可编程并行接口芯片和串行接口芯片
可编程串行通信接口芯片8251A
可编程串行通信接口芯片8251A可编程串行通信接口芯片8251A2010-05-25 15：058251 A是一个通用串行输入/输出接口，可用来将86系列CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。
它能将主机以并行方式输入的8位数据变换成逐位输出的串行信号；也能将串行输入数据变换成并行数据传送给处理机。
由于由接口芯片硬件完成串行通信的基本过程，从而大大减轻了CPU的负担，被广泛应用于长距离通信系统及计算机网络。
8251A是一个功能很强的全双工可编程串行通信接口，具有独立的双缓冲结构的接收和发送器，通过编程可以选择同步方式或者异步方式。
在同步方式下，既可以设定为内同步方式也可以设定为外同步方式，并可以在内同步方式时自动插入一个到两个同步字符。
传送字符的数据位可以定义为5~8位，波特率0~64K可选择。
在异步方式下，可以自动产生起始和停止位，并可以编程选择传送字符为5~8位之间的数据位以及1、1/2位之中的停止位，波特率0~19.2K可选择。
同步和异步方式都具有对奇偶错、覆盖错以及帧错误的检测能力。
一、8251A内部结构及功能图8.5.1为8251A结构框图。
作为常用的通信接口，和8255A类似，8251A 的结构也可以归纳为以下三个部分：第一部分是和CPU或者总线的接口部分，其中包括数据总线缓冲器、读/写控制逻辑。
数据总线缓冲器用来把8251A和系统数据总线相连，在CPU执行输入/输出指令期间，由数据总线缓冲器发送和接收数据，此外，控制字，命令字和状态信息也通过数据总线缓冲器传输，读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作。
CPU通过数据总线缓冲器和读写控制逻辑向8251A写入工作方式和控制命令字，对芯片初始化；向8251A写入要发送字符的数据代码，送到发送缓冲器进行并行到串行的转换，并且将接收的、已转换成并行代码的接收缓冲器中的字符数据读入CPU。
第二部分是数据格式转换部分，包括发送缓冲器、并行数据到串行数据转换的发送移位器，接收缓冲器和串行数据到并行数据转换的接收移位器，以及发送控制电路和接收控制电路。
并口转串口芯片
并口转串口芯片并口转串口芯片是一种使用在计算机系统中的芯片，它能够将并行数据转换为串行数据，以便能够在计算机系统中进行串行通信。
接下来，我们将对并口转串口芯片进行详细的介绍。
一、并口和串口介绍在计算机系统中，有两种常见的通信接口类型：并行接口和串行接口。
1. 并行接口并行接口使用多个数据线来同时传输数据。
这些数据线每条都传输一个二进制位，因此可以一次传输多个位。
并口一般包含多条数据线，控制线和地线，可以同时发送和接收大量数据。
在计算机中，常见的并行接口是并行打印口，它可以用来连接打印机或其他外部设备。
2. 串行接口串行接口使用单个数据线来逐位传输数据。
这些数据线包括数据线、时钟线和地线。
串口一次只能传输一个二进制位。
串口一般只包含少量的线缆，适用于需要在长距离上进行通信的场景。
在计算机中，常见的串行接口是RS-232接口，它常用于连接调制解调器、打印机、传感器等外部设备。
二、并口转串口芯片的作用并口转串口芯片的作用是将并行数据转换为串行数据，以便在计算机系统中进行串行通信。
通过将并行数据转换为串行数据，可以减少数据传输所需的线缆数量，并增加数据传输的可靠性和稳定性。
并口转串口芯片通常包含读写控制逻辑和数据缓冲区，可以将计算机系统的数据发送到外部设备，并将外部设备的数据传输到计算机系统。
三、并口转串口芯片的特点1. 高速传输并口转串口芯片支持高速的数据传输，通常可以达到几MB/s的速度。
这使得它适用于需要大量数据传输的场景，如高速数据采集系统、工业自动化等。
2. 多线程支持并口转串口芯片通常支持多个并行接口，可以同时处理多个数据流。
这样可以在多任务环境下提高并行通信的效率。
3. 低功耗设计为了满足移动设备和嵌入式系统的需求，并口转串口芯片通常采用低功耗设计。
它可以在低功耗模式下工作，并且可以在需要时自动进入睡眠状态，以节约能源。
4. 多种接口支持并口转串口芯片通常支持多种接口标准，如RS-232、RS-485、USB等。
08 常用接口芯片-微机原理与接口技术(第3版)-牟琦-清华大学出版社
清华大学出版社
图8.2 8255内部结构
8.1 可编程并行接口8255
1) 面向CPU的接口电路 (1) 数据总线缓冲器：是一个三态双向的8位缓冲器，是8255与系统数据
总线的接口。接口的数据线D7～D0直接与CPU数据总线相连， 以实现CPU与8255接口之间的信息传递。CPU向8255写入控制 字或从8255中读状态信息以及所有数据的输入和输出，都需要 通过数据缓冲器来进行传递。
清华大学出版社
8.1 可编程并行接口8255
(2) 此时接口也可向CPU发出一个中断请求信号，同上面的输入过程相 同，CPU可以用软件查询方式或中断的方式将CPU中的数据通过接 口输出到外设中。当输出数据送到接口的输出缓冲寄存器后，再输 出到外设。
(3) 与此同时，接口向外设发送一个启动信号，启动外设接收数据。外设 接收到数据后，向接口回送一个“输出回答”信号。
清华大学出版社
8.1 可编程并行接口8255
并行接口中包括状态信息、控制信息和数据信息，这些信息分别存放 在状态寄存器、控制寄存器和数据缓冲寄存器中。 1) 状态寄存器：用来存放外设的信息，CPU通过访问这个寄存器来了解某
个外设的状态。 2) 控制寄存器：CPU对外设的操作命令都寄存在控制寄存器中。 3) 数据缓冲寄存器：缓冲器是用来暂存数据的。这是因为外设与CPU交换
(2) 外设接到回答信号后，将撤销“输入数据准备好”信号。在接口 收到数据后，它会在状态寄存器中设置“准备好输入”状态位，以 便CPU对其进行查询。
清华大学出版社
8.1 可编程并行接口8255
(3) 接口向CPU发出一个中断请求信号，这样CPU可以用软件查询方 式或中断的方式将接口中的数据输入到CPU中。
可编程并行接口芯片8255A
大规模控制系统的需求。
8255A与可编程逻辑器件的结合，可以实现高速、实时的数据
03
采集和控制。
在数据采集与控制系统中的应用
8255A在数据采集与控制系统中，可以作为数据传输的桥梁，实现快速、稳定的数 据传输。
通过8255A，可以实现多路数据的并行采集和处理，提高了数据处理的效率。
8255A在数据采集与控制系统中，可以作为主控制器，协调各个模块的工作，保证 系统的稳定运行。
微处理器可以通过8255A实现对 外部设备的控制，扩展了微处理
器的控制能力。
8255A可以作为微处理器的输入 /输出接口，实现人机交互和数据
采集。
与可编程逻辑器件连接的应用
01
8255A可以与可编程逻辑器件连接，实现复杂的逻辑控制和数 据处理。
02
通过8255A，可编程逻辑器件可以扩展其输入/输出端口，满足
根据实际需求，设定8255A的数据格式，包括数据位、停止位、 奇偶校验位等。
数据读写操作
通过数据传输编程实现对8255A的数据读写操作，包括读数据、 写数据、读写同时操作等。
PART 05
8255A的应用实例
与微处理器连接的应用
8255A与微处理器连接，可以实 现并行数据传输，提高数据传输
效率。
在现代嵌入式系统中，8255A芯片仍有一 定的应用，尤其在一些需要并行I/O接口的 场合，如人机界面、传感器等。
PART 02
8255A芯片的基本结构 与功能
芯片的基本组成
输入/输出端口
数据总线
8255A包含三个输入/输出端口，分别为 端口A、端口B和端口C。每个端口都有8 个位，可以独立配置为输入或输出模式。
控制信号生成
可编程并行接口芯片8255A
可编程并行接口芯片8255A并行输入 / 输出就是把若干个二进制位信息同时进行传递的数据传输方式。
它拥有传输速度快、效率高的长处。
并行数据传输需用的信号线许多（与串行传输对比），不合适长距离传输。
所以，并行数据传输合用于数据传输率要求较高，而传输距离相对较短的场合。
8255A是 Intel 企业为其 80 系列微办理器生产的通用可编程并行输入输出接口芯片，也能够与其余系列的微办理器配套使用。
因为其通用性强，与微机接口方便，且可经过程序指定达成各样输入输出操作，所以， 8255 获取了宽泛的应用。
8255A 的引脚与构造1． 8255A 的引脚40 个引脚，双列直插8255A是可编程的三端口并行输入输出接口芯片，拥有式封装，由 +5V 供电，其引脚与功能表示图以下图。
A、 B、 C 三个端口各有 8 条端口 I/O 线： PA7PA0，PB7PB0， PC7PC0，共32 个引脚，用于 8255A 与外设之间的数据（或控制、状态信号）的传递。
D0~D7：8 位三态数据线，接至系统数据总线。
CPU经过它实现与8255 之间数据的读出与写入，以及控制字和状态字的写入与读出等。
A0~A1：地点信号。
A0 和 A1 经片内译码产生四个有效地点分别对应A、 B、 C 三个独立的数据端口以及一个公共的控制端口。
在实质使用中，A1、 A0 端接到系统地点总线的A1、 A0。
CS#：片选信号，由系统地点译码器产生，低电平有效。
读写控制信号 RD#和 WR#：低电平有效，用于决定 CPU和 8255A 之间信息传递的方向：当 RD#=0时，从 8255A 读至 CPU；当 WR#=0时，由 CPU写入 8255A。
CPU对 8255 各端口进行读写操作时的信号关系如表所示。
RESRT：复位信号，高电平有效。
8255A 复位后， A、 B、 C 三个端口都置为输入方式。
2． 8255A 的内部构造以下图， 8255A 的内部由以下四部分构成：（ 1）端口 A、端口 B 和端口 C端口 A、端口 B 和端口 C 都是 8 位端口，能够选择作为输入或输出。
并行接口与串行接口
0
D6
D5
不 用 （写0）
D4
D3
D2
位 选 择 000=C口0位 001=C口1位 … 111=C口7位
D1
D0
1=置位 （高电平） 0=复位 （低电平）
特征位
12
9.2.2
00000101B或05H。
8255控制字
例2：若要把C口的PC2引脚置成高电平输出，则命令字应该为： 将该命令的代码写入8255A的命令寄存器，就会使得从PC 口的PC2引脚输出高电平，其程序段为： MOV DX，303H MOV AL，05H OUT DX，AL MOV DX，303H MOV AL，04H OUT DX，AL ；8255A命令口地址 ；使PC2=1的命令字 ；送到命令口 ；8255A命令口地址 ；使PC2=0的命令字 ；送到命令口
9.2.2
一、
8255控制字
C口 作用：指定8255A A口 3个并行端口（PA、PB、PC）的工作方式及该方式下 A口 C口上半 B口 B口 下半 的功能(传输方向）——是作输入还是作输出。 方式 方向 方向 方向 方式 方向 格式：8位，其中最高位是特征位，一定要写1，其余各位定义如下，
工作方式选择控制字
Байду номын сангаас
例1： 要把A口指定为方式1 ，输入，C口上半部为输出；
B口指定为方式0 ，输出，C口下半部定为输入，则工作 方式命令代码是：
8255A命令口地址 10110001B或B1H。 就应该是303H吗？ 若将此命令代码写到8255A的命令寄存器，即实现了
对8255A工作方式及端口功能的指定，或者说完成了对 8255A的初始化。初始化的程序段为：
13
如果要使引脚PC2输出低电位，则程序段为：
微机原理与应用第八章
无条件传送的输出实例：
300 x 8 数 据 总 线
+5V
74LS373
LE OE
CS WR
MOV DX, 160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL
可认为： LED发光二极管 是“始终就绪” 的外设。
无条件传送的输入输出接口：
A0～A15
IOR IOW
译码 8000 H +5V G LS244 三态 缓冲器 CLK LS273 8D 锁存器 LS06 反相 驱动器
⑴ CPU对DMA控制器进行初始化设置 ⑵ 外设、DMAC和CPU三者通过应答信号建立 联系：CPU将总线交给DMAC控制 传送流程 ⑶ DMA传送
DMA读存储器：存储器 → 外设 DMA写存储器：存储器 ← 外设
8.1 8.2 8.3 8.4
微型计算机的输入/输出接口 并行通信与并行接口 可编程并行通信接口芯片8255A 串行通信与串行接口
DB
数据 信息
主
AB
机
CB
接口 电路
外 设
数据通常有四种类型：
状态 信息
控制 信息
模拟量不能直接进 入计算机，必须经 过A/D转换器
数字量：二进制形式的数据，或 是已经编过码的二进制 形式的数据。 （1位、8位、16位或32位） 模拟量：用模拟电压或电流幅值大 小表示的物理量。 开关量：有两个状态，即“开”或“关” 一位二进制数就可表示的量 脉冲量：以脉冲形式表示的一种信号
LED7
K0 K1
…
LED0
K7
+5V …
D0～D7
8086
next:
mov dx,8000h in al,dx not al out dx,al call delay jmp next
计算机硬件技术基础 微型计算机原理与接口技术3 可编程并行接口芯片8255
MOV AL,10000010B OUT 43H,AL ;灯全部熄灭 MOV AL,0FFH OUT 40H,AL MOV BX,7FFEH L1：IN AL,41H TEST AL,02H JZ EX TEST AL,01H JZ SS ；K0打开 MOV AL,BH OUT 40H,AL ROR BH,1
7.3.2 内部结构和外部引脚
8255的外部引脚
1. 与外设接口部分
这部分有A、B、C三个8位端口寄存器，通过这24根端口线 PA7-PA0、PB7-PB0、PC7-PC0与外部设备相连。
A、B、C这三个端口的工作方式和A口、B口、C口上半部 、C口下半部的输入输出状态可通过程序来选择。
2. 与微处理器接口部分
MOV CX，10 LEA DI，BUFFER MOV AL，10011000B OUT 63H，AL MOV AL,00000001 OUT 63H,AL LP： IN AL,62H TEST AL,80H JNZ LP AGN：MOV AL,00000000
OUT 63H,AL MOV AL,00000001 OUT 63H,AL IN AL,60H MOV [DI],AL INC DI LOOP LP HLT
基础知识
一、并行通信与串行通信 微机之间或微机中部件之间数据通信的基本方式有两种： 并行通信：利用多条数据传输线将一个数据的各位同时传送。
特点：传输速度快，适用于短距离通信。
基础知识
微机之间或微机中部件之间数据通信的基本方式有两种： 串行通信：利用一条传输线将数据一位位地顺序传送.
特点：通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信， 成本低，适用于远距离通信，但传输速度慢。
OUT 60H,AL MOV AL,00000000 OUT 63H,AL MOV AL,00000001 OUT 63H,AL INC DI LOOP LP HLT
串行接口芯片
串行接口芯片
串行接口芯片是一种应用广泛的芯片，其主要功能是实现串行通信接口。
串行通信指的是数据在通信线上逐位传输的通信方式，与之相对的是并行通信，即数据同时在多根线上传输。
串行接口芯片常见的应用场景包括串行通信、网络通信、音视频传输等。
通过串行接口芯片，可以实现设备之间的数据交换和通信，为各种设备提供数据传输的基础支持。
串行接口芯片具有多种特点和优势。
首先，串行通信可以利用较少的通信线路，提高资源利用率。
相比之下，并行通信所需的通信线路较多，造成资源浪费。
其次，串行通信具有较好的传输稳定性和抗干扰能力，对于长距离传输和复杂环境下的数据传输更为适用。
再次，串行接口芯片多数采用数字信号处理，可以提供更高的数据传输速率和更稳定的通信质量。
串行接口芯片的工作原理是将输入的并行数据通过串行转换器转换为串行数据，在通信线上逐位传输，然后通过接收器将串行数据转换为并行数据输出。
串行转换器和接收器是串行接口芯片的核心部件，通过可编程的控制器进行控制和调节。
串行接口芯片的发展和应用推动了信息技术的快速发展。
随着互联网的普及和信息交流的增加，对于高速、稳定和高质量的数据传输要求越来越高。
串行接口芯片作为数据传输的重要组成部分，不断创新和提升，以适应不断变化的市场需求。
总之，串行接口芯片是一种应用广泛的技术，可以实现设备之
间的数据传输和通信。
它具有多种特点和优势，可以提供高速、稳定和高质量的数据传输。
随着信息技术的发展，串行接口芯片的应用领域将会更加广泛，带来更多的创新和便利。
《微机原理与接口技术》课程总结
《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》，总的来说，我掌握的知识点可以说是少之又少，我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。
这门课围绕微型计算机原理和应用主题，以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D（ADC0809）、D/A （DAC0832）、DMA（8237）、人机接口（键盘与显示器接口）的结构原理与应用。
在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。
第一章：微型计算机概论（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年-1980年）采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理（2）微型计算机阶段（1981年-1990年）微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
（3）计算机网络阶段（1991年至今）。
计算机的数值表示方法：二进制，八进制，十进制，十六进制。
要会各个进制之间的数制转换。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。
第二章：80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式，重点讲述了8086微处理器的相关知识，从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。
本章内容是本课程的重点部分。
第三章：80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式，讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用；讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。
可编程并行接口芯片8255
1
10
D7~D0 PB7~PB0
外
设
INTEB
PC2
PC2 PC1
与门
WR
PC0
ACKB OBFB
INTRB
B口方式1输出时 相应的联络信号
17
对方式1输出的端口，C口提供与外部联络的信号有：
先
① OBF 输出缓冲器满 信号（低电平有效） 当CPU把数据送至8255A输出缓冲器后，8255A自动发出。
4
I/O PC3 PC0
B B
8
I/O PB7 PB0
5
1、8255A内部结构与引脚：内部结构
(3)、读/写控制部件 8255A内部完成读/写控制功能的部件。 与6条输入控制线连接，负责接受CPU输入的控制信号。 (4)、数据总线缓冲器 8位双向三态缓冲器，是8255A与CPU交换各类数据的接口。
3
1、8255A内部结构与引脚：内部结构
(1)、并行输入/输出端口 8255A有3个输入/输出端口A、B、C。每个端口8位，分别与不同
的外设进行数据交换。 在与外设数据传送中需要联络控制信号时，C端口作控制信号输 出和状态信号输入，与A、B口配合。
7
0
7
0
7
4
1
3
0
0
7
0
4
1、8255A内部结构与引脚：内部结构
RD
(2)、与CPU连接的引脚
CS GND
①数据线D0—D7；
A1
②输入控制线：
A0 PC7
* RESET——复位信号
PC6
RESET有效时，清除8255A内部 PC5
寄存器，包括控制寄存器，A 口、B口和C口设置为输入方
串行通信和可编程接口芯片8251A
ABCD
发送数据
通过将数据写入到8251A的数据寄存器中，然 后启动发送过程。
错误检测与处理
在数据传输过程中，应进行错误检测，如奇偶校 验、帧错误等，并采取相应的处理措施。
使用8251A芯片进行数据传输的示例
设置参数
首先，配置8251A的寄存器以设置数据传输 参数，如数据格式、波特率等。
发送数据
将要发送的数据写入到8251A的数据寄存器 中，然后启动发送过程。
03 8251A芯片与串行通信的 结合
8251A芯片在串行通信中的作用
数据传输
8251A芯片作为串行通信接口， 能够实现数据在串行通道上的传 输，包括发送和接收。
协议转换
8251A芯片可以将并行数据转换 为串行数据，或者将串行数据转 换为并行数据，实现不同协议之 间的转换。
信号调制与解调
8251A芯片可以对信号进行调制 和解调，以适应不同的传输介质 和距离要求。
工业控制
02
03
智能仪表
在工业控制系统中，传感器和执 行器之间的通信通常使用串行通 信。
பைடு நூலகம்
智能仪表之间的通信通常使用串 行通信，例如通过RS-485总线进 行数据传输。
02 8251A芯片介绍
8251A芯片的特点
高度集成
01
8251A是一款高度集成的串行通信芯片，内部包含波特率生成
器、数据接收器和发送器等模块。
异常处理
在协议转换过程中，应处理可能出现的异常情况，如协议不匹配、 数据格式错误等。
05 8251A芯片的常见问题与 解决方案
8251A芯片无法正常工作的问题及解决方案
总结词
无法正常工作
详细描述
8251A芯片无法正常工作可能是由于电源问题、接口连接不良、芯 片损坏等原因。
串行接口芯片16550
2，线路状态寄存器（LSR：Line Status Register）：只读存储器， 用来向CPU提供数据接收和发送时的状态。这些状态可以被CPU查 询，也可以触发中断请求。 LSR格式
D7 ER 错误 标志 D6 D5 D4 BI 中止识别 指示 D3 FE 接收格式 错 D2 PE 接收奇 偶错 D1 OE 过载出 错 D0 DR 接收数据 准备
串行接口的基本结构如下（续）：
⑷ 输入缓冲寄存器：它从输入移位寄存器中接收并行数 据，然后由CPU取走。
⑸ 控制寄存器：它接收CPU送来的控制字，由控制字的 内容，决定通信时的传输方式以及数据格式等。例如采用 异步方式还是同步方式，数据字符的位数，有无奇偶校验， 是奇校验还是偶校验，停止位的位数等参数。 ⑹ 状态寄存器：状态寄存器中存放着接口的各种状态信 息，例如输出缓冲区是否空，输入字符是否准备好等。在 通信过程中，当符合某种状态时，接口中的状态检测逻辑 将状态寄存器的相应位置“1”，以便让CPU查询。
TEMT THRE 发送器 发送保 空 持寄存 器
0---
0---发
0---等 0--- 无中
止状态
0---正常
1---出错
0---正
常
0---正常 0---数据未
准备好
无错 送器不 待发送 误 空 器 1--FIFO 1---发 1---发 至少 送器空 送器就 绪 有一 个错 误
1---出错 1---出
DLAB 0 0 1 1 X X X X X X A2 A1 A0 被访问的寄存器 000 接收数据寄存器RBR（读）; 发送保持寄存器THR（写） 001 中断允许寄存器IER 000 波特率除数寄存器（低字节） 001 波特率除数寄存器（高字节） 010 011 100 101 110 111 中断识别寄存器IIR（只读）; FIFO控制器FCR（只写） 线路控制寄存器LCR MODEM控制寄存器MCR 线路状态寄存器LSR MODEM状态寄存器MSR 暂存
接口芯片的介绍
PC5
PC3
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
STBA IBFA
INTRA
输入缓冲器满信号 表示A口已经接收数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
说明：
1、当外设数据准备好以后，发出一个负脉冲选通信 号STB ，使A口打开锁存器接收数据。
2、A口接收到数据以后，发出IBFA，由RD信号的上 升沿使IBFA恢复低电平。
PRNDRV： MOV AL，[ DI ] OUT 0D0H，AL INC DI MOV AL，4 OUT 0D3H，AL MOV AL，5 OUT 0D3H，AL MOV AL，20H OUT 20H，AL
IRET
；打印的字符送AL中
；置PC2为0 ；置PC2为1 ；向8259A发EOI命令 ；该程序做了简化处理。
方式控制字为：
10001000B。
设端口地址是：0D0H~0D3H，要打印的字符放在BL中。
程序如下：
Setup： MOV AL，88H ；设置工作方式
OUT 0D3H，AL
MOV AL，5
；置PC2为1
OUT 0D3H，AL
Hale Waihona Puke Ready： IN AL，0D2H
TEST AL，40H JNZ Ready
第一节 并行通信接口
计算机与外设交换信息的过程中： 并行通信：多位数据通过多条数据线同时传送 串行通信：多位数据通过同一条数据线按位传送
在计算机内部数据是并行传送的。因此，并行接口电路相 对简单，串行接口电路由于要进行串并行转换相对复杂。
并行接口电路芯片常用的有两类： 1、普通的8位锁存器及缓冲器 2、可编程设置工作方式的并行接口
常用接口芯片.
2. 控制寄存器——用于接收CPU送来的控制命令字， 以决定端口的工作方式。
8.1.2 8255A的引脚说明 1. 片选 CS 及地址线A1，A0——用于芯片及 内部端口和寄存器的寻址；
PC6/PC2——响应信号ACKA/ACKB，低电平 有效；外设在OBF=0（缓冲器满）的条件下，用 ACK=0将数据去走，同时使OBF=1（示空）， 在中断允许（INTE=1）时，使INTR=1产生中 断请求。
PC3/PC0——中断请求信号输出INTRA/INTRB
当外设接收了由CPU送给8255A的数据后， 8255A通过INTR向CPU发中断请求，请求再输出 下一字节数据。
在IBM-PC机中，用A9A8A7A6A5=00011选中8255A （CS=0）A4A3A2未用，A1A0接8255A的A1A0，其功能 及地址为：
A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 功能 0 0 0 1 1 ××× 0 0 选中端口A 0 0 0 1 1 ××× 0 1 选中端口B 0 0 0 1 1 ××× 1 0 选中端口C 0 0 0 1 1 ××× 1 1 选中控制寄存器 （ 其他） ××××× 芯片禁止，数据线高阻
PC4/PC2——选通信号STBA/STBB，低电平有效； 外设在IBF=0（缓冲器空）的条件下，用STB=0将数 据锁存于数据缓冲器，同时使IBF=1（示满），在中 断允许（INTE=1）时，使INTR=1产生中断请求。
PC3/PC0——中断请求信号输出INTRA/INTRB
说明：PC4/PC2也是中断允许位INTEA/INTEB，要 开放中断，就要用PC口置0/置1命令使相应位为1； 例如，开放IN2H 63H
并行接口
27
D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通 道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的 读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 A1,A0:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和 控制寄存器.
当A1=0,A0=0时,PA口被选择; 当A1=0,A0=1时,PB口被选择; 当A1=1,A0=0时,PC口被选择; 当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择.
20
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主 机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制 线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C 口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分， 因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、 与外设连接部分、控制部分。
21
A组 控制 数据 总线 缓冲器
31
例：利用Intel 8255A对四相步进电机进行控制，如图8-12所 示。如果对步进电机施加一定规则的连续控制的脉冲电压，它 可以连续不断地转动。每相的脉冲信号控制步进电机的某一相 绕阻，若按照某一相序改变一次绕组的通电状态，对应转过一 定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时， 转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运 行。常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A„），双（双绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-„），单双 八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A-„）等等。按正序方向送电则 正转，按反序方向送电则反转，本例采用双四拍通电方式控制 步进电机正转运行。通过改变脉冲信号的频率，就可改变步进 电机的转速。利用Intel 8255A的PA3~ PA0各控制一相，端口A 工作在方式0的输出。三态缓冲器74LS244的恒接地，该芯片处 于直通状态，74LS244用作对三极管TIP122的驱动。步进电机 控制的相序和对应的控制字如表8-5所示。假设8255A的端口地 址为300H，301H，302H，303H，试编写连续正转的控制程序。
并行接口芯片
并行接口芯片并行接口芯片是一种用来传输大量数据的接口技术，它能够同时传输多个数据位，提高了传输速度和数据吞吐量。
与串行接口相比，它具有传输速度快、可靠性高、成本低等优点，因此在很多领域得到广泛应用。
一、并行接口芯片的原理和结构并行接口芯片的原理是利用并行传输的方式，将待传输的数据分成多个部分，每个部分占据一个数据位，同时传输到接收端。
这样就能够同时传输多个数据位，提高传输速度。
并行接口芯片的结构是由多个并行通道组成的。
每个通道都包含一个发送端和一个接收端，通过并行线路将数据从发送端传输到接收端。
在传输过程中，通道可以并行传输多个数据位，从而提高传输速度。
二、并行接口芯片的应用领域1. 计算机连接外设：并行接口芯片常用于计算机与外设（如打印机、扫描仪等）之间的数据传输。
通过并行传输多个数据位，可以实现高速的数据传输，提高工作效率。
2. 图像和视频处理：图像和视频处理需要处理大量的数据，通过使用并行接口芯片，可以提高数据传输速度，实现实时的图像和视频处理。
3. 高性能计算：在高性能计算领域，需要对大量的数据进行并行处理。
通过使用并行接口芯片，可以同时传输多个数据位，提高数据处理能力。
4. 数据存储和交换：并行接口芯片可以用于数据存储和交换设备之间的数据传输。
通过并行传输多个数据位，可以提高数据的传输速度和吞吐量。
5. 通信系统：在通信系统中，需要传输大量的数据。
通过使用并行接口芯片，可以提高数据传输速度，实现高速的数据传输。
三、并行接口芯片的发展趋势1. 高速化：随着技术的发展，对传输速度的要求越来越高。
未来的并行接口芯片将会更加注重高速传输能力，提高数据传输速度。
2. 集成化：并行接口芯片的集成度将会越来越高，将包含更多的功能和接口。
这样可以减少系统的复杂性，降低成本。
3. 省能高效：未来的并行接口芯片将会更加注重能源的高效利用，降低功耗，提高能源利用效率。
4. 兼容性：并行接口芯片将会更加注重与不同设备的兼容性，提供更好的兼容性和互操作性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/8/19
上海交通大学
13
• 对“可可编编程程序序接接口口芯芯片片中”的的控初制始口化(控制寄存器) 写入控制字(控制内容)，以设定接口芯片的接 口功能和工作特性。
• 通过指令 •MOV AL , CW
•OUT PORT-CNT , AL
2020/8/19
上海交通大学
4
可编程接口芯片概述
• 在中断控制的I／O 接口电路中，还要求有中断控制逻辑电路（通常由 中断请求触发器、中断屏蔽触发器、中断请求信号形成逻辑、中断优先 链电路、中断优先编码器、中断优先级比较器和中断类型码发生器等部 件组成） ，以便CPU 实现不同的中断管理方式；在DMA 方式的接口电 路中，还需要有命令／状态寄存器、存储器地址寄存器和传送字节计数 器等。此外，随着微型计算机的广泛应用，还要求具有定时和计数功能 的接口电路、具有串行输入输出功能的串行接口电路及具有信号转换功 能的接口电路等。
•CW---Control Word / Command Word • PORD-CNT为控制口地址
2020/8/19
上海交通大学
14
4 .“联络”的概念
•
2020/8/19
上海交通大学
15
“联络”的概念
接口芯片常常需要和外设间有一定的 “联络”信号，以保证信息的正常传送。
通常采用两个“联络”（Handhake）
（响
应）表示的。
2020/8/19
上海交通大学
20
“联络”信号
• 通常输入接口中，联络信号是 STB( 或 STB )和IBF • 输出接口中，联络信号是 ACK )和
• STB 输入O的BF选通信号
• IBF 输入缓冲器满信号
•
输出缓冲器满信号
• OBF 响应信号
ACK
ACK
(或
2020/8/19
2020/8/19
上海交通大学
10
• 可编程接口的概念
2020/8/19
上海交通大学
11
可编程接口的概念
在接口芯片内，各硬件单元不是固定 接死的，可由用户在使用中选择即:
通过计算机的指令来选择不同的 通道和不同的电路功能，称为“编程 控制”。
2020/8/19
上海交通大学
12
可编程接口的概念
接口电路的组态（即电路工作状态） 可由计算机指令来控制的接口芯片称 为“可编程序接口芯片”。
第11章
可编程并行接口芯片 和串行接口芯片
2020/8/19
上海交通大学
1
可编程并行接口芯片和串行接口芯片
• 11.1 并行接口与串行接口 • 11.2 可编程并行接口芯片8255A • 11.3 可编程串行接口芯片8251
2020/8/19
上海交通大学
2
11.1 并行接口与串行接口
• 11.1.1 可编程接口芯片概述 • 11.1.2 并行接口、串行接口和模拟接口
信号： STB （选通信号，strobe）和
RDY（就绪信号，Ready）。
2020/8/19
上海交通大学
16
“联络”信号
•
2020/8/19
上海交通大学
17
“联络”信号
• CPU通过外设接口芯片同外设交换信息时，接口芯片和外设间常常
需要有一定的“联络”信号，以保证信息的正常传送。通常采用两个
“联络” (Handshake)信号：一般用
(选通信号，strobe)和
RDY(就绪信号，Ready)表示，如图11-4所示。
2020/8/19
上海交通大学
18
输入接口
• RDY＝”H”表示准备就绪，是接口向外设发出的信号， 说明接口芯片中输入寄存器已空，可接受外设信息以 实现外设与接口的输入操作。
• ＝”L”表示接口选通，是外设向接口发出的。2020/8/19来自上海交通大学7
片选概念（图11-1）
•
2020/8/19
上海交通大学
8
2.读/写概念
•
2020/8/19
上海交通大学
9
3. 可编程接口的概念
可编程接口芯片大部分是多通道、多功 能的。 多通道是指一个接口芯片一面与CPU连接， 另一面可接几个外设； 多功能是指一个接口芯片能实现多种接 口功能，实现不同的电路工作状态。
• 外设把数据送上接口芯片端口后，用 信号有效打 入接口芯片输入寄存器，在 的后沿，把RDY信号 拉为“L”，表明输入寄存器已有数据。RDY＝”L”正 是接口与外设的通信标志，外设接收RDY＝”L”后， 暂不送数据，CPU发出读数指令( = L)，读入该数据， 并使RDY置“H”。然后，又开始新一轮的输入操作。 其时序图见图11-5。在输入接口中，RDY信号也有用 IBF（输入缓冲器满）表示的。
2020/8/19
上海交通大学
5
可编程接口芯片概述
• 随着大规模集成电路技术的发展，针对接口电路的不同功能，芯片制造 商生产出许多通用的可编程I／O 接口电路芯片。所谓可编程I／O 接口 电路芯片是指用户可通过编制相应的程序段，使一块通用的I／O 接口 电路能按不同的工作方式完成不同功能的接口任务。也可在工作过程中， 通过编程手段对通用的I／O 接口电路芯片进行动态操作，如改变工作 方式、发送操作命令、读取接口电路内部有关端口的现状等。
2020/8/19
上海交通大学
3
11.1.1 可编程接口芯片概述
• CPU 是通过接口电路与外围设备（简称外设）实现信息交换的。在接口 电路中，必有输入输出数据锁存器和三态缓冲器组成的数据端口，以便 实现CPU 与外设之间的数据传送。在程序查询的I／O 接口电路中，还 应有状态／命令寄存器，以便CPU 与接口电路或外设之间用应答方式来 交换信息；
2020/8/19
上海交通大学
6
几个重要概念
•必１须.要片有选一的概个念地址信号选中接口芯片后， 才能使该接口芯片进入电路工作状态，实 现数据的输入/输出。
•接口芯片的选通端 (Chip Enable)，又 称片选端 (Chip Select)，如图11-1所 示。 端是控制接口芯片进入电路工作状 态的引脚端。
2020/8/19
上海交通大学
19
输出接口
• 若是输出接口，则：
• RDY=”H”，表示接口中的输出寄存器已有数据，通知外设来取数；
•
＝”L”，表示端口数据已为外设接收，且已处理，CPU可送新数
据到接口寄存器，
的后沿使RDY变为“L”。在输出接口中，RDY
信号也有用 （输出缓冲器满）表示， 信号也有 用