微型计算机原理与接口技术,李长青,李泉溪,PPT课件,第八章.ppt

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1、可编程接口芯片及应用可编程接口芯片及应用 第八章第八章微机原理与接口技术精品课程l概述：概述：l可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A l可编程定时器可编程定时器/计数器计数器8254 l可编程串行通信接口芯片可编程串行通信接口芯片8251A l模拟信号接口模拟信号接口 8.1 概述概述2微机原理与接口技术精品课程计算机接口框图计算机接口框图接口接口1CPU D0D7译码器译码器A0A15操纵操纵对象对象1接口接口2操纵操纵对象对象2D0D73微机原理与接口技术精品课程8.2 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A图：图：8255A与与CPU的连接例子的连接例子计计算算机机控控

2、制制对对象象4微机原理与接口技术精品课程 对比：对比：不可编程不可编程接口设计接口设计 无条件传送接口无条件传送接口透明的透明的输入接口输入接口输出接口输出接口58.2.1 8255A的工作原理的工作原理8255A由以下几个部分组成：由以下几个部分组成：l数据端口数据端口A、B、C (其口被分成上下两部分其口被分成上下两部分)lA组和组和B组控制逻辑组控制逻辑l数据总线缓冲器和读写控数据总线缓冲器和读写控制逻辑。制逻辑。6678255A的内部结构 788255A的基本操作的基本操作 注：请将书上260页表8-1修改一下8微机原理与接口技术精品课程8255A的工作方式及初始化的工作方式及初始化8

3、255A具有具有3种基本的工作方式种基本的工作方式 方式方式0基本输入输出方式基本输入输出方式方式方式1选通输入输出方式选通输入输出方式方式方式2双向总线双向总线I/0方式方式*通过初始化确定某个工作方式*当系统复位时，当系统复位时，8255A的的RESET输入端为高输入端为高电平，使电平，使8255A复位，所有的数据端口都被复位，所有的数据端口都被置成输入方式置成输入方式（方式（方式0的一种）的一种）（无条件接口）（无条件接口）（有条件接口）（有条件接口）9微机原理与接口技术精品课程控制字控制字1：方式选择控制字方式选择控制字10微机原理与接口技术精品课程例例1：设：设8255芯片的地址为芯

4、片的地址为80H,81H,82H,83H.对对8255初始化，初始化，使其达到下列功能：全工作于使其达到下列功能：全工作于方式方式0，A口为输入，口为输入，B口为输出，口为输出，C口为输出。口为输出。解：解：MOV AL,10010000B OUT 83H,AL例例2：如上题，全工作于方式：如上题，全工作于方式0，A口、口、B口和口和C口的高口的高4位为输出，位为输出，C口的低口的低4位为输入。位为输入。解：解：MOV AL,10000001B OUT 83H,AL11微机原理与接口技术精品课程例例1 1：设：设82558255芯片的地址为芯片的地址为80H,80H,81H,82H,83H.8

5、1H,82H,83H.电路如右图所示。电路如右图所示。试编程序使开关试编程序使开关K0-K7K0-K7相应控制相应控制发光管发光管LED0-LED7LED0-LED7。要求开关。要求开关合上时相应的发光管熄灭，开关合上时相应的发光管熄灭，开关打开时相应的发光管点亮。打开时相应的发光管点亮。解：解：MOV AL,10010000BOUT 83H,ALNOPIN AL,80HOUT 81H,AL作业：电路不变，要求开关动作与相应 发光管的亮暗变化相反，试编程。1213控制字2：置位/复位控制字l端口端口C很特别，可以位操作，可以通过很特别，可以位操作，可以通过置位/复位控制字使端口使端口C的任意一

6、个引脚的输出的任意一个引脚的输出单独置单独置1或置或置0。l在基于控制的应用中，经常希望在某一位上在基于控制的应用中，经常希望在某一位上产生一个产生一个TTL电平的控制信号，利用端口电平的控制信号，利用端口C的这个特点，只需要用简单的程序就能形成的这个特点，只需要用简单的程序就能形成这样的信号，从而简化了编程。这样的信号，从而简化了编程。1314控制字2：置位/复位控制字14例例:设一片设一片8255A的口地址为的口地址为60H 63H，要求从，要求从PC5的引脚输出的引脚输出 一个正脉冲。一个正脉冲。15解：解：可以用程序先将可以用程序先将PC5置置0，再值，再值1输出一个高电平输出一个高电

7、平(脉冲前沿脉冲前沿)，再把，再把PC5清清0，输出一个低电平，输出一个低电平(脉冲后沿脉冲后沿)，结果，结果，PC5引脚上便可输出一个正脉冲。引脚上便可输出一个正脉冲。实现这个功能的程序段如下：实现这个功能的程序段如下：MOV AL，00001010B OUT 63H，AL ；置；置PC5为低电平为低电平 MOV AL，00001011B OUT 63H，AL ；置；置PC5为高电平为高电平 NOP ;合理设置脉宽合理设置脉宽 NOP MOV AL，00001010B OUT 63H，AL ；置；置PC5为低电平为低电平作业：让PC5产生一个负脉冲。产生一个负脉冲。15微机原理与接口技术精品

8、课程8255工作方式1：选通输入/输出 8255A8255A具有具有3 3种工作方式种工作方式 方式方式0 0基本输入输出方基本输入输出方式（无条件式（无条件I/OI/O）方式方式1 1选通输入输出方选通输入输出方式（有条件式（有条件I/OI/O）方式方式2 2双向总线双向总线I/0I/0方方式式 （不讲）（不讲）16微机原理与接口技术精品课程8255工作方式1：选通输入/输出 选通输入：STB 选通信号IBF 缓冲器满 信号INTR 中断请求 信号 INTE 中断允许，A口用PC4控制 B口用PC2控制注：请修改图8-8的INTRA 的剪头方向17微机原理与接口技术精品课程选通输入方式工作时

9、序图例例 此此8255芯片地址为芯片地址为80H、81H、82H、83H，选通输入，选通输入，允许产生允许产生中断请求中断请求INTRa，初始化芯片（，初始化芯片（A组）组）解：解：Mov al，10110000bOut 83H，al ；PA口置为选通输入方式口置为选通输入方式Mov al，00001001b ；PC4位置位置1，允许产生，允许产生INTRaOut 83H，al作业作业 此此8255芯片地址为芯片地址为80H、81H、82H、83H，选通输入，选通输入 允许产生允许产生INTRb，初始化芯片（，初始化芯片（B组）组）18微机原理与接口技术精品课程8255工作方式1：选通输入/输

10、出 选通输出：OBF 输出缓冲器 满信号 ACK 外设的回答 信号 INTR 中断请求 信号 INTE 中断允许，A口用PC6控制 B口用PC2控制注注:请修改请修改265页图页图8-1019微机原理与接口技术精品课程选通输出方式工作时序图例例 此此8255芯片地址为芯片地址为80H、81H、82H、83H，选通输出，选通输出，允许产生中断请求允许产生中断请求INTRa，初始化芯片（，初始化芯片（A组）组）解：解：Mov al，10100000bOut 83H，al ；PA口置为选通输出方式口置为选通输出方式Mov al，00001101b ；PC6位置位置1，允许产生，允许产生INTRaOu

11、t 83H，al作业作业 此此8255芯片地址为芯片地址为80H、81H、82H、83H，选通输，选通输 出，允许产生出，允许产生INTRb，初始化芯片（，初始化芯片（B组）组）20实验八 8255并行接口应用实验 信号线寄存器编址IOY3A口60HB口61HC口62H控制寄存器63H21微机原理与接口技术精品课程8.3 可编程定时器可编程定时器/计数器计数器 8254应用例子：验钞机应用例子：验钞机22238.3.1 8254的工作原理的工作原理l一、一、8254的基本结构和功能的基本结构和功能 有有3个独立的个独立的16位计数器；位计数器；（充分体现了（充分体现了“集成集成”）每个计数器可

12、按二进制或十进制每个计数器可按二进制或十进制(BCD)计数；计数；（单位（单位问题，注意问题，注意BCD数和数和16进制数格式一样）进制数格式一样）每个计数器可编程工作于每个计数器可编程工作于6种不同工作方式；种不同工作方式；每个计数器允许的最高计数频率为每个计数器允许的最高计数频率为10MHz；8254有读回命令有读回命令(8253没有没有)，除了可以读出当前计数，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。23微机原理与接口技术精品课程二、二、8254的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚 1、内部结构、内部结构初值寄存器初值寄

13、存器+减减1寄存器；减到寄存器；减到0时时OUT输出输出一信号，同时减一信号，同时减1寄存器重新开始，由初值寄寄存器重新开始，由初值寄存器负责重装（方式存器负责重装（方式0不重装！）不重装！）能控制减能控制减1寄存器立即停寄存器立即停止工作（止工作（GNTE0=0）计数器计数器CLKGATEOUT24微机原理与接口技术精品课程2、外部引脚、外部引脚2526三、三、8254的工作方式的工作方式 l8254的的3个计数器均有个计数器均有6种工作方式，种工作方式，6种工作方式的主要种工作方式的主要区别在于输出波形不同、启动触发方式不同和计数过程中区别在于输出波形不同、启动触发方式不同和计数过程中门控

14、信号门控信号GATE对计数操作的影响不同。对计数操作的影响不同。l工作于任何一种方式，都必须先写控制字至控制字寄存器，工作于任何一种方式，都必须先写控制字至控制字寄存器，以选择所需方式；以选择所需方式；l对二进制形式计数为对二进制形式计数为0000H FFFFH，其中，其中0000H为最大为最大值，代表值，代表65536；对十进制；对十进制(BCD码码)计数为计数为0000 9999，其，其中。中。0000为最大值，代表为最大值，代表10000。（共同点：最高位看不（共同点：最高位看不到）到）26微机原理与接口技术精品课程地址分配27微机原理与接口技术精品课程6种工作方式（模式）方式命令字【写

15、入控制字寄存器内】28微机原理与接口技术精品课程方式命令字注：对注：对8283定时器，定时器，D7 D6为为1、1无意义，无意义，但对但对8284定时器有定义，见下页。定时器有定义，见下页。看定时看定时器结构器结构29微机原理与接口技术精品课程读出控制字：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 11 CNT2 CNT1 CNT0 0 锁存当前计数值锁存当前计数值锁存当前计数器状态锁存当前计数器状态 工作方式选择工作方式选择 注：因用的很少，不讲此控制字。30311.方式0：l方式方式0 计数减到计数减到0输出正跃变信号方式输出正跃变信号方式(Out Signal on End of C

16、ount(0)。它是典型的事件计数用法，当计数单元为全零时，。它是典型的事件计数用法，当计数单元为全零时，OUT信号由信号由低变高，一般作为中断请求信号使用。低变高，一般作为中断请求信号使用。l方式方式0的基本功能是：当写入控制字后，的基本功能是：当写入控制字后，OUT信号变为低电平，并维持信号变为低电平，并维持低电平，直到计数内容减到零时，低电平，直到计数内容减到零时，OUT信号立即变为高电平，并维持高信号立即变为高电平，并维持高电平直到再次写入新的计数值或重新写入控制字。门控信号电平直到再次写入新的计数值或重新写入控制字。门控信号GATE用于用于开放或禁止计数，开放或禁止计数，GATE为为

17、1允许计数，为允许计数，为0则停止计数。则停止计数。3132 方式0波型图：如如GATE恒为高电平，且不恒为高电平，且不再写入新初值，则再写入新初值，则OUT将一将一直维持高电平。直维持高电平。32微机原理与接口技术精品课程2.方式1：不学33微机原理与接口技术精品课程3.方式2：分频方式分频方式l方式方式2的特点是计数器有的特点是计数器有“初值自动重装初值自动重装”的功能，的功能，即计数值减到即计数值减到0后，原计数初值会自动地重新装入后，原计数初值会自动地重新装入计数器计数器,同时同时OUT端输出一个脉冲，所以能够输出端输出一个脉冲，所以能够输出固定频率的脉冲，即有分频功能。如果初始值为固

18、定频率的脉冲，即有分频功能。如果初始值为4，则输出频率将是输入脉冲频率的，则输出频率将是输入脉冲频率的1/4。34微机原理与接口技术精品课程方式2波形图：35微机原理与接口技术精品课程4.方式3：方波发生器方波发生器l方式方式3称为方波发生器称为方波发生器(Square Wave Output)方式。它的典型用法是作方式。它的典型用法是作为波特率发生器。方式为波特率发生器。方式3有初值自动重装的功能。其工作特点如下：有初值自动重装的功能。其工作特点如下：l 写入控制字后，写入控制字后，OUT输出为低电平。写入计数初值输出为低电平。写入计数初值n后，如果后，如果GATE为高电平，则为高电平，则

19、在下一个在下一个CLK脉冲下降沿时，脉冲下降沿时，OUT跳变为高电平，同时跳变为高电平，同时计数器开始计数。计数器开始计数。l 当计数初值为偶数的时候，每来当计数初值为偶数的时候，每来个个CLK脉冲，计数值减脉冲，计数值减2；当计数；当计数值减到值减到0的时候输出端改变极性，内部完成初值自动重装，继续计数。的时候输出端改变极性，内部完成初值自动重装，继续计数。因此，输出端为因此，输出端为1:1的方波，正脉冲和负脉冲的宽度均为的方波，正脉冲和负脉冲的宽度均为n/2的的CLK周期。周期。l当计数初值为奇数的时候，负脉冲比正脉冲当计数初值为奇数的时候，负脉冲比正脉冲窄窄1个个CLK脉冲宽度脉冲宽度。

20、如。如计数初值为计数初值为9，则正脉冲宽度为，则正脉冲宽度为5个个CLK脉宽，而负脉冲宽度为脉宽，而负脉冲宽度为4个个CLK脉宽。脉宽。36微机原理与接口技术精品课程方式3波形图：37微机原理与接口技术精品课程82548254的编程的编程 l8254复复位位后后，3个个计计数数器器的的OUT引引脚脚均均为为低低电电平平，8254内内所所有有寄存器状态未知。寄存器状态未知。l和和所所有有的的可可编编程程接接口口芯芯片片一一样样，要要让让8254工工作作，首首先先必必须须对对8254进行初始化。进行初始化。38微机原理与接口技术精品课程 初始化编程：l8254的初始化编程包括两方面：的初始化编程包

21、括两方面：l一是向控制字寄存器写入方式控制字，如一是向控制字寄存器写入方式控制字，如3个都用要写个都用要写3次（次（1个地址）。个地址）。l二是向所使用的计数器写入计数初值。如二是向所使用的计数器写入计数初值。如3个都用要写个都用要写3次（次（3个地址）。个地址）。l注注意意：每每个个计计数数器器在在使使用用前前，都都要要向向控控制制字字寄寄存存器器中中为为该该计计数数器器写写入入一一个个方方式控制字。式控制字。例如：某8254的地址为4043H则：计数器0：40H计数器1：41H计数器2：42H控制字：43H39微机原理与接口技术精品课程例：l试使用试使用8254的计数器的计数器0做成一个频

22、率为做成一个频率为5kHz的方波发生器，设的方波发生器，设8254的端口地址的端口地址为为40H43H，时钟，时钟fclk0=10MHz。l 解：根据解：根据8254的工作方式，计数器的工作方式，计数器0应工应工作于方式作于方式3。计数初值。计数初值fclk0fout010MHz5kHz2000。40微机原理与接口技术精品课程初始化程序：lMOV AL，00110110BlOUT 43H，AL ；写控制字，定义计数器；写控制字，定义计数器0;使用使用16位二进制计数位二进制计数 ;工作于方式工作于方式3，lMOV AX，2000lOUT 40H，AL ；为计数器；为计数器0送计数初值送计数初值

23、 ;先送低先送低8位位lMOV AL，AHlOUT 40H，AL ;为计数器为计数器0送计数初值高送计数初值高8位位 l至此时刻起，至此时刻起，OUT0开始输出所要求的方波。开始输出所要求的方波。41微机原理与接口技术精品课程8.3.2 8254在微机中的应用在微机中的应用lPC系列机的定时系统由独立的两部分组成。系列机的定时系统由独立的两部分组成。l一部分是控制时序产生电路，主要用于一部分是控制时序产生电路，主要用于CPU内部指令内部指令的执行过程：指令时钟。的执行过程：指令时钟。l另一部分主要用于另一部分主要用于CPU的外围接口芯片，这部分定时的外围接口芯片，这部分定时电路可按不同的接口芯

24、片产生不同的时序脉冲信号。电路可按不同的接口芯片产生不同的时序脉冲信号。l8254主要应用于后主要应用于后种种 42微机原理与接口技术精品课程PC系列机定时系统结构图 8255A地址地址6063H61H为为B口地址。口地址。DMADMA请求请求刷新刷新中断号为中断号为8 8产生方波产生方波频率：频率：1.1931816MHz输出方波频率（系统时钟用）：输出方波频率（系统时钟用）：18.2Hz（周期约（周期约55ms）返回返回扬声器门扬声器门注意：书284页图有错43微机原理与接口技术精品课程定时器的应用思路1.如何应用于电脑时钟计数器计数器CLKGATEOUT IRQ01.1931816 MH

25、z 18.2Hz方波方波（周期约（周期约55ms）8259ACPU中断请求+5V2.如何应用于实现电脑歌曲计数器计数器CLKGATE OUT1.1931816 MHz+5V 方波44微机原理与接口技术精品课程2.如何应用于实现电脑歌曲计数器计数器CLKGATE OUT1.1931816 MHz+5V 方波名曲：1 2 3 1 1 2 3 1 3 4 5 3 4 5 4.6 5.4 3 14.6 5.4 3 1 1 5 1 1 5 1 简谱：1 2 3 4 5 6 7 262 286 311 349 392 440 494HZ男中音123-493Hz，男高音164-698Hz 女中音123-49

26、3Hz，女高音220-1.1KHz 45微机原理与接口技术精品课程计数器0作用系统计时器：lPC系列微机系统中，计数器系列微机系统中，计数器0是一个产生时钟信号的系统计时器。系统主要利用它完是一个产生时钟信号的系统计时器。系统主要利用它完成成秒、分、时、天、月、年秒、分、时、天、月、年的计数。计数器的地址为的计数。计数器的地址为 40h-43h，初始化程序如下：，初始化程序如下：lMOV AL，00110110B ；计算器；计算器0控制字，控制字，；方式；方式3，16位位2进制计数进制计数lOUT 43H，ALlMOV AL，0 ；初值为；初值为0000H=65536lOUT 40H，AL ；

27、产生方波频率为；产生方波频率为1.1931816MHz 65536=18.2HzlOUT 40H，AL ；周期为；周期为1/18.2=54.925ms（近似为（近似为55ms）l 注：注：54.92518=988.25ms,此此11.75ms的误差是专门为的误差是专门为18次中断引起的小延时预留的。次中断引起的小延时预留的。46微机原理与接口技术精品课程计数器1作用动态存储器定时刷新控制：lPC系列微机系统中，计数器系列微机系统中，计数器1专门用做动态存储器刷新的定时控制。初始化专门用做动态存储器刷新的定时控制。初始化程序如下：程序如下：lMOV AL，01010100B ；方式方式2，分频方

28、式，分频方式lOUT 43H，ALlMOV AL，18 ；OUT输出信号频率为输出信号频率为1.1931816MHz18=66287HzlOUT 41H，AL ；OUT输出信号周期为输出信号周期为1/66287=15.08us，每每15.08us刷新用一次刷新用一次47微机原理与接口技术精品课程 计数器2作用扬声器音频发生器：l计数器计数器2用于为系统机箱内的扬声器发声提供音用于为系统机箱内的扬声器发声提供音频信号。频信号。l系统利用扬声器发声进行开机提示和故障报警系统利用扬声器发声进行开机提示和故障报警(如内存条不存在和显卡故障等如内存条不存在和显卡故障等)；l此外，应用程序还可对计数器此外

29、，应用程序还可对计数器2初始化编程，用初始化编程，用于乐曲演奏等。于乐曲演奏等。48微机原理与接口技术精品课程例：例：编写中断处理程序，要求主程序运行时，每编写中断处理程序，要求主程序运行时，每10秒响铃秒响铃一次，同时屏幕上显示信息一次，同时屏幕上显示信息“The bell is ring！”。解：此问题的解决用VB或VC的控件很容易，但通过底层汇编语言更能看出 解决问题的实质。分析：1、每每10秒响铃一次秒响铃一次可用电脑中的定时器中断实现，可用电脑中的定时器中断实现，其中断号为其中断号为08H。2、响铃响铃用并行接口用并行接口8255所控制的电脑扬声器实现。所控制的电脑扬声器实现。3、显

30、示信息显示信息“The bell is ring！”用软件中断调用用软件中断调用INT 21H 实现。实现。定时中断使用分析：电脑中定时中断使用分析：电脑中定时时间为：定时时间为：1/18.2秒（约秒（约55ms），即每隔），即每隔55ms便进便进入入08H号中断服务程序中，此程序的主要任务是：实时修改号中断服务程序中，此程序的主要任务是：实时修改“秒秒”“分分”“时时”“天天”等参数，在中断返回之前，有一个软件调用指令：等参数，在中断返回之前，有一个软件调用指令：INT 1CH；在；在系统系统BIOS中，中，1CH的处理程序只有一条的处理程序只有一条IRET指令，仅为用户提供一个中断指令，仅

31、为用户提供一个中断类型号。所以可以利用中断类型类型号。所以可以利用中断类型1CH设计一些动态功能。在本例中，因为题设计一些动态功能。在本例中，因为题目要求每目要求每10秒处理一次，而秒处理一次，而8号中断执行号中断执行182次才够次才够10秒，即每中断秒，即每中断182次响次响铃一次，同时屏幕上显示信息铃一次，同时屏幕上显示信息“The bell is ring！”设计任务：设计任务：利用利用系统系统BIOS提供的中断号提供的中断号1CH，编写一个完成任务的中断服务程，编写一个完成任务的中断服务程序即可。序即可。在编写程序时，除了功能实现外，还必须做两个方面的工作：在编写程序时，除了功能实现外

32、，还必须做两个方面的工作：1、在主程序初始化部分，先保存当前中断向量表内容，再置新的中断向量；、在主程序初始化部分，先保存当前中断向量表内容，再置新的中断向量；2、在主程序结束部分恢复原保存的、在主程序结束部分恢复原保存的1CH向量。向量。49微机原理与接口技术精品课程返回返回36返回4050微机原理与接口技术精品课程主程序1.设置定时中断次数：1822.获得原1CH中断号处的中断向量并保存之。中断服务子程序1.保护现场.2.判断定时中断的次数是否够 182次.不够则中断返回；若 够则完成下列任务：（1）响铃 （2）显示：The bell is ring 恢复现场中断返回在1CH中断号处创建新

33、的中断向量。设置8259A的中断屏蔽字。在1CH中断号处恢复原中断向量。主程序结束。程序设计框图程序设计框图每隔55ms执行1次此处应设计个长延时51微机原理与接口技术精品课程DATA SEGMENT；创建数据段COUNT DW182 ；定时次数MESSDBThe bell is ring!,0AH,0DH,$；显示内容DATA ENDSSTACK SEGMENT DB 100 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTMAIN PROC FAR ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART：PUSH DS SUB AX,AX PUSH

34、 AX MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,STACK MOV SS,AX MOV AL,1CH；得到原中断向量 MOV AH,35H INT 21H52微机原理与接口技术精品课程PUSHES；存储原中断向量PUSHBXPUSHDSMOV DX,OFFSET RING ；RING的偏移地址和段地址，取出新中断向量MOVAX,SEG RINGMOVDS,AXMOVAL,1CH；创建新中断向量MOVAH,25HINT21HPOPDSINAL,21H；设置8259A的中断屏蔽位ANDAL,0FEH ；使IR0=0(开放)，其它IRi保持原状OUT21H,ALSTI ；初始化工作

35、已做完，CPU开放中断 MOV DI,2000 ；延时，代替主程序实体。时间应大于10秒。DELAY：MOV SI,3000 DELAY1：DEC SI JNZ DELAY1 DEC DI JNZ DELAY53微机原理与接口技术精品课程POPDX；取原中断向量；取原中断向量POPDS MOVAL,1CHMOVAH,25HINT21HMAIN ENDP ；主程序段到此结束。；主程序段到此结束。RING PROC NEAR；1CH的中断服务程序的中断服务程序CLI ;关关CPU中断，中断，IF 0PUSHDS；保存现场；保存现场PUSHAXPUSHCXPUSHDXMOVAX,DATAMOVDS,

36、AXSTI ;开开CPU中断，中断，IF 1DECCOUNT；10秒计数秒计数JNZEXIT；时间不到，退出中断；时间不到，退出中断MOVDX,OFFSET MESS；时间到；时间到MOVAH,09H；显示信息；显示信息INT21H54微机原理与接口技术精品课程 MOVDX,100 ；响铃循环100次 IN AL,61H；读B口，61H是系统中8255 B口的地址 AND AL,0FCH ；FCH=1111 1100B ；D0控制GATE2，D1 控制扬声器门，改图28SOUND：XORAL,03H ；异或指令。书上是 XOR AL,02H，要改。OUT61H,AL ；此句执行后响铃开始由D0

37、、D1控制，时断时响。MOVCX,140H ；WAIT：LOOPWAIT ；时断时响间隔。DECDX JNE SOUND ；完成较长时间的响铃 AND AL，0FCH OUT 61H,AL ；关断 响铃，修改书上程序，加上此两句MOVCOUNT,182 ；重置定时中断次数EXIT：CLI POPDX；恢复现场 POPCX POPAX POPDS STI ；打开中断 IRET ；中断返回RING ENDP ；中断子程序段结束CODE ENDS ；代码结束 ENDSTART ；全部结束5.2455微机原理与接口技术精品课程8.4 可编程串行通信接口芯片可编程串行通信接口芯片8251A56微机原理与

38、接口技术精品课程并行通信并行通信与与串行通信串行通信图图 1、2 并行通信与串行通信并行通信与串行通信57微机原理与接口技术精品课程8.4 可编程串行通信接口芯片可编程串行通信接口芯片8251A做实验用的芯片及电路58微机原理与接口技术精品课程异步通信与同步通信 (均属串行通信)1、异步通信、异步通信起时位起时位结束位结束位有效信息有效信息间隙期全159微机原理与接口技术精品课程 异步通信与同步通信 (均属串行通信)2、同步通信、同步通信 外同步 自同步60微机原理与接口技术精品课程 串行通信的波特率串行通信的波特率 每秒传送的位数，单位是每秒传送的位数，单位是bps。国际上固定了标准波特率系

39、列：国际上固定了标准波特率系列：110，300，600，1200，1800，2400，4800，9600，19200 如：串行打印机工作在如：串行打印机工作在110波特。近距离串行通信工作在波特。近距离串行通信工作在9600波特。波特。注意：在同样波特率下，在同一个时间段内同步方式比异步方式注意：在同样波特率下，在同一个时间段内同步方式比异步方式 能传送更多的信息。能传送更多的信息。例如：异步通信，设每个字符对应一个起始位，例如：异步通信，设每个字符对应一个起始位，8个信息位，个信息位，一个停止位，波特率为一个停止位，波特率为1200bps。则每秒的最大字则每秒的最大字 符数为符数为1200/

40、10=120，所含的，所含的8位信息个数为：位信息个数为：120个。个。用同步通信，用用同步通信，用2个个8位同步字符作为信息帧头部，也按位同步字符作为信息帧头部，也按 1200波特率，则每秒能传送的波特率，则每秒能传送的8位字符个数为：位字符个数为：1200/8=150，减去，减去2个非信息的个非信息的8位同步字符，位同步字符，既每秒能传送既每秒能传送8位信息的个数：位信息的个数：148 61微机原理与接口技术精品课程 串行通信的波特率系数 同步方式时，波特率系数等于1；异步方式时，波特率系数等于1，16，32，64。通常取通常取16 既传送时所用时钟的频率是波特率的既传送时所用时钟的频率是

41、波特率的16倍。倍。如波特率如波特率:1200 则需要时钟频率为则需要时钟频率为:19200Hz 62微机原理与接口技术精品课程 8251A的基本性能的基本性能1、通过编程，可以工作在同步方式，也可以工作在异步方式。、通过编程，可以工作在同步方式，也可以工作在异步方式。同步方式下，波特率为同步方式下，波特率为064Kbps，异步方式下，波特率为异步方式下，波特率为019.2Kbps。2、在同步方式时，可以用在同步方式时，可以用5、6、7或或8位来代表字符，并且内位来代表字符，并且内部能自动检测同步字符，从而实现同步。部能自动检测同步字符，从而实现同步。3、在异步方式时，也可以用在异步方式时，也

42、可以用5、6、7或或8位来代表字符，位来代表字符，8251A在异步方式下能自动为每个数据增加一个启动位，并能在异步方式下能自动为每个数据增加一个启动位，并能根据编程为每个数据增加根据编程为每个数据增加1个、个、1.5个或个或2个停止位。个停止位。两种方式均可实现奇偶校验。即自动在每个数据后加上奇两种方式均可实现奇偶校验。即自动在每个数据后加上奇偶校验位偶校验位63微机原理与接口技术精品课程从功能上看，从功能上看，8251A芯片有下面芯片有下面7个模块组成：个模块组成：64微机原理与接口技术精品课程发送时加上包装接收时自动去掉包装异步通信65微机原理与接口技术精品课程l8251A作为远程通信调制

43、解调器作为远程通信调制解调器MODEM的的接口接口 C/D=0：传送数据地址C/D=1：控制口地址和 读状态地址SYNDET 同步检测信号TxRDY 发送器准备好信号。RxRDY 接收器准备好信号。TxD：发信息端RxD：收信息端TxD 发RxD 收串行发送快慢控制（波特率）远远程程传传输输66微机原理与接口技术精品课程8251A对特殊外设调制解调器MODEM 所设置的联络信号TxD 发信息发信息RxD 收信息收信息 远远程程传传输输调制器调制器直接短距离通信直接短距离通信67微机原理与接口技术精品课程 从右图看出：如将从右图看出：如将8251A作同作同步串行口用，则要向该芯片写入步串行口用，

44、则要向该芯片写入模式字、同步字符、控制字等模式字、同步字符、控制字等。8251A如何与如何与CPU的总线相连的总线相连哪？尤其是如何与地址总线相连。哪？尤其是如何与地址总线相连。？8251A提供的地址端口有：提供的地址端口有：CS C/D 8251A的编程模式字格式控制字 格式初始化举例控制字复位68微机原理与接口技术精品课程模式字 格式写入地址：C/D=1返回返回举例 处返回7269微机原理与接口技术精品课程控制字格式，写入地址：C/D=1返回返回举例处返回举例处返回7570微机原理与接口技术精品课程 MOV AL，40H ；内部复位命令内部复位命令 OUT 42H，AL MOV AL,0F

45、AH ;装模式字装模式字:异步模式，波特率因子异步模式，波特率因子=16，7个数据位，个数据位，;1个偶校验位，个偶校验位，2个停止位个停止位.OUT 42H,AL ;送送8251A,C/D=1 MOV AL,37H ;装控制字装控制字：使发送启动，使接收启动，并设置有关：使发送启动，使接收启动，并设置有关 ;信息。信息。OUT 42H,AL ;送送8251A,C/D=1 异步模式下的初始化程序片段异步模式下的初始化程序片段 假定假定8251A的地址为：的地址为：40H,42H.初始化应先装模式字，后装控初始化应先装模式字，后装控制字。制字。71微机原理与接口技术精品课程状态字 读出地址：C/

46、D=1 MOV DX，42H（C/D=1 控制和状态口地址）IN AL，DXTEST AL，2 ；接收到数据了吗？问状态字.TEST AL，38H ；接收数据的有问题吗？问状态字.MOV DX，40H（C/D=0数据口地址）IN AL，DX；若接收数据无问题，则读数据到AL寄存器。72微机原理与接口技术精品课程例例：两台计算机串行通信，第一台计算机：两台计算机串行通信，第一台计算机8251A的数据口和控的数据口和控制口地址分别为制口地址分别为1F0H和和1F2H，两台电脑之间采用查询方法、异，两台电脑之间采用查询方法、异步传送、半双工通信。实际电路如下页。步传送、半双工通信。实际电路如下页。设

47、第一台计算机要求发送的数据存放在以设第一台计算机要求发送的数据存放在以BUFF_T为初始址为初始址(偏移量偏移量)的内存单元中，发送数据个数为的内存单元中，发送数据个数为COUNT_T；第一台计算第一台计算机接收数据存放到以机接收数据存放到以BUFF_R为初始址的内存单元中，接收数据为初始址的内存单元中，接收数据的个数为的个数为COUNT_R。请编写第一台计算机的串行通信发送程序。请编写第一台计算机的串行通信发送程序。第一台计算机第二台计算机第一台第二台1F0H lF2HTxDRxDGND73微机原理与接口技术精品课程异步串行近距离通信的硬件电路：异步串行近距离通信的硬件电路：P300工作于方

48、式3f=16波特率波特率74微机原理与接口技术精品课程分析：发送端将数据送到端口发送缓冲器后，CPU不断查询TxRDY的状态是否为有效的高电平，若为高，表示已发送完从而发送缓冲器变空，可用OUT指令向8251A输出下一个数据字节进行发送，直至发送完COUNT_T字节数据。接收数据时，CPU不断检测RxRDY是否为有效的高电平，若为高则表示字符的全部位已接收完，CPU可用IN指令从8251A取走一个完整的字符数据，用同样方法接收下一个数据，直至接收完COUNT_R 字节数据。第一台计算机第二台计算机75微机原理与接口技术精品课程BET-T：MOV DX，1F2H ；控制口；控制口1F2HMOV

49、AL，40H ；向控制口写入控制字向控制口写入控制字40H，OUT DX，AL ；使系统夏位；使系统夏位MOV AL，7AH ；方式宇：异步方式，方式宇：异步方式，7个数据位，个数据位，1个停止位个停止位 ；偶校验、波特率系数为；偶校验、波特率系数为16 OUT DX，AL MOV CX，02H ；延时；延时D1：LOOP D1 ;注意：改正书上错误注意：改正书上错误 P301 MOV AL，11H ；控制字控制字 OUT DX，AL ；清除错误标志，允许发送；清除错误标志，允许发送 MOV CX，02H ；延时；延时D2：LOOP D2 MOV DI，BUFF_T ；发送数据的缓冲区首地址；

50、发送数据的缓冲区首地址 MOV CX，COUNT_T ；发送数据个数；发送数据个数NEXT_T：mov dx,1f2h 控制口控制口1F2HIN AL，DX ；读入状态；读入状态 TEST AL，1 ；TxRDY有效吗？有效吗？注意：改正书上错误注意：改正书上错误 P301 JZ NEXT_T ；无效，则等待；无效，则等待 MOV DX，1F0H ；数据口地址送；数据口地址送DX 数据口数据口1F0H 控制口控制口1F2H MOV AL，DI ；从缓冲区取一个数据；从缓冲区取一个数据 OUT DX，AL ；向；向8251A输出一个数据输出一个数据（送发送缓冲单元）进行发（送发送缓冲单元）进行发