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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二次习题（复习）课 part 2,第4部分：半导体存储器,第5部分： 数字量输入输出,I/O接口电路使得外设与总线隔离，起到数据缓冲、暂存的作用，并协调主机与外设之间数据传输速度不匹配的矛盾，必须遵循“输入三态缓冲、输出锁存”的原则。,*概念、 *基本I/O接口、 *典型数字量I/O接口芯片,第6部分：模拟量输入输出,1,中断及8259编程,掌握初始化编程（顺序），但所有控制字格式不需要死记硬背，提供参考查阅,了解：,中断屏蔽,；,中断优先级,；中断嵌套；,掌握：,中断处理过程，,中断服务程序,；,应用：外部中断的随机性,保护断点（自动），,现场保护（编程）,断点,返回断点,现场,2,T/C 8253,：定时器/计数器,方式,0,、,1,和方式,4,、,5,不能自动重复，,常用于计数,；,方式,2,、,3,能自动重复，,常用于定时,；,常用：,方式,0,：计完,n+1,个脉冲发中断请求，软件启动,方式,2,：速率发生器，对,clk,进行,n,分频,方式,3,：方波发生器，区分,n,奇数,/,偶数情况,应用：,硬件级联的概念,、定时中断,掌握六种方式：,3,习题,习题5(1)-1：I/O 的控制方式主要有哪几种？各有什么特点？,1）（程序）查询方式2）中断方式 3）DMA方式,传送效率低,效率较高，CPU响应较快，但传送由中断软件完成,效率较高，硬件完成，但电路复杂。,4,并行I/O接口 i,8255,方式,0,：基本直接,I/O,，含输出锁存,/,输入缓冲无锁存；,方式,1,：选通,I/O(A,口,/B,口，,C,口联络,),；,方式,2,：双向,I/O,方式,(PA,口，,C,口联络,),；,方式,1/2,带,INTR,，可中断；,IBF/OBF,信号的作用,(,输入,/,输出缓冲区满,),；而方式,0,只能查询。,8255控制字：,(1),方式字,，,特征位D7=1,；,(2),PC口位控功能字，,特征位D7=0，,允许CPU用输出指令单独对C口的某一位写入“1”或“0”，正确的方法是通过写8255的,控制寄存器,方式写入；,脉冲的产生: 位0-1-0,5,例题,(2006). Intel8255可编程并行接口芯片三种并行I/O工作方式中（,A,）不能直接支持中断请求。,A方式0 B方式1 C方式2 D三种方式都是,6,例题掌握8255与基本I/O,（2001考题）,如下图系统，i8255芯片经PA口监测八路开关SW0SW7状态, 并利用分别接在PB0PB2上的三只发光管L0L2指示其状态。,要求当SW0SW7中有17个接通时L0发光管亮，所有8个开关都接通时L1亮，8个都不接通时L2亮。,已利用地址信号A9A4得到8255片选译码地址为28XH(X由A3-A0确定)，片内寄存器地址线A1和A0分别与处理器地址线A3、A2相连。,7,例题,(1) 完成右侧8255与开关和发光管的示意连线,注意通断（亮灭）输入输出电平关系；,A,1,A,0,没用,8,例题,(2) 在横线上填写8255各口地址定义伪指令：,PA口地址：PAPORT EQU,280H283H,PB口地址：PBPORT EQU,284H287H,PC口地址：PCPORT EQU,288H28BH,(3) 编写工作程序片断（不必初始化，但需说明8255口工作方式，其中端口用(2)中伪指令定义地址）；,9,例题,MOV DX, PAPORT,IN AL,DX,CMP AL,0FFH,JZ,ALLON,CMP AL,00,JZ,ALLOFF,PARTON:MOV AL,01H,;LED0,JMP LEDOUT,ALLON：MOV AL,02H;LED1,JMP LEDOUT,ALLOFF:MOV AL,04H,;LED2,LEDOUT: MOV DX,PBPORT,OUT DX,AL,10,例题,习题5(1).2,输入输出电路如教材中图5.10 和5.11 所示，试编一程序，实现微机连续检测开关K1-K8状态，当开关K1-K8 全部闭合或全部断开时使LED 亮，否则使LED 熄灭，同时把开关状态存放在SwitchS 单元内。,11,例题,MOV DX，218H ；开关输入端口,IN AL，DX,MOV SwitchS，AL ；保存开关状态,CHKS:,CMP AL，0FFH,JZ,ALLONOFF ; 全断开,CMP AL,0,JNZ,ONOFF,ALLONOFF: MOV AL,JMP LEDOUT,ONOFF: MOV AL,0,LEDOUT: MOV DX,219H ；LED 端口:1 亮,OUT DX,AL,12,例题,变化2011年考题：,要求分4组进行判别, 当发现任何一组(如S0与S1，S2与S3，S4与S5，S6与S7)输入开关状态相同时，对应指示灯(L0-L3)亮报警。设计说明8255A的初始化要求(工作模式), 根据设计电路，说明原理注，编写完成上述功能的检测、报警程序片断 (8分) 。,如果要求报警判断为连续四次输入同组状态相同时才输出报警，简单说明应该如何修改程序 (3分)。,（注：可利用逻辑左移或右移指令SHL/SHRAL,1）,13,串行I/O接口 8250/8251,基本概念：,同步/异步通信,三种传送模式：,按照数据流的方向可分成,单工：只能单向,半双工：能双向，但同一时间只能单向,全双工：可同时双向,调制解调,波特率：,每位时间宽度=1/波特率，与传输字符速率的关系,RS232电平标准,异步通信特点与帧格式,14,串行I/O接口 8250/8251,异步通信的特点是：,一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。,异步通信数据格式：,1位起始位,（低电平，逻辑值），字符本身由,5-7位数据位,组成，接着字符后面是,1位奇偶校验位,（也可以没有校验位），最后是,1位或1位半或2位停止位,，停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。,15,串行I/O接口 8250/8251,8250：,结构特征：双缓冲器数据收发都有移位寄存器;,编程：3根地址线=10个寄存器，寻址表5.10；,传输线控制寄存器（,DLAB位,）,传输线状态寄存器（,帧格式错、奇偶错、,溢出,：寄存器被覆盖，(a)发送太快，没有来得及送出，(b)接收太慢，没有及时读取,）,除数寄存器（波特率,分频系数）,(DX)=3F8H, OUT DX,AL,16,例题,1.,若系统采用异步串行数据传输方式，每个字符传送格式为数据位6位，奇偶校验位1位，停止位2位，若波特率为4800BPS，则每秒钟最多能传输的字符数是_。,A,、240,B,、360,C,、,480D,、,520,答案：,C,2. 两台微机通过异步串行接口进行通信，保证其通信正确性的基本条件是_,A.波特率误差不超过5% B. 字符格式 C. 传输电平匹配 D. 以上三条都是,答案：,C,17,例题,习题5(2).3,8250的主参考时钟频率为1.8432MHZ，其BAUDROUT和RCLK相连。试完成以下要求的初始化程序设计： 每字符的数据位数位7，1位停止位，奇校验，波特率为1200B/S，允许发送器空中断。设8250的端口及寄存器地址从02C0H开始。,波特率为1200B/S，对应除数=0060H,（,P292表5.11），设寄存器首地址02C0H（P289表5.10）,18,例题,MOV DX, 02C0H+3；,线路控制寄存器,MOV AL, 80H,；,DLAB=1,OUT DX, AL,MOV DX,02C1H,；访问的是除数寄存器,MOV AL,0,OUT DX, AL,DEC DX ；也可以MOV DX, 2C0H,MOV AL,60H,OUT DX, AX,MOV DX, 2C0H+3；,线路控制寄存器 DLAB=0,MOV AL,0,0001010B ；数据位数位7，1位停止位，奇校验,OUT DX, AL,MOV DX,2C1H,;访问的是中断允许寄存器,MOV AL, 00000010B,OUT DX, AL,19,例题,习题5(2).4,如两台计算机利用8250进行串行通讯。通讯规程如下： 异步传送，波特率为2400B/S，每字符的数据位为8位，1位停止位，无校验。试完成下列程序设计： 发送程序：将数据段中以T_BUF为起始地址的一组数据送到收方，字符串的长度存于字节变量T_LEN中，发送时，先发两个起始符AAH和55H，发送完全部数据后，再发送两个结束符55H和AAH作为发送结束标志。 接收程序：将接收到的一组数据存放在从R_BUF开始的接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量R_LEN中，只统计数据个数。如一组数据接收正确，将字节变量ERROR置为00H，否则置为FFH。,20,例题,MOV DX, 3FBH,；,线路控制寄存器,MOV AL, 80H,；,DLAB=1,OUT DX, AL,；波特率为2400B/S，对应除数=,0030H,MOV DX, 3F9H,；访问的是除数寄存器,MOV AL,0,OUT DX, AL,MOV DX, 3F8H,MOV AL,30H,OUT DX, AL,21,例题,; 发送方,T1: MOV DX, 3FDH,；线路状态,IN AL, DX,TEST AL, 20H,；发送寄存器空,JZ T1,MOV AL, 0AAH,；发两个字符,MOV DX, 3F8H,；发送寄存器,OUT DX, AL,CALL SREGCK,；检查发送寄存器,MOV AL, 55H,MOV DX, 3F8H,OUT DX, AL,CALL SREGCK,MOV CL, T_LEN；发的个数,MOV SI, T_BUF；,TLOOP:,MOV AL, SI,MOV DX, 3F8H；发送寄存器,OUT DX, AL,CALL SREGCK；每发完，检查,INC SI,DEC CL,JNE TLOOP,MOV AL, 0AAH；再发两个字符,MOV DX, 3F8H；,OUT DX, AL,CALL SREGCK,MOV AL, 55H,MOV DX, 3F8H,OUT DX, AL,CALL SREGCK,22,例题,接收：,R1,: CALL RBUFCK,；接受就绪检查,MOV DX,3F8H,；接受寄存器,IN AL, DX,CMP AL, 0AAH,；检查起始字符,JNZ R1,MOV DX, 3F8H,IN AL, DX,CMP AL, 55H,JNZ R1,MOV AL, 0,M,OV R_LEN, AL,MOV SI, R_BUF,R2:,MOV DX, 3F8H,IN AL, DX,；收数据,CMP AL, 55H,；是否收到结束标志,JZ R3,MOV SI, AL,INC R_LEN,INC SI,JMP R2,R3:,MOV DX, 3F8H,IN AL, DX,CMP AL, 0AAH,；是否收到结束标志,JZ R4,MOV AL, 0FFH,MOV ERROR, AL,MOV SI, AL,INC R_LEN,INC SI,JMP R2,R4:,MOV AL, 00,MOV ERROR, AL,RBUFCK:,MOV DX, 3FDH,；读线路状态寄存器,IN AL, DX,TEST AL, 01,JZ RBUFCK,RET,23,DMAC 直接存储器访问 8237,基本概念、,DMAC,的作用（原理）,: I/O,外设与存储器之间高速数据交换；,外设或存储器通过,AEN,信号区分,MPU/DMAC,之一控制总线；,CPU,DMAC,外设,HLDA,i=0,1,2,3 每个通道可独立响应外部DMA请求,HRQ,DREQ,i,DACK,i,24,DMAC 直接存储器访问 8237,例题. 单i8237DMA控制器可支持4个通道的DMA（直接存储器访问），若采用两级DMA控制器级连方式，则8237最多可以实现_通道的DMA。,(A)4 (B)8 (C) 12 (D)16 (E)64,（答案：D）,25,第二次习题（复习）课,第4部分：半导体存储器,第5部分： 数字量输入输出,总线、接口概念,*接口电路（芯片）、端口地址,* 数据传送方式,* 中断电路及其处理,*定时/计数器电路与应用,* 并行接口电路与应用,* 串行接口电路与应用,DMA电路与应用,第6部分：模拟量输入输出,26,模拟量接口A/D-D/A,基本概念：,多路转换开关MUX和采样保持器S/H的主要作用；,ADC双积分、逐次逼近、V/F变换型,ADC0809：8位8通道逐次逼近型模数转换器；,AD574A：12位单通道;,精度: 相对满量程而言，分辨率:对信号灵敏度，与位数相关；,Vref对转换精度的影响；,模拟地-数字地: 相同电位，单点相连（避免多点电位差引起地线上环流，影响精度,）,掌握: 接口编程ADC/DAC的转换控制,Vo = - Vref,Rf,R,D,256,27,模拟量接口A/D-D/A,接口电路简单互连,：接口电路与简单I/O类似,（1）数据线：8位，D7D0 通常同名互连,（2）地址线：经,译码电路产生片选信号,，其中若干连至芯片/CS，/CE,74LS138,（3）控制信号线：,/RD, /IORD 接/OE(输出允许),/WR, /IOWR 接/WE(写入允许,/LE,START,ALE等),无独立片选芯片,28,模拟量接口A/D-D/A,根据指定端口地址，利用I/O指令,接口应用程序片断编程,：,DA：先送出8位/12位数据，再启动DAC,AD：先启动转换START/ALE，延时或判断EOC再读取结果,应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出：,MOV DX, INPORT,IN AL, DX,MOV V1, AL,；处理（例如数字滤波平均）,MOV DX, OUTPORT,OUT DX, AL,提示：,AD/DA程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），可以结合定时执行或中断执行；,如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存单元中而非寄存器中。,29,例题,1. ADC0809模数(A/D)变换中，如果基准电压源Vref=4.00V，转换数字量为C0H，则输入电压信号应为_V。,(A)1.0 (B)1.5 (C) 2.0 (D)2.5 (E)3.0,答案：E,C0H/256=0.75,30,例题,课本P344：图6.27， ADC0809+i8255,习题6.4：综合设计型,ADC0809设计一个数据采集系统，采用中断方式，EOC接至8259A的IRQ,2,，每隔200s采样一个数据。试完成：, 硬件设计，画出连线图（不包括8259A）；, 软件设计，包括8255A、8253的初始化及中断服务程序。,难度考试(不要求8255的初始化),31,例题,设计题所以有多种方案（单一通道，或8通道轮流转换，顺序存入缓冲记忆单元）,例：,8255PA0809的D0-D7,8255的PB0PB20809的ADDCA， PB30809ALE,0809 OE-+5V,如果ALE用PC口位控则更加简单,8253 CLK02MHz ，OUT00809 START （200uS定时）,EOCIRQ2,32,例题,初始化：,MOV AL, 10011001B ；A口入，B口出，方式0,MOV DX, PORT8255；控制口,OUT DX, AL,MOV DX, PORT8255B,MOV AL, 00000000B ；ALE=”0”,选Ch0,例首次选择CH0,OUT DX, AL,MOV AL, 00001000B ；ALE=”1”,锁存CH0,OUT DX, AL,MOV AL, 00110100B,MOV DX, PORT8253+3 ;8253计数器0初始化，方式2，16位，二进制,OUT DX, AL,MOV AL, LOW 400,MOV DX, PORT8253,OUT DX, AL,MOV AL, HIGH 400,OUT DX, AL,；200us 初值（2MHz,400分频）,；8259初始化,STI,33,例题,中断1：读取转换结果，存入单元，再选择通道（锁存），等下次转换,INT_PROC: PUSH ,MOV DX, PORT8255PA,IN AL, DX ；读取转换值,MOV AD_BUF, AL ；保存至单元,MOV AL, 00000XXXB ；选通道，锁存 XXX可变000-111,MOV DX, PORT8255PB,OUT DX, AL,MOV AL, 00001XXXB ；产生脉冲,OUT DX, AL ;ALE高电平锁存通道,POP .,34,习题,08年试题,8086/8088 系统采用ADC0809 和8255 接口芯片采集8 个输入通道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到4 个LED 显示器显示（其中：1 个LED 显示通道数0-7，3 个LED 显示相应通道的电压值）。,START：AD 转换启动信号，输入，高电平有效。,ALE：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。,OE：输出允许信号，输出、高电平有效。,EOC：AD 转换结束信号，输出、高电平有效。,低位地址片内译码,高位地址片选译码,35,习题,08年试题,(35分),(1)说明8255A 的PA 、PB 和PC 口的工作方式及各口的作用；,答：,PA 口工作于方式0 输出，给4 个数码管提供段码；,PB 口工作于方式0 输入，读取ADC0809 的转换结果；,PC 口工作于方式0 输出，PC0PC3 给4 个数码管提供位码，PC4PC6给ADC0809 提供地址信号，PC7 给ADC0809 提供地址锁存信号ALE和启动转换信号START 。,(2)设计8255 端口地址2C0H, 用A9-A4 译码，译码器用74LS138，写出设计过程并画出连线图,;,A15 A14 A13 A12 A11 A10,A9 A8 A7 A6 A5 A4,A3 A2 A1 A0,0 0 0 0, 0 0,1 0, 1 1 0 0,0 0 0 0,2C0H是8255A,0 1,2C1H是8255B,1 0 ,2C2H是8255C,1 1,2C3H是8255CTRL,连线,36,（续）,(3)简述CPU 控制ADC 工作原理。,答：PC4PC6 给ADC0809 提供地址信号，确定IN0IN7 中的某通道；PC7 给ADC0809 提供启动转换信号，启动ADC，同时锁存通道地址；通过PB 口读取0809 的ADC 结果。,37,（续）,(4)根据图中连线,编写选择IN4 通道进行转换的程序片断,并将转换结果存入单元VIN4 中.（不考虑PC 口对显示部分的影响）,MOV DX,，,P8255C,;C口地址2C2H,MOV AL,，,0,001,0000B,;选择IN4，PC6 5 4=001B，（PC4接ADDC）,OUT DX,，,AL,MOV AL,，,1,001,0000B,OUT DX,，,AL,MOV AL,，,0,001,0000B,; ALE/START 正脉冲启动ADC，同时锁存通道,OUT DX,，,AL,;也可以用位控字方式产生通道选择锁存信号，写入控制端口2C3H,CALL delay,;延迟读结果,MOV DX,，,P8255B,;B口地址2C1H,IN AL，DX,MOV VIN4，AL,38,习题,08年试题,(35分),(5)简述CPU 控制数码管显示工作原理,答：某通道的ADC 结果经CPU 换算后，成为3 位八段码，连同表示该通道位一起，共4 位八段码，分别在4 个数码管上显示。具体：PA 口给4 个数码管循环提供段码，同时PC0PC3 给4 个数码管循环提供位码，循环显示4 位BCD 码，使人眼感觉4 个数码管同时显示。,39,习题,08年试题,(35分),(6)设计指定通道(0-7)的转换-显示子程序DISPADCH 的结构(,功能和参数传递关系,),(不编具体程序),编写周期性显示各通道和电压值的主程序片断,其中可直接调用上述DISPADCH 以及延时程序。,AGAIN,:,MOV CX,，,8,MOV AH,，,0 ; 任何寄存器或单元,LP1,:,PUSH AH,CALL DISPADCH ;设入参为AH,POP AH,INC AH ;,LOOP LP1 ;,JMP AGAIN ;可以不压栈,40,习题,08年试题,(35分),(7)如果CPU 采用中断方式读取ADC 转换结果，如何实现？,答：中断方式读取ADC 结果：将ADC0809 的EOC 信号连在DMAC8259的某一个输入引脚，例如IR2，作为中断请求信号，申请CPU 中断。若只读一次：,在主循环中启动START/ALE，,在CPU 中断服务程序中，读取ADC 结果。,41,
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