可编程数字接口电路(终-十)


可编程数字接口电路(终-十)

可编程:可以通过软件命令,控制芯片的工作方式(数据传送方向,输入/输出方式)

可编程定时器8253

定时/计算器的工作基准是时钟脉冲
计数脉冲周期恒定,因此可以用来定时
定时的时间长度取决于时钟脉冲的周期及脉冲数
计数初值由需求和条件决定

8253芯片的特点

  • 可编程的逻辑器件
  • 非通道型的接口,具有特定功能
  • 可实现计数和定时
  • 工作方式
    • 减法计数
    • 计数值减到0时输出响应控制信号
    • 输出控制信号的形式可通过软件设置

外部引线

  • 连接系统端的主要引线
    • D0-D7
    • #CS
    • #RD
    • #WR
    • A0,A1
  • 连接外设端的主要引线
    • CLK:时钟脉冲输入
    • GATE:门控信号输入
    • OUT:定时输出

内部结构的特点

内部结构
具有三个完全相同的,独立的计数/定时器
三个计数器均为减法计数器
每个计数器含有两个寄存器(16位初值寄存器,16位计数寄存器)
控制寄存器:存放控制命令字
三个可独立工作的16位定时/计数器,一个控制寄存器,共占用4个端口地址

计数启动方式

启动方式由GATE端信号的形式决定
启动方式:

  • 软件启动 → GATE端为高电平
  • 硬件启动 → GATE端有一个上升沿

工作方式

  • 方式0
    • 软件启动,不自动重复计数
    • 计数结束输出高电平
  • 方式1
    • 硬件启动,不自动重复计数
    • 计数开始输出低电平,结束后又变高
  • 方式2
    • 软、硬件启动,自动重复计数
    • 计数到最后一个脉冲时输出低电平
  • 方式3
    • 软、硬件启动,自动重复计数
    • 输出对称方波
  • 方式4
    • 软件启动,不自动重复计数
    • 计数结束输出一个CLK宽度的低电平
  • 方式5
    • 硬件启动,不自动重复计数
    • 波形与方式4相同

控制字

用于设定各计数器的工作方式

8253的应用

  • 硬件设计
    • 与系统的连接
  • 软件设计
    • 写入控制字
    • 置计数初值

  • 每一次启动计数,需有两次写操作
    • 写控制字
    • 写计数器初值(8位字长,一次写入;16位字长,两次写入)
  • 每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器
  • 各计数器的计数初值送到该计数器的计数寄存器及初值寄存器

可编程并行接口芯片8255

特点

  • 通道型接口
    • 主要用于数据的输入或输出
  • 含3个独立的8位并行输入/输出端口
    • 2个为8位端口(PA,PB)
    • 1个可拆分为两个4位端口(PC口)
  • 各端口具有数据的控制和锁存能力
    • 既可作为输入端口,也可作为输出端口
  • 可通过编程,设置各端口工作在某一确定状态下

引线

  • 联系系统端的主要引线
    • D0-D7
    • #CS
    • #RD
    • #WR
    • A0,A1
    • REAST
  • 连接外设端的引脚(分别对应A,B,C三个端口)
    • PA0-PA7
    • PB0-PB7
    • PC0-PC7

工作方式

  • 基本输入/输出方式(方式0)
  • 选通工作方式(方式1)
  • 双向传送方式(方式2)

方式0

  • 相当于三个独立的8位简单接口
  • 各端口既可设置为输入口,也可以设置为输出口,但不能同时输入及输出
  • C端口是一个8位的简单接口,也可以分为两个4位端口
  • 常用于连接简单外设,适用于无条件或查询方式

习惯上

  • A端口和B端口作为8位数据的输入或输出口
  • C口的某些位作为状态输入

方式1

  • 利用一组选通控制信号控制A端口和B端口的数据输入输出
  • A,B口作输入或输出口,C口的部分位用于选通控制信号
  • A,B口在作为输入和输出时的选通信号不同

方式2

  • 双向输入输出方式
    • 可以既作为输入口,又作为输出口
  • 只有A端口可工作在方式2下

方式控制字及位控制字

  • 方式控制字
    • 用于确定3个端口的工作方式及数据传送方向
  • 位控制字
    • 仅用于C端口
    • 可设置C口某位的初始状态(为高电平或低电平)

8255芯片的应用

  • 芯片与系统的连接
  • 芯片的初始化
  • 响应的控制程序

Author: ljs
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