第8章 微機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用

第8章

微機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用并行I/O接口8.2計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述8.1串行通信接口8.3并行I/O接口8.2計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述8.1串行通信接口8.38.1接口概述8.1.1接口及相關(guān)概念

接口位于系統(tǒng)與外設(shè)之間，用來協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控制任務(wù)的邏輯電路被稱為I/O接口電路，通過接口電路對輸入/輸出過程起一個緩沖和聯(lián)絡(luò)的作用。接口技術(shù)是連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種功能部件，構(gòu)成一個完整的、實(shí)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是把由處理器、RAM、ROM等組成的基本系統(tǒng)與外部設(shè)備連接起來，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部世界通信的一門技術(shù)，即僅指I/O設(shè)備接口技術(shù)。接口是CPU與外界的連接電路，具有如下功能：尋址能力輸入/輸出功能信號量轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能聯(lián)絡(luò)功能中斷管理錯誤檢測具有對輸入/輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖、隔離和鎖存緩沖數(shù)據(jù)的傳送功能具有定時／計(jì)數(shù)功能8.1.2接口的I/O端口與系統(tǒng)的連接

CPU和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，各類信息在接口中進(jìn)入不同的寄存器，一般稱這些寄存器為I/O端口，每個端口有一個端口地址。

１.接口部件的I/O端口分為數(shù)據(jù)端口控制端口狀態(tài)端口

數(shù)據(jù)線控制線狀態(tài)線DBCBAB數(shù)據(jù)輸入寄存器(or三態(tài)門)數(shù)據(jù)輸出寄存器(鎖存器)狀態(tài)寄存器(or三態(tài)門)命令寄存器譯碼電路控制邏輯外部輸入或輸出設(shè)備

I/O接口中的端口分類圖

2.I/O接口信息分類數(shù)據(jù)信息包括三種形式：數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量狀態(tài)信息是外設(shè)通過接口往CPU傳送的，如：“準(zhǔn)備好(READY)”信號、“忙（BUSY）”信號控制信息是CPU通過接口傳送給外設(shè)的，如：外設(shè)的啟動、停止信號就是常見的控制信息

3.I/O接口與系統(tǒng)的連接從結(jié)構(gòu)上看，接口分為兩個部分：用來和I/O設(shè)備相連用來和系統(tǒng)總線相連并行I/O接口8.2計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述8.1串行通信接口8.38.2并行I/O接口并行通信就是把一個字符的n位同時用幾條數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸，即每一位數(shù)據(jù)位占用一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸。

優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快，信息率高

缺點(diǎn)：電纜要多，隨著傳輸距離的增加，電纜的開銷會成為突出的問題

適用于：傳輸速率要求較高，而傳輸距離較短的場合8.2并行I/O接口典型雙通道的并行接口，包括輸入鎖存寄存器、輸出緩沖寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器。8.2.1并行接口功能與特點(diǎn)

1.并行接口功能一個并行接口電路應(yīng)具有以下3方面的功能：（1）實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接，提供數(shù)據(jù)的輸入輸出功能。（2）實(shí)現(xiàn)與I/O設(shè)備的連接，具有與I/O設(shè)備進(jìn)行應(yīng)答的同步機(jī)構(gòu)，保證有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收/發(fā)送：（3）有中斷請求與處理功能，使得數(shù)據(jù)的輸入/輸出可以采用中斷的方法來實(shí)現(xiàn)功能。

2.并行接口的特點(diǎn)（1）并行接口是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)(字)為單位與輸入/輸出設(shè)備或被控對象傳送信息的。（2）并行口的“并行”含義是指接口與I/O設(shè)備或被控對象一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線。（3）并行傳送的信息，不要求固定的格式。（4）從并行接口的電路結(jié)構(gòu)來看，并行口有硬線連接接口和可編程接口之分。3.并行接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及信號（1）并行接口電路內(nèi)由數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器、其他控制電路等組成。（2）并行接口電路的外部信號由數(shù)據(jù)信號、控制信號、狀態(tài)信號、地址譯碼信號、讀寫信號、中斷申請與應(yīng)答信號等組成。8.2并行I/O接口8.2.2并行接口的分類常用的并行接口電路按操作方式有兩大類：一類是非編程的接口電路，如74LS244/245、74LS273/373、8212等。硬線連接接口的工作方式及功能用硬線連接來設(shè)定。一類是可編程接口，接口的工作方式及功能可以用軟件編程的方法加以改變，則稱為可編程接口。8.2.3非編程并行接口

CPU可以通過輸入輸出口隨時讀取外設(shè)的信息或向它們發(fā)送控制命令，我們把這類接口稱為簡單并行口，或叫無條件傳送方式接口。

1.簡單并行輸入

在輸入量是穩(wěn)定的情況下，當(dāng)微機(jī)在收集被控對象的狀態(tài)信息，控制量不變時，狀態(tài)信息在一個較長的時間內(nèi)也不發(fā)生改變。當(dāng)一組設(shè)定的開關(guān)量為輸入時，此時可以采用三態(tài)門74LS244/74LS245直接讀取，如圖8-4所示。無鎖存功能的非可編程并行接口

(a)單向驅(qū)動74LS244引腳圖(b)雙向驅(qū)動74LS245引腳圖

74ls244并口輸入應(yīng)用電路

74LS244CPUK6K5K4K3K2K1K0&+5VR狀態(tài)標(biāo)志

2.簡單并行輸出由于微處理器的信息出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線的時間很短，一般只有毫微秒級。因此，輸出接口中要有數(shù)據(jù)鎖存能力，將輸出的數(shù)據(jù)保持足夠長的時間，以便輸出設(shè)備能夠使用。（1）74LS373概述74LS373是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)際是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器觸發(fā)器，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲器。（2）內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及引腳

(a)74LS373引腳圖(b)74LS373內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(c)74LS373電路連接圖8.2.4可編程并行接口芯片8255A概述1．8255A的基本特性（1）8255A具有兩個8位(A和B口)和兩個4位(C口高/低四位)并行輸入輔出的端口的接口芯片。TTL電平；C口可單獨(dú)置位/復(fù)位。（2）8255A能適應(yīng)CPU與I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求。如無條件傳送，應(yīng)答方式(查詢)傳送，中斷方式傳送；以及多種工作方式。（3）8255A的兩條命令(方式字和控制字)提供了靈活方便的編程環(huán)境。（4）8255APC口具有特殊功能。（5）8255A芯片內(nèi)部主要由控制寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器組成。

resetD7~D0A9~A2A1A0IORIOW片選譯碼數(shù)據(jù)緩沖器讀寫控制片內(nèi)譯碼CSRESETA1A0RDWRPC7~PC0PB7~PB0PA7~PA0控制口端口A端口C(7-4)端口C(3-0)端口B+5VGNDD7~D0A組8255A總線B組2.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）數(shù)據(jù)總線緩沖器。8位、雙向、三態(tài)緩沖器。（2）8255A有三個8位輸入輸出端口(PORT)PA、PB和PC，各端口都可以由程序設(shè)定為不同的工作方式。（3）A組和B組的控制電路。（4）讀/寫控制邏輯。2.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3．8255A引腳（1）面向CPU的引腳信號及功能。

D0～D7數(shù)據(jù)線：8位，雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線，用來與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。CPU通過它向8255A發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；8255A通過它向CPU回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)。片選信號：低電平有效。由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，用以選擇8255A的內(nèi)部端口。只有當(dāng)為“0”時，8255A芯片才工作。當(dāng)為高電平時，8255A芯片未選中不工作。A1～A0內(nèi)部端口地址選擇輸入信號線（端口選擇）。與系統(tǒng)的地址總線低位相連。8255A內(nèi)部共有4個端口：PA口，PB口，PC口和控制口，兩位地址，可形成片內(nèi)四個端口地址。3．8255A引腳（1）面向CPU的引腳信號及功能。：讀信號。輸入，低電平有效?？刂?255A將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息送給CPU（從外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)）。：寫信號。輸出，低電平有效?？刂艭PU將數(shù)據(jù)或控制信息送到8255A（向外設(shè)輸出的數(shù)據(jù)）。RESET：復(fù)位信號，高電平有效。用來清除8255A的內(nèi)部寄存器，并置PA口，PB口，PC口均為輸入方式。輸出寄存器和狀態(tài)寄存器被復(fù)位，并且屏蔽中斷請求。24條I/O線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。這種勢態(tài)，一直維持，直到用方式命令才能改變，使其進(jìn)入用戶所需的工作方式。3．8255A引腳（2）面向外設(shè)的引腳信號及功能。

PA0～PA7：A組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)；

PB0～PB7：B組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)；

PC0～PC7：C組輸入輸數(shù)據(jù)線，用來連接外設(shè)或者作為控制信號。8.2.58255A的初始化編程8255A的控制字（1）工作方式控制字。

方式控制字的作用是：指定3個并行端口(PA、PB、PC)的工作方式及端口功能，即是作為輸入端口還是為輸出端口。B口0輸出1輸入0方式01方式1D7D6D5D4D3D2D1D0特征位，D7=1表示是方式控制字PC3~PC00

輸出1輸入B組工作方式PC7~PC40輸出1輸入A口0輸出1輸入A組工作方式00方式001方式11x方式28255A方式選擇控制字【例8-5】8055A工作方法控制的用法如果把端口PA設(shè)定為方式1，輸出；端口PB設(shè)定為方式0，輸入；端口PC上半部給端口PA，下半部設(shè)定為輸出。則方式選擇控制字為：10101010B=AAH。若將此控制字內(nèi)容寫入8255A的控制寄存器，即實(shí)現(xiàn)了對8255A工作方式的設(shè)定，就是完成了對8255A的初始化。設(shè)控制口地址為303H，初始化的程序段為：MOVDX，303H ；8255A的控制口地址MOVAL，OAAH ；初始化（工作方式）控制字OUTDX，AL ；控制字寫入控制端口（2）PC口按位置位/復(fù)位控制字按位置位/復(fù)位控制字的作用：是使指定PC口的某一位輸出為高電平或低電平，以用于控制或應(yīng)答信號。則程序段如下：MOVDX，303H ；8255A控制口地址MOVAL，09H ；控制字，PC4置1OUTDX，AL ；控制字寫入控制端口如果要使該引腳(PC4)復(fù)位，則用下列程序段實(shí)現(xiàn)：M0V Dx，303H ；8255A控制口地址MOV AL，08H ；使PC2=1的控制字OUT DX，AI ；送到控制口

【例8-6】PC口置位/復(fù)位控制字的用法。若要使PC口的PC4端輸出高電平，則按位置位/復(fù)位控制字應(yīng)為00001001B=09H，將該控制字寫入8255A的控制寄存器，即可在PC4引腳得到一個高電平的操作。設(shè)控制口地址為0303H，8.2.68255A的工作方式8255A有三種工作方式：方式0——基本輸入/輸出方式方式1——選通輸入/輸出方式方式2——雙向傳輸方式

可以通過往控制寄存器中寫入控制字來選擇其工作方式。1．工作方式0：基本的輸入/輸出工作方式方式0是一種基本的輸入/輸出工作方式，它不需要應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號方式0下，8255A分成彼此獨(dú)立的兩個8位和兩個4位并行口，這四個并行口都能被指定作為輸入或者作為輸出用，共有16種不同的使用組態(tài)。端口信號線之間無固定的時序關(guān)系，由用戶根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求決定輸入輸出的操作過程。方式O沒有設(shè)置固定的狀態(tài)字。是單向I/O，一次初始化只能指定端口作輸入或作輸出，不能指定端口同時既作輸入又作輸出。方式0適合于兩種情況：一種是無條件傳送，另一種是查詢方式傳送。2.工作方式1：選通輸入/輸出方式方式1是一種采用選通（應(yīng)答式）聯(lián)絡(luò)信號的輸入/輸出方式。在面向I/O設(shè)備的24根線中，設(shè)置專用的中斷請求和聯(lián)絡(luò)信號線。數(shù)據(jù)的輸入輸出都被鎖存。PA口和PB口為數(shù)據(jù)端口，而PC口的大部分引腳分配作聯(lián)絡(luò)信號用，用戶對這些引腳不能再指定作其他用途。3．8255A的工作方式2：雙向選通輸入/輸出方式把PA口作為雙向輸入輸出口，把PC口的5根線(PC3～PC7)作為專用應(yīng)答線。所以8255A只有PA口具有方式2的功能。為雙向選通輸入/輸出?？芍付≒A口既作輸入口又作輸出口。既能發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接收數(shù)據(jù)。這一點(diǎn)和方式0及方式1一次初始化只能指定為輸入口或?yàn)檩敵隹诘膯蜗騻魉筒煌?/p>

8.2.78255A應(yīng)用舉例利用PA口的8條I/O線PA7—PA0分別控制8只LED發(fā)電管，令其按走馬燈方式連續(xù)不停的工作。

分析：8255A只用A口的輸出方式，可選用方式0、方式1.和方式2，由于控制LED燈為走馬燈形式，不受其他條件控制，因此選用方式0，故方式字為80H。 MOV AL,80H OUT 83H,AL ;初始化TOP： MOV CL,8 MOV AL,80H ;自左開始點(diǎn)亮LED_1： OUT 80H,AL ROR AL,1 LOOP LED_1 JMP TOP HLT并行I/O接口8.2計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述8.1串行通信接口8.38.3串行通信接口1.串行通信的基本概念串行通信：是指利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳送。

2.在串行通信時收發(fā)雙方要解決的問題雙方約定以何種速率進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收（波特率）。約定采用何種數(shù)據(jù)格式（幀格式），如果包含控制信息那它的定義又是什么。接收方如何得知一批數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束（幀同步）。接收方如何從位流中正確地采樣到位數(shù)據(jù)（位同步）。接收方如何判斷收到數(shù)據(jù)的正確性（數(shù)據(jù)校驗(yàn)）。收發(fā)出錯時如何處理（出錯處理）。8.3.1串行通信概述根據(jù)同步方式的不同，將串行通信分為，即異步通信（ASYNC）和同步通信(SYNC)兩種方式。1.異步通信方式異步通信以幀為傳輸單位，每個幀中包含有多個字符，其通信協(xié)議是起止式異步通信協(xié)議，通信中兩個字符間的時間間隔是不固定的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位代碼間的時間間隔是固定的。起始位——每個字符開始傳送的標(biāo)志，起始位采用邏輯0電平起始位校驗(yàn)位停止位空閑位數(shù)據(jù)位低位高位字符0/10/10/10/110111…數(shù)據(jù)位——數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由5～8個二進(jìn)制位組成，低位先傳送校驗(yàn)位——用于校驗(yàn)是否傳送正確；可選擇奇檢驗(yàn)、偶校驗(yàn)或不傳送校驗(yàn)位停止位——表示該字符傳送結(jié)束。停止位采用邏輯1電平，可選擇1、1.5或2位空閑位——傳送字符之間的邏輯1電平，表示沒有進(jìn)行傳送異步通信協(xié)議格式波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)。表示每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)。

例如數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/秒，而每一個字符為10位則其傳送的波特率為10×120＝1200字符/秒＝1200波特。2.同步串行通信方式同步通信以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊附加1個或2個同步字符，最后以校驗(yàn)字符結(jié)束，在通信過程中，每個字符間的時間間隔是相等的，而且每個字符中各相鄰位代碼間的時間間隔也是固定的。同步通信的規(guī)程有以下兩種：（1）面向比特(bit)型規(guī)程：以二進(jìn)制位作為信息單位?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大多采用此類規(guī)程。最典型的是HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制)通信規(guī)程。（2）面向字符型規(guī)程：以字符作為信息單位。字符是EBCD碼或ASCII碼。最典型的是IBM公司的二進(jìn)制同步控制規(guī)程(BSC規(guī)程)。在這種控制規(guī)程下，發(fā)送端與接收端采用交互應(yīng)答式進(jìn)行通信。ABABAB單工半雙工全雙工3.數(shù)據(jù)傳送方式根據(jù)數(shù)據(jù)傳送方向的不同，串行通信通常采用全雙工或半雙工傳輸制式4.基帶傳輸方式

在傳輸線路上直接傳輸不加調(diào)制的二進(jìn)制信號。它要求傳送線的頻帶較寬，傳輸?shù)臄?shù)字信號是矩形波。基帶傳輸方式僅適宜于近距離和速度較低的通信。5.頻帶傳輸方式（1）調(diào)制和解調(diào)。（2）采用頻帶傳輸時，通信雙方各接一個調(diào)制解調(diào)器，將數(shù)字信號寄載在模擬信號(載波)上加以傳輸。因此，這種傳輸方式也稱為載波傳輸方式。

常用的調(diào)制方式有三種：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。8.3.2串行傳送總線接口

1.RS232C總線串行接口標(biāo)準(zhǔn)。指的是計(jì)算機(jī)或終端(數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE)的串行接口電路與調(diào)制解調(diào)器MODEM等(數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE)之間的連接標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C總線的電氣規(guī)范。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)采用EIA電平，規(guī)定：“1”的邏輯電平在-3V~-15v之間，“0”的邏輯電平在+3V~+15V之間。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與TTL標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換。2．RS-423A總線美國電子工業(yè)協(xié)會在1987年提出了RS-423A總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-423A總線全稱是“不平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，該標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)點(diǎn)是在接收端采用了差分輸入。8.3.2串行傳送總線接口3．RS-422A總線RS-422A總線也稱為“平衡型電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，采用平衡輸出的發(fā)送器和差分輸入的接收器。采用普通雙絞線時，RS-422A可在1200m范圍內(nèi)以38400的波特率進(jìn)行通信。在短距離（200m），RS-422A的線路可以輕易地達(dá)到200K以上的波特率。4．RS-485總線RS-485適用于收發(fā)雙方共用一對線路進(jìn)行通信，也適用于多個點(diǎn)之間共用一對線路進(jìn)行總線方式聯(lián)網(wǎng)，通信只能是半雙工的，100Kbps波特率可傳送達(dá)1200米；9600bps時可傳送15千米；10Mbps時則只能傳送15米。8.3.3可編程串行接口芯片8251A1.可編程串行接口芯片8251A概述基本性能。同步傳送和異步傳送兩種工作方式。同步方式下的格式。每個字符用5～8位來表示，內(nèi)部能自動檢測同步字符。允許同步方式奇/偶校驗(yàn)。異步方式下的格式。每個字符用5～8位來表示，時鐘頻率為傳輸波特率的1：16或64倍，用1位奇/偶校驗(yàn)位，1位起始位。并能根據(jù)編程為每個數(shù)據(jù)增加1、1.5或2位的停止位?？梢詸z查起始位，自動檢測和處理終止字符。全雙工的工作方式。其內(nèi)部提供具有雙緩沖器的發(fā)送器和接收器。提供出錯檢測。具有奇偶、溢出和幀錯誤三種校驗(yàn)電路。2.8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳2.8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳（1）發(fā)送器。發(fā)送器由發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路兩部分組成。（2）接收器。接收器由接收緩沖器和接收控制電路兩部分組成。（3）數(shù)據(jù)總線緩沖器。數(shù)據(jù)總線緩沖器是CPU與8251A之間的數(shù)據(jù)接口。包含3個8位的緩沖寄存器：兩個寄存器分別用來存放CPU向8251A讀取的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。一個寄存器用來存放CPU向8251A寫入的數(shù)據(jù)或控制。（4）讀/寫控制電路。讀/寫控制電路用來配合數(shù)據(jù)總線緩沖器的工作。（5）調(diào)制/解調(diào)器控制電路。調(diào)制解調(diào)控制電路用來簡化8251A和調(diào)制解調(diào)器的連接。8.3.48251A的編程1．方式選擇控制字（模式字）2．操作命令控制字（控制字）3．狀態(tài)字例如，若要查詢8251A接收器是否準(zhǔn)備好，則可用下列程序段完成：

MOV DX，0FFF2H；狀態(tài)口L：IN AL，DX ；讀狀態(tài)口 AND AL，02H ；查Dl＝1？即準(zhǔn)備好了嗎？ JZ L ；未準(zhǔn)備好，則等待 MOV DX，OFFF0H

；數(shù)據(jù)口 IN Al，DX ；已準(zhǔn)備好則輸入數(shù)據(jù)4.8251A的初始化編程

8251A芯片復(fù)位以后，第一次用奇地址端口寫入的值作為模式字進(jìn)入模式寄存器。如果模式字中規(guī)定了8251A工作在同步模式，由CPU用奇地址端口寫入的值將作為控制字送到控制寄存器，而用偶地址端口寫入的值將作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器。

對8251A異步通信初始化程序段如下：MOV AL，0FAH；設(shè)置方式字OUT 52H，ALMOV AL，37H；設(shè)置命令字，啟動發(fā)送器、接收器OUT 52H，AL…并行I/O接口8.2計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4接口概述8.1串行通信接口8.38.4計(jì)數(shù)與定時技術(shù)8.4.1計(jì)數(shù)與定時概述1.計(jì)數(shù)與定時系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)中的定時，可分為兩類：一類是計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行的時間基準(zhǔn)——內(nèi)部定時，因而使計(jì)算機(jī)每種操作都是按照嚴(yán)格的時間節(jié)拍執(zhí)行的；另一類是外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)某種功能時，在外設(shè)和CPU之間或外設(shè)與外設(shè)之間的時間配合——外部定時。2.定時方法(1)軟件定時利用CPU內(nèi)部定時機(jī)構(gòu)，使每執(zhí)行一條指令需要若干個機(jī)器周期的原理，運(yùn)用軟件編程，循環(huán)執(zhí)行一段程序而產(chǎn)生等待延時。這是常用的一種定時方法，主要用于短時延時。(2)硬件定時采用可編程通用的定時/計(jì)數(shù)器或單穩(wěn)延時電路產(chǎn)生定時或延時。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不占用CPU的時間，定時時間長，使用靈活，故得到廣泛應(yīng)用。8.4.2定時/計(jì)數(shù)器82531.8253的主要功能功能：8253芯片上有3個獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器。每個計(jì)數(shù)器都可以按照二進(jìn)制或二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)。每個計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速率可高達(dá)2MHz。每個計(jì)數(shù)器有6種工作方式，可由程序設(shè)置和改變所有的輸入輸出都與TTL電平兼容。2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)(1)數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個8位三態(tài)、雙向寄存器，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線D0～D7相連。數(shù)據(jù)總線緩沖器有三個基本功能：CPU在初始化編程時，向8253寫入確定8253工作方式的控制字。CPU向某一計(jì)數(shù)寄存器裝入值。CPU從某一計(jì)數(shù)寄存器讀出計(jì)數(shù)器的值。2.8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)(2)讀/寫控制邏輯讀/寫邏輯由CPU發(fā)來的讀、寫信號和地址信號，選擇讀出或?qū)懭爰拇嫫鳎⑶掖_定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颍菏亲x出還是寫入（既產(chǎn)生整個器件的工作控制信號）。(3)控制字寄存器

控制字寄存器接受CPU送來的工作方式控制字?？梢杂脕磉x擇某一計(jì)數(shù)器及相應(yīng)的工作方式。控制字寄存器只能寫入，不能讀出。(4)計(jì)數(shù)器

8253有三個獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，即計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2。每個計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同，每一個計(jì)數(shù)器由一個16位減1計(jì)數(shù)器，16位計(jì)數(shù)初值寄存器和16位輸出鎖存器組成。3.8253的引腳（1）數(shù)據(jù)與控制引腳的功能定義

D0~D7：數(shù)據(jù)線：雙向、三態(tài)，它們?yōu)槿龖B(tài)輸出輸入線，用于連接CPU的數(shù)據(jù)線。供CPU向8253讀寫數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。：片選信號：輸入信號、低電平有效。只有當(dāng)‘’為0時CPU選中8253，可以向8253進(jìn)行讀寫；通常接地址譯碼信號，由CPU輸出的地址碼經(jīng)譯碼產(chǎn)生。：讀信號、輸入信號、低電平有效。由CPU發(fā)出，用于對8253寄存器讀數(shù)據(jù)操作。：寫信號、輸入信號、低電平有效。由CPU發(fā)出，用于對8253寄存器寫入數(shù)據(jù)或命令字操作。3.8253的引腳（2）計(jì)數(shù)器功能引腳CLK：時鐘輸入信號GATE：門控制信號

OUT：計(jì)數(shù)器輸出信號

8.4.38253的初始化及編程每個計(jì)數(shù)器可通過輸入/輸出指令對其進(jìn)行訪問。8253有兩種工作狀態(tài)： 計(jì)數(shù)模式、定時模式8253有兩個計(jì)數(shù)方式： 二進(jìn)制計(jì)數(shù)、十進(jìn)制計(jì)數(shù)（BCD碼）8253有六種工作方式： 方式0、方式1、方式2、方式3、方式4、方式5。1.8253的初始化初始化編程的步驟。（1）寫入計(jì)數(shù)器控制字，規(guī)定計(jì)數(shù)器的工作方式。（2）寫入計(jì)數(shù)初值。若規(guī)定只寫低8位，則寫入的為計(jì)數(shù)初值的低8位，高8位自動置0。若規(guī)定只寫高8位，則寫入的為計(jì)數(shù)初值的高8位，低8位自動置0。若是16位計(jì)數(shù)初值，則分兩次寫入，先寫入低8位，再寫入高8位。[例]8253初始化編程舉例若要用計(jì)數(shù)器0，工作在方式1，按二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值