常用接口芯片及应用课件

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,*,常用接口芯片及应用(4),*,常用接口芯片及应用(4),2024/11/30,常用接口芯片及应用(4),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；若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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),内部寄存器,8250,内部有,9,种可访问的寄存器，除数寄存器是,16,位的，占用两个连续的,8,位端口,内部寄存器用引脚,A,0,A,2来寻址；同时还要利用通信线路控制寄存器的最高位，即除数寄存器访问位,DLAB,，来区别共用两个端口地址的不同寄存器,常用接口芯片及应用(4),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.内部寄存器,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,常用接口芯片及应用(4),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：,常用接口芯片及应用(4),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控制字,MOV DX，2FCH,；设定 MCR口地址,MOV AL，03H,；置,MCR,控制字,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控制字,常用接口芯片及应用(4),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控制工作,以,8250,为核心,构成RS-232,配置了,TTL,电平与,EIA,电平转换,电路等,常用接口芯片及应用(4),图.8250的连接,常用接口芯片及应用(4),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接口部分,常用接口芯片及应用(4),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)部分,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,常用接口芯片及应用(4),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的引脚和内部寄存器功能,3.,掌握8250的初始化编程,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),作业,预习8253基本工作方式实验,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)基础上编出程序,(选做)8253计数器0工作在方式2,OUT0,GATA0,CLK0,8253,示波器,地,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,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,常用接口芯片及应用(4),8253的工作方式,8253有6种工作方式，由方式控制字确定,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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,写入方式控制字,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,常用接口芯片及应用(4),写入方式控制字,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,控制字写入控制字I/O地址（A,1,A,0,11）,常用接口芯片及应用(4),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,示例,常用接口芯片及应用(4),串行通信总线(串行接口标准)RS-232C,美国电子工业协会,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 控制数据终端发送串行数据的时钟信号,RxC,：接收器时钟,控制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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),2.RS-232C的连接,方法1：微机利用232C接口,连接调制解调器,，用于实现通过电话线路的远距离通信,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。,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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,常用接口芯片及应用(4),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）,常用接口芯片及应用(4),传输线,控制寄存器LCR,（通信控制寄存器）,指定串行异步通信的,字符格式,常用接口芯片及应用(4),传输线状