基本输入输出接口技术

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,第二章 基本输入输出接口技术,刘明芹,机械电子工程系,2010年3月,常用的接口电路主要有以下两类：,1、通用接口包括并行接口、串行接口、中断管理接口、定时/计数接口等。,2、专用接口主要有A/D、D/A转换接口、多路转换器等,。,串行接口是指面向设备一侧的数据输入和输出只有一根通信电线，数据按通信规程约定的编码格式一位接一位的串行传送。,通用接口有并行接口、串行接口。,并行接口是指从接口输入和向接口输出数据，都是按一个字或一个字节所包含的全部位数同时并行传输；,一、通用并行I/O接口,2.1 并行I/O接口芯片,一、8255A的内部结构及外部引脚,1、8255A的内部结构,2、8255A的外部引脚,3、8255A端口编址与读写操作,二、8255A的控制字与初始化编程,1、方式选择控制字,举例1：现有四种简单外设：,一组,8,位开关,2,）一组,8,位,LED,指示灯,3,）一个按钮,4,）一个蜂鸣器,要求：,用,8255,作为接口芯片，将这些外设构成一个简单微机系,统，画出接口连线图并写出,8255,相应控制字。,分析：控制字为：,10000011B,2、C口按位置0/置1控制字,注意：C口的按位置1/置0控制字对C口进行操作，但此控制字必须写,入控制口，而不写入C口,举例2 用C口置位/复位功能，使8255的PC,3,端口输出一个正脉冲（脉冲宽度不计），其中：8255的地址为 60H-63H,Mov AL,00000110B,Out 63H,AL,Mov AL,00000111B,Out 63H,AL,Mov AL,00000110B,Out 63H,AL,思考题：将PC口的PC3置0，将PC6置1，编写程序实现，,其中：8255A的地址为60H-63H。,三、8255A的工作方式,8255A有3种工作方式：,方式0：基本型输入/输出,方式1：选通型输入/输出,方式2：双向数据传送方式,其中：PA口可以工作在方式0、1、2；,PB口可以工作在方式0、1；,PC口可以工作在方式0，除此之外PC口还可以配合PA,作为控制信号。,1、方式0:,8255A的三个端口都可以工作于方式0，CPU与端口之间交换数据,可直接有CPU执行INOUT指令来完成，不用提供联络信号。,举例1：8255A的A口和B口工作在方式0，A口为输入端口，接有,四个开关；B口为输出端口，接有一个七段发光二极管，其硬件,线路如上图所示，试编程序要求七段发光二极管显示开关所拨,通的数字,8255端口地址20H-23H。,Data segment mov si,offset tab1,Tab1 db 3fh,06h,05h mov bx,0,mov bl,al,Data ends mov al,bx+si,Code segment out 21h,al,Assume cs:code,ds:data mov cx,200h,Start:mov ax,data addr2:dec cx,mov ds,ax jnz addr2,mov al,90h jmp addr1,out 23h,al code:ends,Addr1:in al,20h ends start,and al,0fh,显示字符,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,七段代码,3F,06,5B,4F,66,6D,7D,07,7F,6F,77,7C,39,5E,79,31,方式1：选通型输入/输出方式,工作在方式1，端口与外设之间需要联络信号，8255,将借用C口来完成CPU与外设间的联络，CPU与8255A之间,可以用中断或查询的方式交换信息。,若PA口工作于方式1，PB口工作于方式0，PC口三条线,作为控制线配合PA口工作。,若PA口工作于方式0，PB口工作于方式1，PC口三条线,作为控制线配合PB口工作。,若PA口工作于方式1，PB口工作于方式1，PC口六条线,作为控制线配合PA口、PB口工作。,（1）方式1输入,（2）方式1输出,举例2：PA口工作于方式1，采用查询的方式，通过8255A把CPU中的数据输出,到打印机上，连线如图所示。,三个主要信号线,：,BUSY：表示打印机是否处于忙状态,高电平有效。,/DATASTB:打印机选通信号，当该电平有效时，将CPU数据输出到打印机,/ACK：是打印机的应答信号，当打印机接收完字符后发此信号,假设PA端口用PORTA表示，PB端口用PORTB表示，PC端口,用PORTC表示,控制端口用PORTCR表示。编程实现将缓冲,区BUFF中的500个字符数据送打印机打印。,MOV AL,08AH,OUT PORTCR,AL,MOV CX,500,MOV DI,OFFSET BUFF,LOOP1:MOV BL,DI,NEXT:IN AL,PORTC,TEST AL,10H,JNZ NEXT,Mov AL,BL,OUT PORTA,AL,INC DI,DEC CX,JNZ LOOP1,举例2：PA口工作于方式1，采用中断的方式，通过8255A把CPU中的数据输出,到打印机上，连线如图所示。,如图所示：由CPU控制PC4产生选通脉冲，PC4作输出用,PC3作为中断请求INTR，,由/ACK信号上升沿，向CPU提请中断。,如图，已知：8255工作在中断方式，设8255地址为80H-83H，将数,据缓冲BUFF中的数据送打印机打印，中断向量设为1000H:2000H,中断类型号为0BH，编程实现打印功能。,MAIN:MOV AL,10100000B INTERRUT:MOV AL,DI,OUT 83H,AL OUT 80H,AL,MOV AL,00001001B MOV AL,00001000B,OUT 83H,AL OUT 83H,AL,XOR AX,AX MOV AL,00001001B,MOV DS,AX OUT 83H,AL,MOV AX,2000H .,MOV WORD PTR 002CH,AX IRET,MOV AX,1000H,MOV WORD PTR 002EH,AX,MOV AX,00001101B,OUT 83H,AX,STI,二、微机系统串行,I/O,接口,2.2 串行通信基础,一、串行通信类型,1、串行异步通信:指一帧字符用起始位和停止位来完成收发,同步.,2、串行同步通信:是靠同步字符来完成收发双方同步.,二、串行数据传送方式,1、单工方式,2、半双工方式,3、全双工方式,三、串行异步通信协议,1、一帧数据的格式,起始位,数据位,奇偶校验位,停止位,2、通信速率：又称波特率,指每秒钟传送0、1代码的个数。,2.3可编程串行通信接口芯片8251A,一、8251A的内部结构及引脚功能,二、8251A的工作原理,1、异步接收方式：,2、异步发送方式：,3、同步接收方式：,4、同步发送方式：,三、8251A的命令字与初始化编程,1、8251A的命令字,1）方式选择命令字,2）工作命令字,3）状态字,4）8251A初始化流程图,2、8251A的编程举例,举例1：要求8251A作为外同步通信接口,数据位8位，两个同步方式字符，偶校验,方式选择字为 01111100B,举例3：要求异步方式下，波特率因子为16，8位数据位，,1位停止位，在异步方式下，输入50个字符，采用查询状,态字的方法，在程序中对状态寄存器的RXRDY测试，查询,8251A是否从外设接收一个字符。,MOV AL,40H MOV DI,0,OUT PORTE,AL MOV CX,32H,MOV AL,4EH INPUT:IN AL,PORTE,OUT PORTE,AL TEST AL,02H,MOV AL,37H JZ INPUT,OUT PORTE,AL IN AL,PORTD,MOV BX,OFFSET BUFFER,MOV BX+DI，AL,INC DI,DEC CX,JNZ INPUT,三、键盘和显示器的结构和工作原理,图 5-1按键的抖动干扰,有键盘的抖动干扰，要进行抖动干扰的消除。,1、键盘有两种类型：,编码键盘,和,非编码键盘,2.3 键盘,非编码键盘是用软件方法来分析键的闭合和断开，对按键进行周期扫描查询是否有键按下。,非编码键盘,有,非编码独立式键盘,和,非编码矩阵式键盘,2、矩阵式键盘的结构原理和识别方法,(见教材）,LED显示器工作原理,LED显示器显示方式：,动态显示,和,静态显示,2.4 显示器,