第七章基本輸入輸出接口

第七章基本輸入輸出接口本章學習內容：1、理解外設與接口之間的關系；2、計算機系統(tǒng)引入I/O接口電路的原因；3、8086CPU的I/O指令與I/O空間編址；4、I/O接口與CPU的數(shù)據交換方式；5、82C55接口芯片的基本功能及用法；6、8253/8254計數(shù)器/定時器芯片；7、8259A可編程中斷控制器。第一節(jié)微型計算機接口概述對于一個計算機系統(tǒng)，通常包括多個外部設備，因而有多個相配套的接口電路，CPU采用與存儲器管理相類似的方法管理接口；存儲器I/O接口微處理器CPU輸出設備輸入設備地址總線AB數(shù)據總線DB控制總線CB接口電路的基本功能是在CPU與外部設備之間建立信息交換通道；一、輸入輸出接口功能描述(1)數(shù)據緩沖功能；(CPU與外設工作速度匹配)(2)接受和執(zhí)行CPU命令的功能；(3)信號轉換功能；(用一組邏輯電平編碼信息)(4)設備選擇功能；(5)中斷管理功能；(提高系統(tǒng)效率與事件響應速度)(6)數(shù)據格式變換功能；(串并轉換)(7)可編程功能。(增加硬件電路靈活性)二、I/O指令及其執(zhí)行過程1、I/O指令INAL，PORTINAX，PORTINAL，DXINAX，DXOUT PORT，ALOUTPORT，AXOUTDX，ALOUT DX，AX其中PORT為直接端口地址；8086CPU能尋址216個I/O端口。2、I/O指令的執(zhí)行過程IN指令執(zhí)行時序；OUT指令執(zhí)行時序。浮空數(shù)據輸入地址輸出總線周期T1T2T4T3,TwM/IOCLKALEAD15～AD0RDIN指令執(zhí)行時序示意圖由DX或指令給出的端口地址數(shù)據由接口電路準備好并送上系統(tǒng)數(shù)據總線CPU采樣數(shù)據總線數(shù)據輸出地址輸出總線周期T1T2T4T3,TwM/IOCLKALEAD15～AD0WROUT指令執(zhí)行時序示意圖由DX或指令給出的端口地址AL或AX中數(shù)據輸出到系統(tǒng)數(shù)據總線此時接口電路應捕獲數(shù)據總線上數(shù)據2、I/O接口編址方式（1）獨立編址輸入輸出I/O空間與存儲器空間分開編址；設置專用的輸入輸出指令；設置專用的控制信號M/（2）存儲器映像輸入輸出I/O操作與存儲器操作指令相同；I/O接口占用存儲空間；端口：外設接口中可被主機直接訪問的寄存器。端口編址：便于訪存，為端口編譯地址。三、輸入輸出端口地址譯碼I/O端口地址譯碼與存儲器地址譯碼非常相似；考慮M/＝0為I/O操作；長格式I/O指令可只譯碼A7～A0，短格式I/O指令必須譯碼A15～A0地址線；如同存儲器一樣，8086CPU的I/O系統(tǒng)包含兩個8位I/O體，如下圖所示。8088CPU只有一個I/O體，執(zhí)行16位I/O指令時，需要兩次總線操作，分別讀/寫高/低字節(jié)；FFFFFFFDFFFB00030001BHE=0對應D15～D8FFFEFFFCFFFA00020000A0=0對應D7～D08086中的I/O體8086CPU中8位與16位I/O端口的譯碼。例:設兩個輸出端口地址為0FEH～0FFH，設計其輸出電路。執(zhí)行：OUT0FEH,AL時，AL內容送74LS374＃1執(zhí)行：OUT0FFH,AL時，AL內容送74LS374＃2執(zhí)行：OUT0FEH,AX時，AL內容送74LS74＃1,AH內容送74LS74＃2。需要注意的是，執(zhí)行OUT0FFH,AL指令時，AL內容是由CPU數(shù)據總線的D15～D8送出。74LS374＃1DI7～DI0Q7～Q0OECLK74LS374＃2DI7～DI0Q7～Q0OECLKD7~D0D15~D8&A7A6A5A4A3A2A1≥1M/IOWR≥1≥1A0BHE0FEH0FFH8位或16位輸出電路原理圖第二節(jié)8086/8088CPU與外設間數(shù)據交換方式無條件傳送查詢傳送中斷控制方式存儲器直接存取控制方式第二節(jié)8086/8088CPU與外設間數(shù)據交換方式一、程序控制方式 程序控制方式是指CPU與外設間的數(shù)據交換在程序控制下進行

無條件傳送方式

條件傳送方式1.無條件傳送方式無條件輸入 不管外設狀態(tài)，CPU執(zhí)行IN指令直接從端口輸入即為無條件輸入。無條件輸出 不管外設狀態(tài)，CPU執(zhí)行OUT指令直接將數(shù)據輸出到端口即為無條件輸出。無條件輸入輸出要求外設在任何時候都能與CPU交換信息；輸入端口只需緩沖，而輸出端口一般都需要加入鎖存器。外設已經準備好，外部控制過程的動作時間固定無條件傳送方式的輸入輸出原理Q7～Q0D7～D0OECLKCPU數(shù)據總線G數(shù)據輸出至外設來自外設數(shù)據D7－D0三態(tài)緩沖器端口譯碼器≥1WR地址輸入≥1RD端口譯碼信號M/IO2.條件傳送方式（查詢方式）條件傳送即程序查詢方式，是指CPU在傳送數(shù)據前，首先通過查詢確認外設準備好了才傳送數(shù)據，否則，CPU等待。從而較好地解決了CPU與外設傳送數(shù)據時不同步的問題。查詢的一般步驟：①從Ｉ/Ｏ端口讀入設備狀態(tài)信息并確定外設是否準備好交換數(shù)據；②若外設沒有準備好，則重復執(zhí)行第①直到設備準備好為止；③CPU執(zhí)行I/O指令，從Ｉ/Ｏ端口讀/寫入數(shù)據，同時復位Ｉ/Ｏ端口的狀態(tài)字。（1）查詢式輸入當外設有數(shù)據要傳送到CPU時，應將數(shù)據送上外設數(shù)據總線并發(fā)出選通信號（STB）選通信號STB查詢方式輸入原理RDCPU數(shù)據總線數(shù)據端口譯碼信號數(shù)據輸入設備≥1狀態(tài)信息READY鎖存器×8DQDQCLR＋5V×8狀態(tài)端口譯碼信號≥1RD查詢輸入方式的基本程序設外設狀態(tài)信息接到系統(tǒng)數(shù)據總線的D7位。INAL，STATUS_PORT；讀狀態(tài)端口

TESTAL，80H；檢查READY是否是1 JEPOLL；未準備好，循環(huán)再查

INAL，DATA_PORT；從數(shù)據端口輸入數(shù)據POLL:（2）查詢式輸出＋5V查詢式輸出接口電路原理WRCPU數(shù)據總線數(shù)據端口譯碼數(shù)據輸出設備≥1狀態(tài)信息BUSYACK狀態(tài)端口譯碼≥1RD鎖存器×8DQDQCLR選通信號外設接收完數(shù)據后應給出應答信號ACK，表示數(shù)據已接收到，BUF為數(shù)據準備好信號，用于通知外設CPU已輸出新的數(shù)據。查詢式I/O的實質是軟硬件配合完成外設與CPU之間的狀態(tài)“握手”與數(shù)據交換。BUF查詢輸出方式的基本程序設外設狀態(tài)信息接到系統(tǒng)數(shù)據總線的D7位。INAL，STATUS_PORT；讀狀態(tài)端口

TESTAL，80H；檢查BUSY是否是1 JNEPOLL；未準備好，循環(huán)再查MOVAL，DATA_OUT

OUTDATA_PORT,AL；從數(shù)據端口輸入數(shù)據POLL:三DMA（直接存儲器存?。┓绞酵獠吭O備利用專用的接口電路直接和存儲器進行高速傳送；不經過CPU數(shù)據的傳輸速度基本上決定于外設和存儲器的速度適用于高速I/O設備和成批數(shù)據交換，總線占用二、中斷控制I/O方式中斷控制I/O方式能及時處理系統(tǒng)中多個外設的數(shù)據傳輸過程。中斷控制方式的輸入接口電路原理RDCPU數(shù)據總線端口譯碼信號數(shù)據輸入設備≥1鎖存器×8DQDQCLR+5V×8選通信號STB中斷請求觸發(fā)器INTAINT第三節(jié)82C55并行I/O接口(1)使用可編程芯片的原因 簡化應用電路設計，增加硬件電路靈活性。(2)可編程芯片內部的一般結構 通常芯片內部有多個端口，包括命令口、狀態(tài)口和數(shù)據口

多個內部端口由內總線連接。(3)外部特性引腳大致分為兩部分

與CPU連接引腳

與外設連接引腳；片選、內部端口選擇線（尋址內部端口）、讀/寫控制等；數(shù)據線、控制輸出與外設狀態(tài)輸入等引腳；(4)命令字與初始化編程將命令字寫入命令口，芯片內部邏輯解釋命令字后即可規(guī)定芯片功能；正常操作芯片前一般要求初始化芯片。一、82C55內部結構82C55內部共有四個獨立編址端口一個命令口三個相互獨立的輸入／輸出數(shù)據端口（端口A、B和C）數(shù)據口具有可編程選擇的多種功能端口AC口高四位C口低四位A組控制端口BB組控制數(shù)據總線緩沖讀/寫控制邏輯8位內部數(shù)據總線I/OPA7～PA0I/OPC7～PC4I/OPC3～PC0I/OPB7～PB0D7～D0數(shù)據總線RDWRA0CSA1RESET外設接口內部控制邏輯CPU接口一、82C55內部結構一、82C55內部結構外設接口端口A、B和C可與外部設備相連接用于數(shù)據輸出時具有鎖存／緩沖器功能數(shù)據輸入時A口、B口具有鎖存功能，C口具有緩沖功能。端口C可作為外設控制和狀態(tài)信息的端口。它可以分成為兩個4位的端口，每個端口包含一個4位的輸入／輸出引腳。2.內部邏輯

內部邏輯包括A組和B組控制電路。這是兩組根據CPU的命令字控制82C55工作方式的電路。每組控制電路從讀／寫控制邏輯接受各種命令，從內部數(shù)據總線接收控制字并發(fā)出適當?shù)拿畹礁髯韵鄳亩丝?.與CPU接口（1）數(shù)據總線緩沖器；（2）讀／寫控制邏輯。二、82C55外部特性1.與外設連接的引腳 分為PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0三組，分別對應于A、B、C三個端口，全為雙向、三態(tài)引腳。2.與CPU連接的引腳RESET——復位輸入信號，高電平有效。復位時清零所有內部寄存器，置A、B、C三個端口為輸入方式，對應的PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0引腳均為高阻狀態(tài)。

——芯片選擇信號輸入、低電平有效。只有當它為低電平時，82C55才才能被CPU操作。A0和A1——芯片內部寄存器地址選擇信號，當有效時，82C55被選中，再由A0、A1的編碼決定是選端口A、B、C還是控制寄存器。

——讀信號，輸入，低電平有效。為低電平時，82C55內部A、B和C可輸出到數(shù)據引腳D7～D0。

——寫信號，輸入，低電平有效。為低電平時，數(shù)據引腳D7～D0上的數(shù)據或命令被82C55讀入。82C55的操作邏輯。如下表。82C55操作邏輯真值表三、82C55的控制字1.82C55方式選擇控制字格式標識位D7=1A組方式選擇位00——方式001——方式11×——方式2A口：0——輸出1——輸入PC3～PC0：0——輸出1——輸入B口：0——輸出1——輸入B組方式選擇位0——方式01——方式1PC7～PC4：0——輸出1——輸入A組控制B組控制控制標識2.82C55按位置位／復位的控制字端口C置位/復位控制字格式選中位操作：1——置10——清0標識位D7=0未使用位選擇000——bit0001——bit1010——bit2011——bit3100——bit4101——bit5110——bit6111——bit7端口C置位/復位控制字3.82C55的初始化編程舉例例1：要求82C55端口A以方式0輸出，端口B以方式1輸入，C口以方式0輸入，設計其初始化程序。

設控制口地址為PORT_CON

MOVDX，PORT_CON MOVAL，

1

OUTDX，AL10000110B初始化后，如要從A口輸出數(shù)據

MOVDX，PORT_A MOVAL，DATA OUTDX，AL例2：端口C的PC0位要求清0，則控制字為00000000B，即00H；而端口C的PC7位要求置1，則控制字為00001111B（0FH）。設82C55的控制寄存器的端口地址為PORT_CON，則下面的程序段可實現(xiàn)PC7輸出高電平，PC0輸出低電平。MOVDX，PORT_CON；控制口地址送DXMOVAL，0FH；PC7置1控制字OUTDX，AL；PC7置1操作MOVAL，00H；PC0清0控制字OUTDX，AL；PC0清0操作四、82C55工作方式0方式0下，各端口實際上工作于無條件傳輸方式。方式0的工作特點①兩個8位端口：端口A和端口B。兩個四位端口：端口C的高4位和低4位；②任何一個端口都可以作為輸入／輸出（由程序設定）；③輸出鎖存；④輸入只是緩沖；⑤在方式0時各個端口的輸入／輸出可以有16種組合方式。五、方式0輸入時的等效模型PC7～PC0PA7～PA0A組控制B組控制數(shù)據總線緩沖讀/寫控制邏輯8位內部數(shù)據總線PB7～PB0D7～D0數(shù)據總線RDWRA0CSA1RESET外設接口內部控制邏輯CPU接口NOTE：假定三個端口都被設定為方式0輸入六、方式0輸出時的等效模型PC7～PC0PA7～PA0A組控制DQB組控制數(shù)據總線緩沖讀/寫控制邏輯8位內部數(shù)據總線PB7～PB0D7～D0數(shù)據總線RDWRA0CSA1RESET外設接口內部控制邏輯CPU接口NOTE：假定三個端口都被設定為方式0輸出DQDQ方式0應用舉例例：某8086最小系統(tǒng)中用82C55擴展8位LED顯示器，設82C55占用I/O端口地址0FFF8H～0FFFFH，編程顯示數(shù)字“76543210”。解題分析：82C55內部有四個端口，為何在8086系統(tǒng)中要占用0FFF8H～0FFFFH共8個端口地址？8位LED顯示器采用動態(tài)顯示方式；LED數(shù)碼管的功率驅動問題；82C55與8086的連接電路&A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3≥1M/IO82C55D7～D0CSRDWRRESET接系統(tǒng)復位A1A0A2A1RDWRPA口PB口PC口D7～D0PA7～PA0PB7～PB0PC7～PC0A0數(shù)碼管顯示器驅動電路（選共陰極數(shù)碼管）COMCOMaaggPA6PA0PB7PB0VCCVCCa七段LED及其接法共陰極接法段選擇碼：共陽極接法段選擇碼：gfedcbagfedcba0111111→‘0’<3FH>1000000→‘0’<40H>0000110→‘1’<06H>1111001→‘1’<79H>1011011→‘2’<5BH>0100100→‘2’<24H>┇┇┇┇1101111→‘9’<6FH>0010000→‘9’<10H>bcdefgagag＋5VR七段LED共陰極接法共陽極接法COM顯示控制程序Data segmenttable db40H,79H,24H, ；定義段顯示碼表pos db0feh,0fdh,0fch,

；顯示位置碼Data endscode segmentassumecs:code,ds,datadis procfarstart:pushds xorax,ax pushax movax,data movds,axretdis endpcode ends endstart……. moval,10000000B

；初始化字

movdx,0fffeh

outdx,al ；輸出初始化字la0: movcx,8 ；顯示8位

leasi,table ；表首址

movbl,posla1: moval,[si] movdx,0fff8h outdx,al ；A口輸出段選碼

movdx,0fffah moval,bl outdx,al ；B口輸出位選碼

incsi

rolbl,1

calldelay ；顯示延時loopla1Data segmenttable db40H,79H,24H, ；定義段顯示碼表pos db0feh ；顯示位置碼Data endscode segmentassumecs:code,ds,datadis procfarstart:pushds xorax,ax pushax movax,data movds,ax moval,10000000B

；初始化字

movdx,0fffeh

outdx,al ；輸出初始化字la0: movcx,8 ；顯示8位

leasi,table ；表首址

movbl,posla1: moval,[si] movdx,0fff8h outdx,al ；A口輸出段選碼

movdx,0fffah moval,bl outdx,al ；B口輸出位選碼

incsi

rolbl,1 calldelay ；顯示延時

loopla1 retdis endpcode ends endstart工作方式1工作方式1的特點

方式l是一種選通I／O方式(需使用“握手”控制信號）；只有A和B口能夠工作于方式1

，此時C口的部分引腳作為A、B口的“握手”信號，其余引腳可工作于方式0輸入或輸出；A、B端口設定為方式1時，其工作過程類似查詢式數(shù)據傳輸，C口有關位表征A、B口的狀態(tài)。方式1輸入的有關控制信號端口A方式1輸入結構圖INTRAPA7～PA0PC4PC5PC3INTEA&STBAIBFAI/OPC7～PC6(PC4)RD鎖存緩沖D7～D0方式1輸入的有關控制信號①STB#(Strobe)——選通輸入。應由外設產生的數(shù)據選通信號，低電平有效。送入端口C的PC4或PC2。當為有效低電平時，將端口A或B引腳上的數(shù)據選通并鎖存入相應的輸入鎖存器中。②IBF(InputBufferFull)——輸入緩沖器滿。由82C55的PC5或PC1位發(fā)出的應答信號，高電平有效。表明82C55在其輸入緩沖區(qū)中存放了一個新的數(shù)據，以備CPU讀取。

方式1輸入的有關控制信號③INTR(InterruptRequest)——中斷請求信號。當82C55的輸入端口有新數(shù)據時，INTR信號將變?yōu)楦唠娖?。在系統(tǒng)中，通常作為CPU的查詢信號或82C55向CPU發(fā)出的中斷請求信號。高電平有效。④INTE(InterruptEnable)——中斷允許。只有當INTE＝1時，端口A或B才可能向CPU發(fā)出中斷請求INTR。INTE由軟件通過對C口的置位或復位指令來實現(xiàn)對中斷的控制，PC4和PC2的置位／復位操作分別用于控制端口A和端口B的INTE信號，這完全是82C55的內部操作。操作時對PC4和PC2引腳的邏輯狀態(tài)完全沒有影響。

方式1輸入時的狀態(tài)字

端口A和端口B工作于方式1輸入時，端口C的內容表征A、B口的狀態(tài)，其各位的意義如下：程序可通過讀入C口內容查詢方式1時A、B口的狀態(tài)。D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB方式1輸入的工作時序②①tSIBTPHTRITSTBtSTIBFINTRRDTSITTRIB③④來自外設的數(shù)據TPS方式1輸入過程由外設發(fā)起，到CPU讀出數(shù)據結束方式1輸出的有關控制信號端口A方式1輸出結構示意圖PA7～PA0PC6PC7PC3INTEA&ACKAOBFAI/OPC4～PC5(PC6)WRINTRA鎖存緩沖方式1輸出的有關控制信號①OBF#(OutputBufferFull)——輸出緩沖器滿。表明CPU已將待輸出的數(shù)據寫入指定端口的數(shù)據寄存器中，通知外設可從指定端口讀取數(shù)據。低電平有效。該信號由82C55送給外設，外設的應答ACK＃信號有效時使它恢復為高電平。②ACK#(Acknowledge)——響應輸入。外設給出的響應信號，外設收到數(shù)據后應送出，作為對82C55的響應。低電平有效。方式1輸出的有關控制信號③INTR——用于向CPU發(fā)出中斷請求信號，通知CPU外設已將數(shù)據取走，可輸出新數(shù)據。④INTE——82C55中斷允許信號，用于控制是否能向CPU發(fā)INTR信號。方式1輸出時的狀態(tài)字端口C的內容表征端口A和端口B工作于方式1輸出時的狀態(tài)，其各位的意義如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB方式1輸出的工作時序送外設的數(shù)據WRTAOBTAK①INTRACKTAITTWIT②③④TWBOBF端口數(shù)據有效方式1輸出由CPU執(zhí)行輸出指令開始，至外設讀走數(shù)據結束工作方式2工作方式2的特點

方式2是一種雙向選通I／O方式(需使用“握手”控制信號)，82C55A口能自動轉換為輸入或輸出，無需象方式1時需初始化設置；只有A口能夠工作于方式2

，此時C口的部分引腳作為A口的“握手”信號，其余引腳可工作于方式0輸入或輸出；B口可工作于方式0或方式1；方式2可近似看作是A口工作于方式1時輸入與輸出的組合；方式2的工作狀態(tài)可由C口讀出，具體含義參考教材P266表格。應用舉例[例]設計雙機并行通信接口。要求在A、B兩臺微機之間并行傳送1K字節(jié)數(shù)據，A機發(fā)送，B機接收。A機一側的82C55采用方式1工作，B機一側的82C55采用方式0工作。兩機的CPU與82C55之間都采用查詢方式工作。解:(1)硬件連接（如圖示）

A機的82C55工作于方式1，選A口輸出，PC7和PC4引腳固定作為聯(lián)絡控制線OBF#和ACK#。B機的82C55工作于方式0，選A口輸入，引腳PC4和PC0作聯(lián)絡控制線。雖然兩側的82C55都設置了聯(lián)絡控制線，但有本質的區(qū)別，前者的聯(lián)絡控制線是固定的，沒有選擇余地，后者的聯(lián)絡控制線并不固定，實際上有多種選擇方式，如可選PC4和PC2或PC5和PC3等等。

82C55PA0－7PC4PC0PC5－7PC1－3PB0－7OBF82C55PA0－7PC7PC6PC3PC0－5PB0－7未使用CPU數(shù)據總線CPU數(shù)據總線ACKA機B機雙機并行通信接口電路示意圖

軟件設計

假定A、B兩機中82C55的端口地址都為300H～303H，程序如下:（1）A機發(fā)送程序（1）A機發(fā)送程序MOVDX，303H；82C55命令口MOVAL，10100000BOUTDX，AL；寫工作方式字MOVAX，030HMOVES，AX；建立數(shù)據塊的段基址MOVBX，00；數(shù)據塊的偏移地址MOVCX，3FFH；發(fā)送數(shù)據塊長度MOVDX，300H；82C55的A口MOVAL，ES:[BX]；取第一個數(shù)據OUTDX，AL；輸出第一個數(shù)據INCBX；數(shù)據塊地址指針調整L:MOVDX，302H；82C55的C口INAL，DX；輸入C口狀態(tài)字TESTAL，80H；查詢狀態(tài)JNZL；＝1，表明輸出數(shù)據未被取走，繼續(xù)查詢MOVDX，300H；數(shù)據已被取走，準備輸出下一個數(shù)據MOVAL，ES:[BX]OUTDX，AL；再輸出一個數(shù)據INCBX；數(shù)據塊地址指針調整DECCX；數(shù)據塊長度減1JNZL；傳送未完，繼續(xù)MOVAX，4C00H；INT21H；傳送完畢，退回DOS（2）B機接收程序MOVDX，303H；82C55命令口MOVAL，10011000BOUTDX，AL；寫工作方式字MOCAL，00000001B；C口置位復位控制字OUTDX，AL；置＝1（PC0＝1）MOVAX，040HMOVES，AX；建立數(shù)據塊的段基址MOVBX，00；數(shù)據塊的偏移地址MOVCX，400H；接收數(shù)據塊長度L:MOVDX，302H；82C55的C口地址INAL，DX；輸入C口狀態(tài)字TESTAL，10H；查詢A機狀態(tài)JNZL；＝1，表明沒有輸出新數(shù)據，繼續(xù)查詢MOVDX，300H；有新數(shù)據，本機準備輸入數(shù)據INDX，AL；輸入一個數(shù)據MOVES:[BX]，AL；存數(shù)據MOVDX，303HMOVAL，00000000B；C口置位復位控制字，使PC0＝0OUTDX，AL；清除＝0（PC0＝0）NOPMOVAL，00000001BOUTDX，AL；置PC0＝1，信號產生低電平脈沖INCBX；數(shù)據塊地址指針調整DECCX；數(shù)據塊長度減1JNZL；接收未完，繼續(xù)MOVAX，4C00H；INT21H；接收完畢，退回DOS82C55接口芯片小結可編程I/O接口芯片，意味著芯片功能可程控，或者說芯片的功能組態(tài)可由軟件改變；理解兩個控制字各位的含義（方式控制字、C口置位/復位控制字），會按端口A、B、C的功能要求編寫控制字；82C55三種工作方式：方式0類似無條件數(shù)據傳輸接口；方式1類似查詢式數(shù)據傳輸接口，82C5582C55接口芯片小結

通過選通方式與外設交換數(shù)據(由82C55硬件完成），隨后由82C55通知CPU進行必要的處理（INTR信號，CPU可采用中斷或查詢程序進行處理）；方式2可近似認為是A口方式1輸入與輸出的組合。掌握82C55與8086最小系統(tǒng)的連接方法，注意由于82C55數(shù)據總線為8位，與16位數(shù)據總線的CPU簡單連接時占用多1倍的端口資源；82C55接口芯片小結選用工作方式的依據是外設的數(shù)據接口特性；多思考82C55的使用方法。可編程計數(shù)器/定時器8253/8254

70一、8253/8254功能概述

可編程硬件定時器/計數(shù)器芯片；內部集成了三個獨立的計數(shù)器；每個計數(shù)器都有自己的時鐘輸入CLK、計數(shù)輸出OUT和控制信號GATE

；每個計數(shù)器有6種工作方式，可程控選擇。二、結構框圖RDWR數(shù)據總線緩沖器讀/寫邏輯控制字寄存器計數(shù)器通道0計數(shù)器通道1計數(shù)器通道2CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2A0A1CSD0~D7三、8253/8254引腳及其功能

與CPU連接的引腳功能D7～D0—三態(tài)數(shù)據輸入輸出總線，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據總線相連，是芯片與CPU接口的數(shù)據線，CPU通過它們向8253讀寫數(shù)據、命令和狀態(tài)信息；RD#—讀控制輸入信號，低電平有效。它由CPU發(fā)出，用于控制8253寄存器的讀操作；WR#—寫控制輸入信號，低電平有效。它由CPU發(fā)出，用于控制8253寄存器的寫操作；

8253/8254引腳及其功能

CS#—片選，輸入信號，低電平有效。當為低電平時CPU選中8253，可以向8253進行讀寫操作；A1～A0—端口選擇輸入線，用于選擇8253內部寄存器，以便對它們進行讀寫操作。8253/8254引腳及其功能

計數(shù)器引腳功能CLK—時鐘輸入信號(CLK0、CLK1、CLK2)。CLK引腳每輸入一個時鐘脈沖，便使計數(shù)值減1，它是計量的基本時鐘信號。GATE—門選通輸入信號(GATE0、GATE1、GATE2)。GATE信號的作用是用來禁止、允許或開始計數(shù)過程的。

OUT—計數(shù)器輸出信號(OUT0、OUT1、OUT2)。OUT是8253向外輸出定時或計數(shù)結果的信號。

8253/8254控制邏輯CS#A1A0寄存器選擇及操作00010向計數(shù)器0寫入“計數(shù)初值”00110向計數(shù)器l寫入“計數(shù)初值”01010向計數(shù)器2寫入“計數(shù)初值“01110向控制寄存器寫“方式控制字”00001從計數(shù)器0讀出“當前計數(shù)初值”00101從計數(shù)器1讀出“當前計數(shù)初值”01001從計數(shù)器2讀出“當前計數(shù)初值”01101無操作三態(tài)1××××禁止0××11無操作三態(tài)RD#WR#四、內部計數(shù)器的結構

16位當前計數(shù)值鎖存器16位減1計數(shù)值16位計數(shù)初值鎖存器＆CLKGATEOUT內部數(shù)據總線鎖存后讀出可隨時訪問五、8253/8254的控制字格式

D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD計數(shù)器選擇位工作方式選擇位讀寫字節(jié)數(shù)碼制選擇

六、8253/8254的初始化操作

每個計數(shù)器需要單獨初始化；各計數(shù)器的控制字都寫入同一控制字寄存器；8位計數(shù)初值只寫一次到計數(shù)器端口；16位計數(shù)初值應連續(xù)兩次寫入同一計數(shù)器端口(先低后高)例：選擇2號計數(shù)器，工作在方式2，計數(shù)初值為1000（3E8H，2個字節(jié)），采用二進制計數(shù)，8253定時計數(shù)器通道0的端口地址為TIMER，則其程序段為(系統(tǒng)CPU為8088)。TIMEREQU040HMOVAL，10110100B；2號計數(shù)器的方式控制字OUTTIMER+3，AL；寫入控制寄存器MOVAX，3E8H；計數(shù)初值OUTTIMER+2，AL；先送低字節(jié)到2號計數(shù)器MOVAL，AH；取高字節(jié)

OUTTIMER+2，AL；后送