計算機控制系統(tǒng)8255ADC0809即作業(yè)

1、1. 1. 外部特性外部特性接口電路的外部特性由其對外的引出信號體現(xiàn)。對于面向對于面向cpu一側的信號一側的信號: 需要弄清面向的是什么樣的cpu 數據寬度(8/16/32位) 地址總線寬度(16/20/24/32位) 控制線是電平有效還是邊沿有效對于面向外設一側的信號對于面向外設一側的信號: 要弄清外設工作原理與工作特點 正確理解信號的意義 外設種類繁多, 信號差異較大2. 2. 接口電路芯片分類接口電路芯片分類支持通用的輸入支持通用的輸入/輸出及控制的接口芯片。輸出及控制的接口芯片。例如例如: 并行接口芯片并行接口芯片8212、8255a、z80pio等，以等，以及串行接口芯片及串行接口芯

2、片8250、8251、z80sio等。等。按功能分類：按功能分類：通用接口芯片通用接口芯片: 面向微機系統(tǒng)的專用接口芯片面向微機系統(tǒng)的專用接口芯片:例如:中斷控制器8259a, dma控制器8237/8257, z80dma, 定時/計數器8253/8254。(3) 面向外設的專用接口芯片面向外設的專用接口芯片:例如:crt控制器mc6845、8257；軟盤控制器pd765、fd8271/fd8272；鍵盤/顯示器接口芯片8279。(4) 接口電路的可編程性接口電路的可編程性可編程可編程-接口芯片的功能和工作方式可通過程序設定。初始化程序初始化程序-為設定芯片工作方式而編寫的程序段稱為該接口芯

3、片的初始化程序。3 3 并行接口和可編程并行接口芯并行接口和可編程并行接口芯片片8255a8255a并行接口傳輸數據通常以并行接口傳輸數據通常以8 8位、位、1616位或位或3232位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數據。位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數據。并行接口電路并行接口電路:*不可編程的并行接口電路 (如如74ls244/254三態(tài)緩沖器三態(tài)緩沖器,74ls273/373鎖存器鎖存器)*可編程接口電路 (如如 intel8255a)可編程接口電路通常應具有以下功能：可編程接口電路通常應具有以下功能：1. 兩個或兩個以上的具有鎖存器或緩沖器的數據端口；2. 每個數據端口都具有與cpu用應

4、答方式交換信號所必須的控制和狀態(tài)信息，也有與外設交換信息所必須的控制和狀態(tài)信息；3. 通常每個數據端口有能用中斷方式與cpu交換信息所必須的電路；4. 片選和控制電路；5. 可用程序選擇數據端口、選擇端口的數據傳送方向，選擇與cpu交換信息的方法。一、一、8255a8255a的內部結構和引腳信號的內部結構和引腳信號1. 8255a1. 8255a內部結構內部結構8255a可編程外圍設備接口(programmable peripheral interface, 簡寫為ppi) ,其內部結構如圖所示。8255a內部結構框圖a組控制數據總線緩沖器讀/寫控制邏輯b組控制resetrda0a1a組a口8

5、位a組a口a組c口高位(4位)b組c口低位(4位)8位b組b口pa7pa0pc7pc4pc3pc0pb7pb0d7d0wrcs8255a包括四大部分：數據總線緩沖器、讀寫控數據總線緩沖器、讀寫控制邏輯、制邏輯、a組和組和b組控制電路、端口組控制電路、端口a、b、c。(1) 數據端口數據端口a、b、c端口a包含一個8位數據輸出鎖存器/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器，輸入輸出數據均受到鎖存。端口端口b和和c: 都包含一個8位數據輸入緩沖器和一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器，輸出數據能鎖存，輸入數據不鎖存。端口端口c:可分成兩個4位端口，分別定義為輸入或輸出端口，還可定義為控制、狀態(tài)端口，配合端口a

6、和端口b工作。 a組和組和b組組a組包括組包括a口：pa0pa7c口的高4位：pc4pc7b組包括組包括b口：pb0pb7c口的低4位：pc0pc3a組，b組的控制寄存器，接收來自數據總線的控制字，并根據控制字確定各端口的工作狀態(tài)和工作方式。(3) 數據總線緩沖器數據總線緩沖器三態(tài)雙向三態(tài)雙向8位緩沖器，是位緩沖器，是8255a與與cpu 之間的數據接口。傳送輸入數據、輸出數據、之間的數據接口。傳送輸入數據、輸出數據、控制命令字。控制命令字。(4) 讀讀/寫控制邏輯寫控制邏輯接收來自cpu地址總線信號和控制信號，并發(fā)出命令到兩個控制組 (a組和b組)。cs：片選信號，接片選信號，接cpu高位地

7、址的譯碼輸出；高位地址的譯碼輸出；rd：讀信號，讀信號，rd有效，有效，cpu讀讀8255a的數據或狀態(tài)；的數據或狀態(tài)；wr：寫信號，寫信號，wr有效，有效，cpu向向8255a寫入的控制寫入的控制或數據信息?；驍祿畔ⅰ?. 8255a2. 8255a的引腳的引腳8 2 5 5a采用采用40線線雙 列 直 插雙 列 直 插封 裝 ， 引封 裝 ， 引腳 圖 如 圖腳 圖 如 圖所示。所示。8255a引腳定義432140371834.27d7d0a0a1csrdresetvccgnd986535368255appi數據總線數據總線控制線控制線電源線電源線通道通道a通道通道b通道通道ccpu接口

8、外設接口.pa7pa0.pb7pb0.pc7pc0wr25141516 171312 11 10 * pa7pa0：a端口數據信號引腳* pb7pb0：b端口數據信號引腳* pc7pc0：c端口數據信號引腳* d7d0： 8255a的8位數據線* a1a0： 端口選擇信號當a1a0=00時 選擇端口a當a1a0=01時 選擇端口b當a1a0=10時 選擇端口c當a1a0=11時 選擇控制端口二、二、8255a8255a的控制字的控制字8255a共有兩個兩個控制字:即工作方式控制字工作方式控制字和對和對c口置位口置位/復位控制字。復位控制字。1. 1. 工作方式控制字工作方式控制字控制字和各位的

9、含義如圖所示。d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0b組端口c(下半部)1=輸入， 0=輸出端口b1=輸入，0=輸出方式選擇0方式0， 1=方式1a組端口c(上半部)1=輸入， 0=輸出端口a1=輸入，0=輸出方式選擇00方式0， 01=方式1，1=方式2方式設置標志1=有效工作方式控制字2. 2. 端口端口c c的置位的置位/ /復位控制字復位控制字控制字的格式如圖所示。控制字的格式如圖所示。置位/復位控制字d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0位的置位/復位1=置位，0=復位位 選 擇d3 d2 d1 通道c位按位置位/復位控制標志0=有效0 0 0 位00 0 1 位10

10、 1 0 位20 1 1 位31 0 0 位41 0 1 位51 1 0 位61 1 1 位7不使用設置為000關于控制字要說明幾點：關于控制字要說明幾點：(1) 設置方式控制字時，a口、b口作為整整體設置體設置，而c口要分成上、下兩部分分別設置分別設置。三個端口的工作方式由一個控制字規(guī)定一個控制字規(guī)定。 c口按位置位/復位控制字不是送到c口地口地址址，而是送到控制寄存器控制寄存器地址；且一個控制字只能使c口一位置位或復位一位置位或復位。(3) 方式控制字和按位置位/復位控制字均寫入同一個控制寄存器控制寄存器地址，二者通過最高位d7來區(qū)別。d7=1為方式控制字，d7=0為按位置位/復位控制字。

11、例例：設8255a的地址為04a0h04a3h，按下述要求對8255a進行初始化。要求a口、b口均設置成方式1，均為輸入，pc6和pc1為輸出。 mov dx，04a3h ； 控制口地址 mov al，b6h ；工作方式控制字 out dx，al ； 控制字送到控制口例例：設8255a的地址為04a0h04a3h，要求通過8255a芯片c口的pc2位產生一個方波脈沖。 mov dx，04a3h ；控制口地址aa：mov al，05h ；對pc2置位的控制字 out dx, al call delay ；延時程序 mov al，04h ；對pc2復位的控制字 out dx，al jmp aa三、

12、三、8255a8255a的工作方式的工作方式1. 1. 方式方式0 0 基本輸入基本輸入/ /輸出方式輸出方式方式0是一種基本輸入輸出工作方式，它的24條i/o線全部都用作傳送數據，不設置應答信號線，常用于無條件傳送，輸出有鎖存，輸入只有緩沖能力而無鎖存功能。方式方式0的方式控制字：的方式控制字：100 d4d30 d1d0* 任何一個端口都可由cpu用簡單的輸入輸入或輸出指令輸出指令來進行讀寫讀寫* 8255a可作為查詢方式查詢方式的接口電路，這時a口和b口分別作為數據端口數據端口* c口的高4位和低4位能分別作為輸入輸入或輸輸出出用來傳送控制外設的控制信息控制信息和采集外設的狀態(tài)信息狀態(tài)信

13、息。addaaddastartstartclkclkeoceocd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器+vref+vref-vref-vrefoeoevstvst+ +- -a d d c a d d b a d d a 選擇的通道選擇的通道0000 0 10 1 00 1 11 0 01 0 1 1 1 0 1 1 1 in0in1in2in3in4in5in6in7通道選擇表adda

14、addastartstartclkclkeoceocd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoealeale：地址鎖存允許信號。在對應：地址鎖存允許信號。在對應aleale上跳沿，上跳沿，addaadda、addbaddb、asscassc地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。addaaddastartstartclkclkeoce

15、ocd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoestartstart：轉換啟動信：轉換啟動信號。號。startstart上跳沿時，上跳沿時，所有內部寄存器清所有內部寄存器清0 0；startstart下跳沿時，開下跳沿時，開始進行始進行a/da/d轉換；在轉換；在a/da/d轉換期間，轉換期間，startstart應保持低電平。應保持低電平。ad

16、daaddastartstartclkclkeoceocd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoed7d0d7d0：數據輸出線。其為三態(tài)緩沖輸出形：數據輸出線。其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數據線直接相連式，可以和單片機的數據線直接相連。addaaddastartstartclkclkeoceocd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路

17、開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoeoeoe：輸出允許信號。其用于控制三態(tài)輸出鎖：輸出允許信號。其用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。存器向單片機輸出轉換得到的數據。oe=0oe=0，輸出數據線呈高電阻；輸出數據線呈高電阻；oe=1oe=1，輸出轉換得到，輸出轉換得到的數據的數據。addaaddastartstartclkclkeoceocd0d0d7d78 8 通

18、通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoeeoceoc：轉換結束狀態(tài)信號。：轉換結束狀態(tài)信號。eoc=0eoc=0，正在進行，正在進行轉換；轉換；eoc=1eoc=1，轉換結束。該狀態(tài)信號既可，轉換結束。該狀態(tài)信號既可作為查詢的狀態(tài)標志，又可以作為中斷請求作為查詢的狀態(tài)標志，又可以作為中斷請求信號使用。信號使用。addaaddastartstartclkclkeoceo

19、cd0d0d7d78 8 通通道多道多路開路開關關in0in0in7in7地址地址譯碼譯碼鎖存鎖存addbaddbaddcaddcaleale控制邏輯與時序控制邏輯與時序d/ad/a轉換器轉換器sarsarvinvin比較器比較器輸輸出出鎖鎖存存器器vstvst+ +- -+vref-vrefoevrefvref：參考電源。其典型：參考電源。其典型值為值為+5 v+5 v（vref (+) =+5 vref (+) =+5 v v，vref(-) =0 vvref(-) =0 v）adc0809adc0809芯片時序圖芯片時序圖圖 5 1 1）進行通道選擇；）進行通道選擇； 2 2）發(fā)啟動信號

20、；）發(fā)啟動信號； 3 3）取回轉換結束信號；）取回轉換結束信號； 4 4）讀取轉換的數據；）讀取轉換的數據； ： 延時讀數延時讀數 查詢查詢eoc=1 eoc=1 eoceoc申請中斷申請中斷 對于一種對于一種a/da/d轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。已知的和固定的。 例如例如,adc0809,adc0809轉換時間為轉換時間為128 s128 s，相當于，相當于6 mhz6 mhz的的mcs-mcs-5151單片機單片機r 64r 64個機器周期?？蓳嗽O計一個延時子程序，個機器周期?？蓳嗽O計一個延時子程序，a/da/d轉換啟動

21、后即調用這個延時子程序，延遲時間一到，轉換肯轉換啟動后即調用這個延時子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經完成了，接著就可進行數據傳送。定已經完成了，接著就可進行數據傳送。 在這種方式下，在這種方式下，eoceoc引腳懸空。引腳懸空。 啟動啟動08090809后，延遲后，延遲10us10us，檢測，檢測eoceoc，若，若eoc=0eoc=0則則a/da/d轉換轉換沒有結束，繼續(xù)檢測沒有結束，繼續(xù)檢測eoceoc，直到，直到eoc=1eoc=1。當。當eoc=1eoc=1時，時，a/da/d轉轉換已經結束，單片機讀取換已經結束，單片機讀取a/da/d轉換結果。轉換結果。 在這種方式下，在這種方式下

22、，eoceoc必須接到必須接到80518051的一條的一條i/oi/o線上。線上。 啟動啟動a/da/d轉換后可以做其它工作，當轉換后可以做其它工作，當a/da/d轉換結束時，轉換結束時，eoceoc由由0-1 0-1 申請中斷請求信號，若申請中斷請求信號，若cpucpu開放中斷，則進入中斷服開放中斷，則進入中斷服務程序，在中斷服務程序中讀取務程序，在中斷服務程序中讀取a/da/d轉換的結果。轉換的結果。 在這種方式下，在這種方式下， eoceoc信號變化方式必須與信號變化方式必須與cpucpu的中斷觸發(fā)的中斷觸發(fā)方式一致，若不一致必須增加門電路加以轉變。方式一致，若不一致必須增加門電路加以轉變。 mov dx，02c3h ；控制口地址 mov al,1001 1000b；設pc0pc3為輸出, pc4pc7輸入，pa輸入 ou