常用接口芯片及应用（4）

8250的引脚,分成连接,CPU,的局部和连接外设的局部,注意：8250,不是,IntelIntel,8251)，所以该芯片引脚名称与前面学习的,8253,、,8255,等,Intel,产品有所不同，但是引脚功能却是类似的,与处理器接口,串行接口,(RS-232),1,2,3 10,4,5 9,6,7 15,8,12,13,14 11,28 32,27 8250 36,26 33,25 37,22 38,21 39,19 34,18 31,23 30,24,35 40,16 20,17,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,CS,0,CS,1,CS,2,A,0,A,1,A,2,ADS,DISTR,DISTR,DOSTR,DOSTR,DDIS,CSOUT,MR,XTAL,1,XTAL,2,SIN,RCLK,BAUDOUT,SOUT,RTS,CTS,DTR,DSR,RLSD,RI,OUT,1,OUT,2,INTR,+5V,GND,时钟信号,时钟输入引脚XTAL1,：8250,的基准工作时钟,时钟输出引脚XTAL2,：,基准时钟信号的输出端,波特率输出引脚BAUDOUT*：基准时钟经,8250,内部波特率发生器分频后产生发送时钟,接收时钟引脚RCLK,：,接收外部提供的接收时钟信号；假设采用发送时钟作为接收时钟，则只要将,RCLK,引脚和BAUDOUT*引脚直接相连,8250的内部结构,8250实现了,起止式串行异步通信协议,，全双工通信,通信字符可选择数据位为58位,停止位1、1.5或2位,可进行奇偶校验,具有奇偶、帧和溢出错误检测电路,起始位,校验位,停止位,空闲位,数据位,低位,高位,字符,0/1,0/1,0/1,0/1,1,0,1,1,1,内部存放器,8250,内部有,9,种可访问的存放器，除数存放器是,16,位的，占用两个连续的,8,位端口,内部存放器用引脚,A,0,A,2来寻址；同时还要利用通信线路操作存放器的最高位，即除数存放器访问位,DLAB,，来区别共用两个端口地址的不同存放器,本次课内容,可编程串行接口,8250,1.8250的内部结构,2.8250的引脚,3.内部存放器,4.8250的编程,5.异步通信适配器,键盘接口,矩阵键盘结构,键盘接口硬件电路,键盘编程,键盘接口设计实例,本次课内容,4.,可编程串行接口,8250,编程,举例,例：设数据传输速率1200波特，,通信格式,为7位/字符，2 位停止位，奇校验，数据传输不采用中断方式，则其初始化程序段为：,MOVDX，2FBH ；,LCR,的,口地址,MOV AL，80H ；将DLAB位置1,OUT DX，AL,MOV DX，2FBH；DLL的口地址,MOV AL，60H；写入1200波特的 DLL值，通过,查表,可知1200对应的 DLH DLL值分别为0060H,OUT DX，AL,MOV DX，2F9H ；DLH口地址,MOVAX，0,OUT DX，AX；写入12000波特的 DLH值,MOV DX，2FBH ；设定 LCR的口地址,MOV AL，0EH；7位字符，2位停止位，奇校验,OUT DX，AL；写入 LCR操作字,MOV DX，2FCH ；设定 MCR口地址,MOV AL，03H ；置,MCR,操作字,OUT DX，AL,MOV DX，2F9H；设定,IER,口地址,MOV AL，0 ；禁止一切中断,OUT DX，AL；置 IER操作字,5.异步通信适配器,IBM PC,机的串行异步通信适配器,完成发送时的并转串和接收时的串转并以及相应的操作工作,以,8250,为核心,构成RS-232,配置了,TTL,电平与,EIA,电平转换,电路等,图.8250的连接,RCLK,BAUDOUT,IRQ,4,IRQ,3,RESET,+5V,A,8,AEN,A,3,A,7,A,9,IOR,IOW,A,0,A,2,MR,XTAL1,OUT,1,OUT,2,INTRPT,DISTR,DOSTR,A,0,A,2,CS2,8250,LS245,D,0,D,7,D,0,D,7,J9,J10,J11,J12,DIR,1.8432MHz,CS0,CS1,ADS,DISTR,DOSTR,5V,异步通信适配器的接口电路(书224页图5.35)(1)和CPU接口局部,异步通信适配器的接口电路(书224页图5.35)(2)串行异步接口(RS-232)局部,8250,数据装置准备好,DSR*,数据终端准备好,DTR*,发送数据,SOUT (TXD),接收数据,SIN (RXD),请求发送,RTS*,允许发送,CTS*,信号地,GND,载波检测,RLSD*(CD),振铃指示,RI*,对应,RS-232,TXD,RXD,RTS,CTS,DSR,DTR,GNG,CD,RI,TXC,RXC,波特率输出BAUDOUT,*,接收时钟引脚RCLK,MAX,232,8250教学要求,1.掌握起止式通信协议、RS-232C引脚定义和连接,2.了解8250的引脚和内部存放器功能,3.掌握8250的初始化编程,5.5 键盘接口,简单键盘接口-可用三态门(231页图5.39),8255作为键盘接口(上次实验),矩阵键盘结构(231页图5.40),键盘编程-键盘扫描 查表法,去抖动,硬健去抖,软件延时,被按键的识别和键码的产生,查表法确定按下的键,键盘接口设计实例,8255,与小键盘接口实验,8255 端口地址为318H31BH,请编程实现在PC上显示所按键,硬件电路分析,软件分析-键盘扫描 查表法,键值表的产生 高8位(列值)低8位(行值)取反,8255的初始化编程,流程图,去抖动(软件延时),被按键的识别和键码的产生,查表法确定按下的键,PA0PA7,PB0PB1,8255,行矩阵,列矩阵,键盘,CPU,键值表的产生 高8位(列值)低8位(行值)取反,TABLE DW 101H,0102H,0104H,0108H,0110H,0120H,0140H,0180H,DW 201H,0202H,0204H,0208H,0210H,0220H,0240H,0280H,DW 0401H,0402H,0404H,0408H,作业,预习8253根本工作方式实验,8253 端口地址为300H303H,观察计数器0工作在方式0 时out0的波形及其受GATE信号的影响,要求,在分析参考程序(方式0)根底上编出程序,(选做)8253计数器0工作在方式2,OUT0,GATA0,CLK0,8253,示波器,地,8253,D,7,D,0,计数器0,控制字,寄存器,计数器1,计数器2,内,部,数,据,总,线,数据总线,缓冲器,读写控制,逻辑,RD,WR,A,0,A,1,CS,CLK,0,GATE,0,OUT,0,CLK,1,GATE,1,OUT,1,CLK,2,GATE,2,OUT,2,与处理器接口,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,计数器,预置寄存器,GATE,CLK,OUT,减1计数器,输出锁存器,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,GATE,门控输入信号,操作计数器工作，可分成电平操作和上升沿操作两种类型,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,8253的工作方式,8253有6种工作方式，由方式操作字确定,熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题，选择正确的工作方式,每种工作方式的过程类似：,设定工作方式,设定计数初值,硬件启动,计数初值进入减1计数器,每输入一个时钟计数器减1的计数过程,计数过程结束,方式0：计数结束产生中断,GATE,OUT,CLK,0,3,1,2,4,4,方式0,WR,设,定,工,作,方,式,设,定,计,数,初,值,计,数,值,送,入,计,数,器,计,数,过,程,计,数,结,束,8253的编程,8253,加电后的工作方式不确定,8253,必须初始化编程，才能正常工作,每个计数器须初始化,写入方式操作字,写入计数初值,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,8253/8254的I/O地址,写入方式操作字,计数器,读写格式,工作方式,数制,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,00 计数器0,01 计数器1,10 计数器2,11 非法,00 计数器锁存命令,01 只读写低字节,10 只读写高字节,11 先读写低字节,后读写高字节,000 方式0,001 方式1,010 方式2,011 方式3,100 方式4,101 方式5,0 二进制,1 十进制,操作字写入操作字I/O地址（A,1,A,0,11）,写入计数值,选择二进制时,计数值范围：,0000H,FFFFH,0000H,是最大值，代表,65536,选择十进制（,BCD,码）,计数值范围：,0000,9999,0000,代表最大值,10000,计数值写入计数器各自的,I/O地址,例如,串行通信总线(串行接口标准)RS-232C,电子工业协会,EIA制定的,通用标准串行接口,设计目的是用于连接调制解调器,现已成为数据终端设备,DTE,（例如计算机）与数据通信设备,DCE,（例如调制解调器）的标准接口,RS-232C,接口标准使用一个,25,针连接器,绝大多数设备只使用其中,9,个信号，所以就有了,9,针连接器,TxD：,发送数据 串行数据的发送端,RxD：,接收数据 串行数据的接收端,TxC：发送器时钟 操作数据终端发送串行数据的时钟信号,RxC：接收器时钟,操作数据终端接收串行数据的时钟信号,GND：,信号地 为所有的信号提供一个公共的参考电平,RS-232C的电气特性,232C,接口采用,EIA,电平,高电平为,3V,15V,低电平为,3V,15V,实际常用,12V,或,15V,标准,TTL,电平,高电平：,2.4V,5V,低电平：,0V,0.4V,相互转换,起止式异步通信协议,起始位每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平,数据位数据位紧跟着起始位传送。由58个二进制位组成，低位先传送,校验位用于校验是否传送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校验位,停止位表示该字符传送结束。停止位采用逻辑1电平，可选择1、1.5或2位,空闲位传送字符之间的逻辑1电平，表示没有进行传送,起始位,校验位,停止位,空闲位,数据位,低位,高位,字符,0/1,0/1,0/1,0/1,1,0,1,1,1,2.RS-232C的连接,方法1：微机利用232C接口,连接调制解调器,，用于实现通过 线路的远距离通信,方法2：微机利用232C接口,直接连接,进行短距离通信。不使用调制解调器。,连接调制解调器,电话线,MODEM,微机,2,3,4,5,6,7,8,20,22,2,3,4,5,6,7,8,20,22,MODEM,2,3,4,5,6,7,8,20,22,数据装置准备好DSR,数据终端准备好DTR,发送数据TxD,接收数据RxD,请求发送RTS,允许发送CTS,信号地GND,载波检测CD,振铃指示RI,微机,2,3,4,5,6,7,8,20,22,直接连接,微机,TxD,RxD,GND,微机,为了交换信息，,TxD,和,RxD,应当交叉连接。程序中不必使,RTS,和,DTR,有效，也不应检测,CTS,和,DSR,是否有效,不使用联络信号的3线相连方式,使用联络信号的多线相连方式,微机,DSR,DTR,TxD,RxD,RTS,CTS,GND,微机,通信比较可靠,所用连线较多，不如前者经济,分频次数锁存器DLH和DLL（除数锁存器）,分频系数基准时钟频率（16比特率）,传输线,操作存放器LCR（通信操作存放器）,指定串行异步通信的,字符格式,传输线状态存放器LSR（通信状态存放器）,提供串行异步通信的当前状态,供CPU读取和处理,为1使DTR*引脚为低,否则为高,MODEM操作存放器MCR,设置8250与数据通信设备之间,