器锁存 0 1 只读写低 八位字

33、节 1 0 只读写高 八位字节 1 1 读写16位 STB 计数器计数器L 计数器计数器H MOV AL,0000XXXXB OUT 控制口,AL;发送锁存命令 IN AL,通道0;读通道计数器内容 MOV CL,AL IN AL,通道0 MOV CH,AL 锁存程序:、工作方式选择（M2、M1、M0）M2 M1 M0 工作方式选择 0 0 0 工作方式0 0 0 1 工作方式1 X 1 0 工作方式2 X 1 1 工作方式3 1 0 0 工作方式4 1 0 1 工作方式5 、计数码选择（BCD）BCD 计数制式选择 0 二进制计数制 1 BCD计数制 五、五、8253的工作方式的工作方式 1

34、、方式、方式0计数结束产生中断方计数结束产生中断方式式 工作方式工作方式0有如下特点：有如下特点：a、门控信号门控信号GATE必须为必须为1，计数器才能计数；计数器才能计数；b、计数时通道输出端、计数时通道输出端OUT一直为一直为0；c、通道计数器计数到通道计数器计数到0后后，OUT由由0到到1，同时计数器停同时计数器停止工作止工作。d、GATE 变低时停止计数变低时停止计数，变高时变高时继续继续计数计数 a b c PC7|PC0CLK0OUT0GATE0+5V1Hz中断申请信号送家用电器220V8255A8253例如:电器的定时启动 若若CLK输入的定时脉冲频率为输入的定时脉冲频率为1HZ

35、 时间常数时间常数4*3600=14400(秒秒)3840H(秒秒)相应的程序段如下：相应的程序段如下：mov al,10011010B ；置；置8255A方式控制字方式控制字,PC0为输出为输出 out 8255控制口控制口，al mov al,00h ；8255A置位置位/复位控制字复位控制字,使使PC00 out 8255控制口控制口，al mov al,30h ；置；置8253通道通道0方式控制字方式控制字 out 8253控制口控制口，al mov al，40H ；置；置8253通道通道0时间常数时间常数 out 通道通道0端口端口，al mov al，38H out 通道通道0端口

36、端口，al 中断程序中有关程序段如下：中断程序中有关程序段如下：mov al,00000001B ；8255置位置位/复位控制字复位控制字，使使PC01 out 8255控制口控制口，al 4 360014400=2 2、方式、方式1 1可编程序的单独负脉冲可编程序的单独负脉冲 方式方式1 1工作过程如下：工作过程如下：b b、触发后，通道计数器开始计数，输出端触发后，通道计数器开始计数，输出端OUTOUT由高变低由高变低；c c、计数器计数到计数器计数到0 0，OUTOUT再由低变高。再由低变高。a b c a a、门控信号门控信号GATEGATE是触发信号，是触发信号，上升沿上升沿有效。即

37、开始计数有效。即开始计数是由是由GATEGATE的上升沿触发的；的上升沿触发的；d d、计数器过程中，如果又被触发，则计数计数器过程中，如果又被触发，则计数器重新工作器重新工作 d 高速公路入口红外光源光电接收脉冲输出光路高速公路OUT0GATE0CLK0OUT1GATE1CLK11KHz原始脉冲整形脉冲5V8253通道0OUT0GATE0CLK0OUT1GATE1CLK11KHz原始脉冲整形脉冲5V8253通道0 3 3、方式、方式2 2速率发生器速率发生器 控制字写入控制寄存器后，输出端控制字写入控制寄存器后，输出端OUT变高。当初变高。当初始值写入通道后，就可输出周期性负脉冲信号。始值写

38、入通道后，就可输出周期性负脉冲信号。方式方式2的特点如下：的特点如下：a、GATE门为门为1，计数器才能工作计数器才能工作，对对CLK端上的端上的脉冲进行计数；脉冲进行计数；b、当计数器当计数器“减减”计数到计数到1时时，输出端由高变低输出端由高变低，再经过一个再经过一个CLK周期周期，即计数器计数即计数器计数到到0时时，输出输出端端OUT又跳变为高又跳变为高。所以方式所以方式2输出周期性负脉冲输出周期性负脉冲信号信号，其其宽度宽度固定为固定为一个一个CLK周期；周期；c、当计数器的值减为当计数器的值减为0时时，自动重新自动重新装入计数初值装入计数初值，实现循环计数实现循环计数。d、GATE信

39、号为低电平则停止计数信号为低电平则停止计数，待待GATE信号为信号为高电平后高电平后，从初始值开始计数从初始值开始计数 a b c 4 4、方式、方式3 3方波发生器方波发生器 方式方式2 2虽然可以作分频电路，但其输出是窄脉冲，如果是方波，就虽然可以作分频电路，但其输出是窄脉冲，如果是方波，就只有选方式只有选方式3.GATE=13.GATE=1且写入初值后开始计数且写入初值后开始计数 若计数初值若计数初值n n为偶数时为偶数时,计数值减到计数值减到n/2n/2时时,输出端输出端OUTOUT变为低电平变为低电平,直直至减为至减为0 0再变为高电平再变为高电平.若为奇数若为奇数,输出重复周期为输

40、出重复周期为N*CLK,N*CLK,占空比为占空比为(N+1)/2(N+1)/2:(N:(N-1)/2,1)/2,近似方波近似方波.初值自动重装初值自动重装.写入新数据不影响现行计数。写入新数据不影响现行计数。GATE=0GATE=0，禁止计数，禁止计数，GATE=1GATE=1重新从初始值开始计数重新从初始值开始计数 方式方式4软件触发方式软件触发方式 软件触发方式实际上就是软件触发方式实际上就是CPU通过指令触发一个通过指令触发一个选通信号给外部设备，选通信号在触发后设定时间点选通信号给外部设备，选通信号在触发后设定时间点上发出。上发出。方式方式4在工作过程中有以下特点：在工作过程中有以下

41、特点：1 1、门控信号、门控信号GATEGATE为为高电平高电平，计数器开始减，计数器开始减1 1计数，计数，OUTOUT维持高电平；维持高电平；a b 2 2、当计数器减到、当计数器减到0 0，输出端，输出端OUTOUT变低变低，再经过一个，再经过一个CLKCLK输输入时钟周期，入时钟周期，OUTOUT输出又变高。输出又变高。3 3、GATEGATE变低停止计数，变低停止计数，GATEGATE变高，从初始开始减变高，从初始开始减1 1计数计数 OUT0GATE0CLK05V8253通道0DCPSDRDQ送家用电器+5V220VC R5V可关掉CPU的电器延时启动系统 早上对8253进行初始化

42、,上电时,D触发器清零.然后关掉CPU,8253计数.计数时间到OUT输出负脉冲,D触发器置位.6 6、方式、方式5 5硬件触发方式硬件触发方式 这种工作方式同方式这种工作方式同方式4 4很相似，当控制字写入控很相似，当控制字写入控制寄存器后，输出端制寄存器后，输出端OUTOUT变高。同方式变高。同方式4 4不同的一点不同的一点是当计数值写入通道计数器后，通道并未被触发，是当计数值写入通道计数器后，通道并未被触发，也就是计数器并不立即开始计数。也就是计数器并不立即开始计数。只有当只有当GATEGATE信号的上升沿触发通道后，信号的上升沿触发通道后，通道计数器才通道计数器才开始计数。开始计数。在

43、计数过程中，在计数过程中，GATEGATE端又来一个触发脉冲，则经过一端又来一个触发脉冲，则经过一个个CLKCLK后，计数器从计数初值开始后，计数器从计数初值开始重新计数重新计数 在计数过程中修改计数初值，在计数过程中修改计数初值，不会影响不会影响本次计数，只本次计数，只有有GATEGATE端再次触发时，才按新的计数值计数。端再次触发时，才按新的计数值计数。方式方式5 5硬件触发方式硬件触发方式 OUT0GATE0CLK08253通道0DCPSDRDQ送家用电器+5V220VC R5V5V事先对8253初始化,8点时按开关后,8253才开始计时,计数个数到后,OUT信号输出负脉冲,D触发器置位

44、.8253的工作方式小结的工作方式小结 82538253的六种工作方式可归为两的六种工作方式可归为两类，一个是充当频率发生器，另类，一个是充当频率发生器，另一类主要是作计数器来使用。下一类主要是作计数器来使用。下面我们就从这个角度来讨论总结面我们就从这个角度来讨论总结OUTOUT和和GATEGATE门的作用。门的作用。与频率发生器有关的工作方式与频率发生器有关的工作方式 82538253有两种方式与频率发生器有关，有两种方式与频率发生器有关，即方式即方式2 2和发生和发生3 3。对对OUTOUT端，方式端，方式2 2提供给用户的是负脉冲，提供给用户的是负脉冲，方式方式3 3提供给用户的是方波。

45、提供给用户的是方波。在这个两种方式下，在这个两种方式下，GATEGATE信号要始终保信号要始终保持为高。持为高。与计数器有关的工作方式与计数器有关的工作方式 对于计数器类，有方式对于计数器类，有方式0 0、1 1和方式和方式4 4、5 5。启动计数器。启动计数器的方式有两种。的方式有两种。一种是一种是CPUCPU把时间常数写入相应通道后，计数器就开始工作，我把时间常数写入相应通道后，计数器就开始工作，我们可以称之为软件启动方式，在这种启动方式下，们可以称之为软件启动方式，在这种启动方式下，GATEGATE要始终要始终保持为高电平，所以方式保持为高电平，所以方式0 0和方式和方式4 4可以称为可

46、以称为软件启动方式软件启动方式。另一种是另一种是硬件启动计数器硬件启动计数器，即，即CPUCPU把时间常数写入计数器后，即把时间常数写入计数器后，即使使GATEGATE为高电平，计数器并不工作。只有为高电平，计数器并不工作。只有GATEGATE发生跳变，其上发生跳变，其上升沿启动计数器工作，升沿启动计数器工作，所以方式所以方式1 1和方式和方式5 5就可以称为硬件启动方式就可以称为硬件启动方式 计数器溢出时，计数器溢出时，OUTOUT有两种输出形式，要么是电平，有两种输出形式，要么是电平，要么是负脉冲。前者有方式要么是负脉冲。前者有方式0 0方式方式1 1，后者有方式，后者有方式4 4和方和方

47、式式5 5。六、六、8253应用举例应用举例 例例1 1：现有一个高精密晶体振现有一个高精密晶体振荡电路，输出信号是脉冲波，频荡电路，输出信号是脉冲波，频率为率为1MHz1MHz。要求利用。要求利用82538253做一个做一个秒信号发生器，其输出接一发光秒信号发生器，其输出接一发光二极管，以二极管，以0.50.5秒点亮，秒点亮，0.50.5秒熄秒熄灭的方式闪烁指示。设灭的方式闪烁指示。设82538253的通的通道地址为道地址为80H80H86H86H（偶地址）（偶地址）解：解：1 1、时间常数计算、时间常数计算 这个例子要求用这个例子要求用82538253作一个分频电路，作一个分频电路，而且其

48、输出应该是方波，否则发光二极管不而且其输出应该是方波，否则发光二极管不可能等间隔闪烁指示。频率为可能等间隔闪烁指示。频率为1MHz1MHz信号的周信号的周期为期为1 1微秒，而微秒，而1Hz1Hz信号的周期为信号的周期为1 1秒，所以秒，所以分频系数分频系数N N可按下式进行计算：可按下式进行计算：11000000100000011SSNSS=由于由于82538253一个通道最大的计数值是一个通道最大的计数值是6553665536，所以，所以对于对于N N10000001000000这样的大数，一个通道是不可能完这样的大数，一个通道是不可能完成上述分频要求的。由于成上述分频要求的。由于 即取两

49、个计数器，采用级联方式。即取两个计数器，采用级联方式。2 2、电路、电路 1210000001000 1000NNN=OUT0GATE0CLK01MHz8253通道05VOUT1GATE1CLK11KHz8253通道1 3、工作方式选择、工作方式选择 由于通道由于通道1 1要输出方波信号推动发光二极管，要输出方波信号推动发光二极管，所以通道所以通道1 1应选工作方式应选工作方式3 3。对于通道。对于通道0 0，只要能，只要能起分频作用就行，对输出波形不做要求，所以方起分频作用就行，对输出波形不做要求，所以方式式2 2和方式和方式3 3都可以选用。都可以选用。这样对于通道这样对于通道0 0，我们

50、取，我们取工作方式工作方式2 2，BCDBCD计数；计数；对于通道对于通道1 1，我们取，我们取工作方式工作方式3 3，二进制计数，二进制计数（当（当然也可选然也可选BCDBCD计数）计数）OUT0GATE0CLK01MHz8253通道05VOUT1GATE1CLK11KHz8253通道1 4、程序、程序 mov al,00110101b；通道；通道0控制字控制字 out 86h,al mov al,00 ；通道；通道0初始计数值初始计数值 out 80h,al mov al,10h out 80h,al mov al,01110110b；通道；通道1控制字控制字 out 86h,al mov