第7章输入输出接口技术第3节内容资料
可编程控制技器技术及应用(三菱系列)课后习题答案
复习与思考题答案第一章1、PLC是可编程序逻辑控制器英文“Programmable Logical Controller ”的简称。
2、PLC的型号繁多，各种型号的PLC的功能不尽相同，但目前的PLC一般都具有下列功能：①条件控制；②定时控制；③计数控制；；④步进控制；⑤数据处理；。
⑥通信和联网；⑦对控制系统的监控；3、与工控机相比，PLC具有以下独特的特点：①通用性强；②接线简单；③编程容易；④抗干扰能力强、可靠性高；⑤容量大，体积小，重量轻，功耗少，成本低，维修方便4、PLC的硬件主要有六部分组成： CPU( 中央处理器 ) 、存储器、输入 / 输出（ I/O ）接口电路、电源、外设接口、输入 / 输出（ I/O ）扩展接口。
CPU 的主要功能有：接收输入信号并存入存储器，读出指令，执行指令并将结果输出，处理中断请求，准备下一条指令等。
存储器主要用来存放系统程序、用户程序和数据。
输入接口电路是将输入信号经过光电耦合并经RC电路滤波后才送入PLC内部放大器，采用光电耦合和RC滤波的措施后能有效地消除环境中杂散电磁波等造成的干扰；输出接口电路将PLC的内部电路与外部负载电路进行电气隔离；电源部分的作用是为PLC内部和外部提供工作电源。
5、PLC的输入、输出信号开关量、模拟量、数字量。
6、PLC的输出接口电路有三种形式：一种是继电器输出，一种是晶闸管输出，一种是晶体管输出。
7、PLC对电源的基本要求有：①能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声；②不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障；③能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定；④电源本身的功耗应尽量能低，以降低整机的温升；⑤内部电源及PLC向外提供的电源与外部电源间应完全隔离；⑥有较强的自动保护功能。
8．PLC的系统程序有三种：①系统管理程序：由它决定系统的工作节拍，包括PLC运行管理（各种操作的时间分配安排）、存储空间管理（生成用户数据区）和系统自诊断管理（如电源、系统出错、程序语法等）。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
图7.3 用8031的P1口设计的4×4键盘
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.2 键盘按键识别方法
首先在键处理程序中将P1.3~P1.0依次按位变低， P1.3~P1.0在某一时刻只有一个为低。在某一位为低时读行线， 根据行线的状态即可判断出哪一个按键被按下。 如9号键按下时，当列线P1.2为低时，读回的行线状态中 P1.4被拉低，由此可知2号键被按下。 一般在扫描法中分两步处理按键，首先是判断有无键按下， 即使列线（P1.3~P1.0）全部为低，读行线，如行线 （P1.4~P1.7）全为高，则无键按下，如行线有一个为低，则 有键按下。当判断有键按下时，使列线依次变低，读行线，进 而判断出具体哪个键按下。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
表7.2 段选码、位选码及显示状态表
段选码 （字型） F9H A4H B0H 99H 92H 位选码 P2.4~P2.0 11110 11101 11011 10111 01111 1 2 3 4 5 显示器显示状态
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.1 LED显示器原理
图7.6为LED显示器的内部结构及外形。
（a）共阴极 （b）共阳极 （c）LED实物 图7.6 LED显示结构及实物
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.1 LED显示器原理
7段LED显示数字0~F，符号等字型见表7.1，其中a段为最 低位，dp为最高位。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
单片机原理及应用教程
第 7章 MCS-51单片机常用接口技术
主 编 范立南 谢子殿 副主编 刘 彤 尹授远 李雪飞
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
《微机接口技术及其应用》课件第3章
2 MHz，则必须经分频后才能送到CLK端，使用时要注 意。
25
8253的3个计数器都各有3个引脚，它们是： (1) CLK0～CLK2：计数器0～2号的输入时钟脉冲从这 里输入。 (2) OUT0～OUT2：计数器0～2号的输出端。
CPU才能与8253通信，即进行读/写操作。
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·A1A0：地址信号线。这两位地址用来选择片内四个端 口地址(三个计数器的端口和一个控制寄存器端口)，以便进 行读写。对于8088，这两位地址一般接CPU地址线的A1A0； 而对于8086，由于系统地址线的A0用于片选译码中奇偶地址 的选择，因此要连接在系统地址线的A2A1上。
4
1．软件定时
软件定时是利用CPU内部定时机构产生的，一般根据所 需的时间常数来设计一个延时子程序。延时子程序中包含一 定的指令，设计者要对这些指令的执行时间进行周详的计算 或精确的测试，以便确定延迟时间是否符合定时的要求，再 运用软件编程，循环执行一段子程序，即可产生等待延时。 这是一种常用的定时方法，主要用于短时延时。
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3.2 可编程定时/计数器芯片8253
可编程定时/计数器芯片的型号有几种，它们的外形引 脚及功能都是兼容的，只是工作的最高频率有所差异，例如 8253-5和8254-2，前者的最高频率为5 MHz，后者为10 MHz。 另外，还有8253(2 MHz)、8254(8 MHz)和8254-5(5 MHz)等 兼容芯片，8253与8254的区别在于：8254有读回功能，可以 同时锁存3个计数器的计数值及状态值，供CPU读取，而 8253每次只能锁存一个通道的计数器，且不能读取状态值。 下面以8253为例进行分析。
第7章 智能处理技术
数据挖掘的过程：
•数据预处理、数据挖掘和对挖掘结果的评估与表示 •每一个阶段的输出结果成为下一个阶段的输入
数据挖掘的过程
•数据预处理阶段 数据准备：了解领域特点，确定用户需求 数据选取：从原始数据库中选取相关数据或样本 数据预处理：检查数据的完整性及一致性，消除噪声等 数据变换：通过投影或利用其他操作减少数据量 •数据挖掘阶段 确定挖掘目标：确定要发现的知识类型 选择算法：根据确定的目标选择合适的数据挖掘算法 数据挖掘：运用所选算法，提取相关知识并以一定的方式表示 •知识评估与表示阶段 模式评估：对在数据挖掘步骤中发现的模式(知识)进行评估 知识表示：使用可视化和知识表示相关技术，呈现所挖掘的知识
数据库的应用：
•个人电脑：快速查找文件 •公司：财务管理软件 •互联网：论坛数据存储 •物联网：海量数据管理
7.3.2 数据模型
•网状模型
由图灵奖得主Charles Bachman提出 第一个数据库系统：IDS
•层次模型
典型代表：IBM的IMS系统
缺点：
数据的存储结构依赖于数据的类型 数据通过指针相互串联起来，为了访问到想要的内容，可能需要遍历 整个数据库 查找操作代价大
7.3.3 分布式数据库
分布式存储
•数据可保存在“存储节点”上 •查询被分发到网络中去，由存储节点返回查询结果
集中式存储
•数据全部保存在sink端（汇聚点） •查询仅在sink端进行
7.3.4 移动数据库
7.3.5 数据仓库、数据挖掘
1.数据仓库（Data Warehouse,DW）
数据仓库之父-Bill Inmon给出定义：数据仓库是一个能支持
7.3.2 数据模型 1.关系数据库（RDBMS）
《微机原理及接口技术》课后习题详细解答（期末复习）
《微机原理及接⼝技术》课后习题详细解答（期末复习）第1章微型计算机系统概述〔习题1.3〕微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？〔解答〕微机主要有存储器、I/O设备和I/O接⼝、CPU、系统总线、操作系统和应⽤软件组成，各部分功能如下：CPU：统⼀协调和控制系统中的各个部件系统总线：传送信息存储器：存放程序和数据I/O设备：实现微机的输⼊输出功能I/O接⼝：I/O设备与CPU的桥梁操作系统：管理系统所有的软硬件资源〔习题1.10〕简述计算机中“数”和“码”的区别，计算机中常⽤的数制和码制各有哪些？〔解答〕（1）数—⽤来直接表征量的⼤⼩，包括：定点数、浮点数。
（2）码—⽤来指代某个事物或事物的某种状态属性，包括：⼆进制、⼋进制、⼗进制，⼗六进制区别：使⽤场合不同，详见P16.〔习题1.12〕请写出与数据＋37和－37对应的8位机器数原码、反码、补码和移码，并分别⽤⼆进制和⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕原码反码补码+37 00100101/25H 00100101/25H 00100101/25H-37 10100101/A5H 11011010/DAH 11011011/DBH〔习题1.13〕请将上题中＋37和－37的8位补码机器数分别扩充为16位和32位的形式，⽤⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕+37 -3716位 32位 16位 32位00 25H 00 00 00 25H FF 5BH FF FF FF 5BH第2章微处理器指令系统〔习题2.1〕微处理器内部具有哪3个基本部分？8088分为哪两⼤功能部件？其各⾃的主要功能是什么？〔解答〕算术逻辑单元ALU、寄存器组和控制器；总线接⼝单元BIU：管理8088与系统总线的接⼝负责cpu对接⼝和外设进⾏访问执⾏单元EU：负责指令译码、执⾏和数据运算；8位CPU在指令译码前必须等待取指令操作的完成，8088中需要译码的指令已经取到了指令队列，不需要等待取指令。
7.PLC应用技术(三菱机型)教学课件 第7章模拟量控制
-1000^+1000
电流输出摸式
0^32000
电流输出模式
电流始出復拟蚤指定模式
0—32000 0—20000
无效（设定fi不变化）
变送器分为二线制和四线制两种，四线制变送器有两根 信号线和两根电源线。二线制变送器只有两根外部接线 ，它们既是电源线又是信号线，输出4-20mA的信号电 流，直流24V电源串接在回路中，有的二线制变送器通 过隔离式安全栅供电。通过调试，在被检测信号量程的 下限时输出电流为20mAo二线制变送器的接线少，信 号可以远传，在工业中得到了广泛的应用。
b RCMMAD
2.外部接口与配线
图7-1 FX3U-4AD外§曠口与配线图
3、缓冲存储器分配
缓冲存储区用来设置输入模式、增益偏置参数，存储转换 数据、错误状态、系统数据、历史数据等，熟悉其分配地 址，便于方便使用该模块，常用存储区如表7-1所示。 FX3U-4AD模块的常用缓冲存储区如表。详细了解其存储 区，需查阅三菱公司发布的技术手册《模拟量控制篇》。
FX3U-4DA 模块
BFM
表7-5 FX3U-4DA缓冲存储区定义 内容
#0
输出模式选择，缺省值为HOOOO
#1
#2
通道g值
#3
#4
#5E
数据保持模式，玦省值为HOOOO
#9E
偏移僧益设S命令
#10
偏移数据CH1*1
#11
增益数据CH1*2
#12
偏移数据CH2*1
初始偏移值：0 初始増益值：5000
第7章模拟量控制
Q 7.1模拟量采集 7.2模拟量变换
(^3)入3模拟量输出 (4)7.4恒压供水
模拟量变换
精品课件-单片机应用技术(第三版)刘守义-第7章
着在其后沿就启动转换。因此启动图7.5中的ADC0809进行转换
只需要下面的指令(以通道0为例)：
MOV
DPTR，#0000H
；选中通道0
MOVX @DPTR，A
； 信号有效，启动转换
WR
第７章 A/D与D/A转换接口
2．转换数据的传送 A/D转换后得到的是数字量的数据，这些数据应传送给 单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换 完成，因为只有确认数据转换完成后，才能进行传送，为此 可采用下述三种方式： (1) 定时传送方式。对于一种A/D转换器来说，转换时 间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809的转 换时间为128 μs，相当于6 MHz的MCS-51单片机的64个机器 周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用 这个延时子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接 着就可进行数据传送。
8031 A15 A14 0809 × ×
×× ××
××
A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 × × × × × ST × × × × × C B A × × × × ×0 × × × × × 0 0 0 × × × × ×0 × × × × × 0 0 1
示。 该电路连接主要涉及两个问题，一是8路模拟信号通道
的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。
第７章 A/D与D/A转换接口
图7.5 ADC0809与8031单片机的连接
第７章 A/D与D/A转换接口
1．8路模拟通道的选择 ADDA、ADDB、ADDC分别接地址锁存器74LS373提供的低3位地 址，只要把3位地址写入ADC0809中的地址锁存器，就实现了模拟 通道的选择。对系统来说，地址锁存器是一个输出口，为了把3 位地址写入，还要提供口地址。图7.5中使用的是线选法，口地 址由P2.0确定，同时和相或取反后作为开始转换的选通信号。因 此该ADC0809的通道地址确定如下：
微型计算机控制技术包括答案赖寿宏
第二章输入输出接口技术和输入输出通道 1. 何谓I/O接口在计算机控制系统中为何要有I/O接口电路答：是主机和外头设施之间互换信息的连结零件。
2. 一个微办理机（ CPU ）采纳程序控制查问方式时，管理 50 个键盘显示中止，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立刻显示出来。
已知 CPU 查问每个终端并达成每一字符的接收和办理时间需200μ s ，若程序员以每秒打10 个字符的速度同时连续打入字符，问CPU 能否能按要求，靠谱的管理所有50 个终端又问 CPU 最多能管理多少个这类终端答： 500 3.在本章第二节，查问式I/O 方式应用举例中，假定 X 、Y 、 Z 三轴服务子程序的履行时间分别为100μ s 、 150μ s 、120μ s ，主程序履行时间（履行查问指令等）为80μs ，试估量不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少（速度以脉冲 /s 计算）答： 27024. 某微机及时控制系统有1#、 2#、 3#三个外头设施。
由一个CPU进行管理，已知各外头设施的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5ms S1=300 μs C2=8ms S2=1.3ms C3=1msS3=400 μs问若采纳查问方式能否能靠谱管理这三个外头设施为何若不可以的话，试提出改良方答：不可以。
可采纳中止嵌套的方式解决。
6. 计算机与外头设施互换信息有哪几种控制方式它们各有什么优弊端》答：赐教材7. 某 8086最大模式系统中，需扩展8255A 、8253 和DAC0832芯片各一片。
采纳74LS138译码器，若已指定给各芯片的地点范围是：8255A8253E0H 、 E2H 、E4H 、 E6H 、E1H 、 E3H 、 E5H 、 E7H 、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除 74LS138 外 , 可增添必需的其余逻辑电路芯片。
8 某 8088 最大模式系统中，需扩展A 1 8255A 四片，指定各芯片的地点范围分别是90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH,A 0采纳 74LS 译码器，试设计接口地点译码电路。
第7章 输入输出接口技术
DMA控制器来管理，CPU可去干其他工作（但不能访
问系统总线）。
CPU
HOLD HLDA
DRQ DMA控制器 AEN IOW DACK
MEMR
AEN IOW
MEMR IOR
存储器
输出设备
图7-7 DMA传送原理示意图
通常，DMA控制器应该具备以下功能：
能向CPU发出要求控制总线的DMA请求信号DRQ；
7.1.3 I/O端口的编址方式
接口中的寄存器又叫做I/O端口，每一个端口有一个编 号，叫做端口号，又叫端口地址。数据寄存器就是数据端 口，用于对来自CPU和外设的数据起缓冲作用。状态寄存器 就是状态端口，用来存放外部设备或者接口部件本身的状 态。CPU通过对状态端口的访问和测试，可以知道外部设备 或接口本身的当前状态。控制寄存器就是控制端口，用来 存放CPU发出的控制信息，以控制接口和外部设备的动作。 也可以说，CPU与外部设备之间传送信息都是通过数据总线 写入端口或从端口中读出的，所以，CPU对外部设备的寻址， 实质上是对I/O端口的寻址。
（如标志位、其它寄存器等）和断点。在中断结束
返回时，再恢复现场和断点，继续执行原来的程序。
7.2.4 DMA控制方式 DMA（Direct Memory Access）传送方式又称为直 接存储器存取方式，实际上就是在存储器与外设间开辟 一条高速数据通道，使外设与内存之间直接交换数据。 这一数据通道是通过DMA控制器来实现的。在DMA传
第7章 基本输入/输出 接口技术
本章主要教学内容
输入输出接口技术的概念和功能
CPU与I/O接口之间传递的信息类型及I/O 端口的编址方式 CPU与外部设备之间数据传送方式的原理、 特点及应用
船舶机舱自动化基础教学课件：微型计算机的基本原理
第一节 微型计算机的基本概念
4．三总线结构 所谓三总线，指的是微型计算机系统中连接微处
理器与存储器和I/O接口的三组总线，即数据总 线（DB）、地址总线（AB）和控制总线 （CB）。三总线都画成宽线，表示不止1根线， 至少包含2根以上。其中，数据总线宽度取决于 CPU的数据宽度，一般为8的倍数；地址总线宽 度取决于CPU的寻址能力，对于8位机而言，地 址线宽度一般为16位；控制总线实际上都是单 根信号线，数量取决于不同的CPU类型。
第一节 微型计算机的基本概念
（2）控制器 控制器协调整个微型计算机的有序工作，是
整个微处理器的指挥控制中心。主要包括指 令寄存器（IR），指令译码器（ID）和操作 控制器（OC），它根据用户预先编好的程序， 依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄 存器IR中，通过指令译码（分析）确定应该 进行什么操作，然后通过操作控制器OC，按 确定的时序，向相应的部件发出控制信号。
8031：片内没有程序存储器 8051：内部有4KB的掩模ROM程序存储器 8751：内部有4KB EPROM 89C51: 有4KB的FLASH EEPROM 89S51：有 4KB的FLASH EEPROM，可在线编程
增强型的存储容量为普通型的一倍。
51系列单片机内部结构如图。
基准频率源
振荡器及 时钟电路
1. 1运算器 运算器的功能： 算术运算：加、减、乘、除、加1、减1、比较、BCD码十进
制调整等。
逻辑运算：与、或、异或、求反、循环等逻辑操作。 位操作：内部有布尔处理器，它以进位标志位C为位累加器，
用来处理位操作。置 ‘1’、清‘0’ 、取反、位判断等。
操作结果的状态信息送至状态寄存器PSW。
1、CPU
第一节 微型计算机的基本概念
微型计算机原理-第7章(3)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
第7章 输入/输出与中断-中断技术
… …
…
D7 D0 CPU
INTR
中 断 寄 存 器
INT ≥1
INT1 INT2
INT8
图7.13 软件查询法的硬件电路
第7章 输入/输出与中断-中断技术
断点保护
INT1？ Y N INT2？ Y N
对1号中 断源服
务 对2号中 断源服
务
… …
INT8？ Y N
1. 中断的定义
计算机在执行正常程序 过程中，当出现某种异常 事件或某种外部请求时， 处理器就暂停执行当前的 程序，而转去执行对异常 事件或某种外部请求的处 理操作。当处理完毕后， CPU再返回到被暂停执行的 程序，继续执行，这个过 程称为程序中断。
主程序
有中断请求
断点 继续执行
中断服务程序 中断处理
第7章 输入/输出与中断-中断技术
① 中断请求：是中断源向CPU发出的请求中断的要求。 软件中断源是在CPU内部由中断指令或程序出错直接
发中断； 硬件中断源必须通过专门的电路将中断请求信号送给
CPU，CPU也有专门的引脚接收中断请求信号。
第7章 输入/输出与中断-中断技术
② 中断响应：是指当计算机系统接收到中断请求后应作出的反 应。对于可屏蔽中断的响应要具备两个条件：一是中断允许触发器 的状态为1（即开中断），二是CPU在执行完现行指令之后。
返回断点
第7章 输入/输出与中断-中断技术
2. 中断系统 为实现中断功能而设置的硬件电路和与之相应的软件，称为中
断系统。 3. 中断源
引起中断的原因或发出中断请求的来源称为中断源。中断源可 分为硬件中断源和软件中断源两类。 4. 中断处理过程
第2章接口技术与输入输出通道3-DI、DO
习题与思考
1. 分析三极管型光电耦合隔离器的工作原理。
2. 光耦隔离器的两种应用。
3.简述数字量输出通道的功能及其常用的输出驱 动电路。 4. 对 比 分 析 几 种 输 出 驱 动 电 路 的 应 用 特 点 。
+5V
+5V
c +
D7~D0
D7~D0
数 据 缓 冲 器
c +
选通脉冲
e
选通脉冲
-
e
分类：数字量同相传递 与数字量反相传递。 数字量同相传递：当数 据线为低电平“0”时， 发光管导通且发光，使 得光敏管导通，输出c端 接地而获得低电平“0”； 当数据线为高电平“1” 时，发光管截止不发光， 则光敏管也截止使输出c 端从电源处获得高电平 “1”。如此，完成了数 字信号的同相传递。
晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜与CPU直接相连，在实际使用时要采 用隔离措施。
2.3.3.4 固态继电器驱动电路
固态继电器SSR（Solid State Relay）：是一种新 型的无触点开关的电子继电器，它利用电子技术实 现了控制回路与负载回路之间的电隔离和信号耦合， 而且没有任何可动部件或触点，却能实现电磁继电 器的功能，故称为固态继电器。 特点：它具有体积小、开关速度快、无机械噪声、 无抖动和回跳、寿命长等传统继电器无法比拟的优 点，在计算机控制系统中得到广泛的应用，大有取 代电磁继电器之势。
信号调理电路--虽然都是数字信号，不需进
2.3.2
数字量输入通道
主要知识点
引言
2.3.2.1 开关输入电路
第五章并行输入输出接口
图5.5 无条件传送方式
例1：一个采用无条件传送的数据采集系统
图5.6 无条件输入的数据采集系统
这是一个16位精度的数据采集系统。被采集的8个模拟 量，由继电器绕组P0、P1、…、P7分别控制触点K0、K1 、 …、K7逐个接通。每次采样转换成16位BCD码，高8 位和低8位通过两个端口（端口地址为11H和10H）输入 到计算机。CPU通过端口20H输出控制信号，以控制继电 器的吸合，实现采集不同通道的模拟量。 采集过程如下： （1）先断开所有的继电器触点，不采集数据； （2）延迟一段时间后，使K0闭合，采集第1个通道的模 拟量，并保持一段时间，以使数字电压表将模拟电压转 换为16位BCD码； （3）分别将高8位与低8位BCD码存入内存，并转存到 DSTOR开始的数据区； （4）利用移位与循环实现8个模拟量的依次采集和存储。
3、开关式可选择译码电路
如果用户希望译码器能适应不同的地址分配场合，则 可采用开关式地址可选择译码电路，如图5.4所示。电路 用DIP开关选择地址，并使用了一片74LS688八位数据比 较器。当输入端P0-P7的地址与设置端Q0-Q7的状态一致 时，输出P=Q 为低，其输出控制地址译码芯片74LS138的 译码。图中，上面一片74LS138产生读端口地址，下面一 片74LS138产生写端口地址，这样使8个口地址作16个口 地址用。此电路必须A9=1，AEN=0时才能有效译码。（ AEN=0是CPU控制总线， AEN=1时DMA控制总线)。
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数据总线 缓冲器
内
RD WR
读写控制
部
A0
逻辑
数
A1
CS
据
总
控制字
寄存器
线
计数器0 计数器1 计数器2
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
CLK 0 GATE 0 OUT 0
CLK 1 GATE 1 OUT 1 CLK 2 GATE 2 OUT 2
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内部结构及外部引线
DB
D7-D0
RD
0 1 计数通道1
WR
1 0 计数通道2
A1，A0
1 1 控制寄存器
用于选择四个编址部件之一
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
13
内部结构及外部引线
计数通道的主要引线（每通道均相同）：
CLKn 时钟脉冲输入，计数器的计时基准。
GATEn 门控信号输入，控制计数器的启停。
CLK0 GATE0
通道0
OUT0
A1
A1
A0 IOW
A0
CLK1
GATE1
WR
OUT1
通道1
IOR 片选信号
RD
CLK1
CS
GATE1
通道2
8253 OUT1
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
12
内部结构及外部引线
连接系统端的主要引线：
D7～D0
A1 A0 选 择
CS
0 0 计数通道0
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
8
定时功能的实现方法
软件延时——利用微处理器执行一个延时程序 段实现
不可编程的硬件定时——采用分频器、单稳电 路或简易定时电路控制定时时间
可编程的硬件定时——软件硬件相结合、用可 编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路
2020年10月9日星期五
OUTn 计数器输出信号，不同工作方式下
产生不同波形。
（n = 0～2）
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
14
8253的内部结构 编址部件0
~
D0
数据
D7
总线缓
冲器
计数器 0
CLK 0 GATE 0 OUT 0
RD
片
WR A0
读/写
内
计数器
A1
逻辑
总
1
CS
线
CLK 1 GATE
硬件方法：定时/计数器电路
• 利用脉冲计数在设定的时间输出定时信号
● 8253是一种硬件定时/计数器芯片
2020年10月9日星期五
中北大学《微机原理及接口技术》
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定时器和计数器
定时控制在微机系统中极为重要 定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记
录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时 间间隔; 计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性 的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而 获知外设的某种状态），常又称为计数器;
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编址部件1
OUT1
控制 寄存器
编址部件3
计数器 2
CLK 2 GATE 2 OUT 2
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计数器结构示意图
CLK GATE
预置寄存器 减1计数器 输出锁存器
OUT
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计数器结构示意图
A0 ~ A1地址线 WR*写信号
CS* A1 A0
000 001 010 011
I/O地址
40H 41H 42H 43H
读操作RD*
读计数器0 读计数器1 读计数器2
无操作
写操作WR*
写计数器0 写计数器1 写计数器2 写控制字
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编程结构—程序员的观点
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定时/计数器的用途
可以实现定时与计数两个功能，可用于 系统时钟 DRAM刷新定时 定时采样 实时控制 脉冲的计数 。。。
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如何实现定时？
软件方法：用一段程序实现延时
• 利用程序循环延迟指定的时间 • 缺点：CPU占用率？延时精度？兼容？
计数初值存于预置寄存器； 在计数过程中， 减法计数器的值不断递减， 而预置寄存器中的预置不变。 输出锁存器用于写入锁存命令时， 锁定当前计数值
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计数器的3个引脚
CLK时钟输入信号——在计数过程中，此引脚 上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的 计数值减1
16位初值寄存器
计数器(3个)——包括
16位计数寄存器
（减法计数器）
控制寄存器—— 存放控制命令字（只写）
占用4个地址— 3个计数器，1个控制寄存器
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定时/计数的工作过程
1. 设置8253的工作方式 2. 设置计数初值到初值寄存器 3. 第一个CLK信号使初值寄存器的内容置入
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7.3.1 8253/8254定时计数器
3个独立的16位计数器通道 每个计数器有6种工作方式 按二进制或十进制（BCD码）计数
8254是8253的改进型
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一、8253/8254的内部结构和引脚
D7～D0
第7章
输入输出接口
第7章 输入输出接口
主要内容：
7.1 I/O接口基础和传送方式 7.2 中断技术 7.3 定时器/计数器(8253/8254) 7.4 并行口8255A 7.5 A/D和D/A转换 学时分配： 18学时
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第三节
GATE门控输入信号——控制计数器工作，可 分成电平控制和上升沿控制两种类型
OUT计数器输出信号——当一次计数过程结 束（计数值减为0），OUT引脚上将产生一个 输出信号
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与处理器接口
D0 ~ D7数据线 RD*读信号 CS*片选信号
可编程定时/计数器8253
mov ax,12h call display Jmp 1234h
7.3 可编程定时/计数器8253
掌握: 引线功能及计数启动方法 6种工作方式及其输出波形 8253的使用:
芯片与系统的连接 芯片的初始化编程
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7.3 可编程定时/计数器8253
主要内容：
7.3.1 8253/8254定时计数器 7.3.2 8253编程 7.3.3 8253在IBM PC系列机上的应用 7.3.4 8253在扩充定时计数器的应用 7.3.5 8253的应用 学时分配： 3学时
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