1
第 7章常用数字接口电路
2
主要内容：
掌握两种可编程接口芯片的应用了解串行通信的一般概念
3
§ 7.1 接口外设接口：
输入接口输出接口并行接口串行接口数字接口模拟接口
4
§ 7.2 可编程定时器 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
应用,
芯片与系统的连接芯片的初始化编程
5
一、外部引线及内部结构连接系统端的主要引线：
D0----D7
CS
RD
WR
A0,A1
引线
A1 A0
0 0 CNT0
0 1 CNT1
1 0 CNT2
1 1 控制寄存器
6
外部引线及内部结构连接外设端的主要引线：
CLK ----------- 时钟脉冲输入
GATE ---------- 门控信号输入
OUT ------------ 定时输出
7
结构特点 减法计数器
计数器
控制寄存器
控制逻辑
16位初值寄存器
16位计数寄存器存放控制命令字
8
二、计数启动方式软件启动硬件启动
GATE端为高电平置入计数初值后的第 2个
CLK脉冲的下降沿
GATE端有一个上升沿对应 CLK脉冲的下降沿
9
三、工作方式方式 0
方式 1
软件启动，不自动重复计数。
装入初值后输出端变低电平，
计数结束输出高电平硬件启动，不自动重复计数装入初值后输出端变高电平，
计数开始输出低电平，结束后又变高
10
工作方式方式 2
方式 3
软、硬件启动，自动重复计数 。
装入初值后输出端变高电平，
计数到最后一个脉冲时输出低电平软、硬件启动，自动重复计数装入初值后输出端变高电平，
输出对称方波
11
工作方式方式 4
方式 5
软件启动，不自动重复计数。
装入初值后输出端变高电平，
计数结束输出一个 CLK宽度的低电平硬件启动，不自动重复计数波形与方式 4相同
12
四、控制字
用于确定各计数器的工作方式格 式
13
五,8253的应用
与系统的连接
芯片初始化
置计数初值编程
14
与系统的连接示意
CLK
GATE
OUT
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器高位地址外设
8253
15
初始化程序流程写控制字写计数值低 8位写计数值高 8位*
非必须写如顺序：
可以计数器为单位，也可先写所有计数器控制字，再写入初值
16
8253应用例
采用 8253作定时 /计数器，其接口地址为
0120H~0123H。
要求计数器 0每 10ms输出一个 CLK脉冲宽的负脉冲；用计数器 1产生 10KHz的连续方波信号，
计数器 2在定时 5ms后产生输出高电平。输入
8253的时钟频率为 2MH。
画线路连接图，并编写初始化程序。
17
8253应用例
计算计数初值：
CNT0,10ms/0.5us=20000
CNT1,2 MHz/10KHz=200
CNT2,5ms/0.5us=10000
确定控制字：
CNT0,方式 2,16位计数值
CNT1,方式 3，低 8位计数值
CNT2,方式 0,16位计数值
18
8253应用例
CLK0
GATE0
OUT1
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器
8253
CLK2
GATE1
GATE2
+5V
CLK1
2MHz
OUT0
OUT2
？
19
8253应用例 初始化程序
CNT0：
MOV DX,0123H
MOV AL,34H
OUT DX,AL
MOV DX,0120H
MOV AX,20000
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
CNT1：
……
CNT2：
……
20
§ 7.3 并行接口 8255
特点：
含 3个独立的 8位并行输入 /输出端口，
各端口均具有数据的控制和锁存能力
可通过编程，设置各端口工作在某一确定状态下。
21
一、引线 共 40个引脚连接系统端的主要引线：
D0----D7
CS
RD
WR
A0,A1
REAST
A1 A0
0 0 A端口
0 1 B端口
1 0 C端口
1 1 控制寄存器
22
引线连接外设端的引脚：
PA0~PA7
PB0~PB7
PC0~PC7
分别对应
A,B,C
三个端口
23
二、结构
A组
B组端口 A
端口 C的高 4位端口 B
端口 C的低 4位
24
8255与系统的连接示意图
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器
8255
A口
B口
C口
D0~D7
外 设
25
三、工作方式基本输入 /输出方式（方式 0）
选通工作方式（方式 1）
双向传送方式（方式 2）
26
方式 0：
相当于三个独立的 8位简单接口
各端口既可设置为输入口，也可设置为输出口，但不能同时实现输入及输出
C端口可以是一个 8位的简单接口，也可以分为两个独立的 4位端口
常用于连接简单外设（适于无条件或查询方式）
27
方式 0的应用,
常使 A端口和 B端口作为 8位数据的输入或输出口，使 C口的某些位作状态输入
28
方式 1：
利用一组选通控制信号控制 A端口和 B端口的数据输入输出
A口,B口作输入或输出口,C口的部分位用作选通控制信号
A口,B口在作为 输入 和 输出 时的选通信号不同输入 输出
29
方式 1的应用,
方式 1主要用于中断控制方式下的输入输出
C口的 8位除用作选通信号外，其余位可工作于方式 0下，作为输入或输出口
30
方式 2：
双向输入输出方式 -------可以既作为输入口，又作为输出口
只有 A端口可工作在方式 2下
31
方式 2的应用：
可使 A端口作为双向端口所有
用于中断控制方式
当 A口工作于方式 2时,B口可工作于方式 1（此时 C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出），也可工作于方式 0
（此时 C口的剩余位也可工作于方式 0）
32
四、方式控制字及状态字
利用软件编程确定 3个端口工作于何种方式下；
C端口可以按位操作。 当其工作于方式 0
下且作为输出口时，一般需要对作为输出的位设置初始状态（即初始化）
33
方式控制字与状态字格式
控制字 --------确定 3个端口的工作方式
状态字 --------确定 C口某一位的初始状态
34
五,8255芯片的应用芯片与系统的连接芯片的初始化相应的控制程序例 7-3
35
8255应用例：
利用 8255实现开关检测和继电器控制电路；
当开关闭合时，使继电器通电动作；开关断开时，继电器不动；
系统每隔 100ms检测一次开关状态，实现相应的控制；
初始状态下继电器都不动作。
36
CS
A0
A1
WR
RD
DB PA0
PA7
PB0
PB7
+5V
+5V
K
继电器
384H~387H
388H~38BH CS
A0
A1
OUT1
CLK1
2MHCLK0
OUT0
37
题目分析：
使 8255的 A端口和 B端口均工作于方式 0
8253计数器 0和计数器 1均工作于方式 3，
利用 OUT0的输出作为计数器 1的时钟信号，使 OUT0输出频率为 2KHz。
8253两个计数器的计数初值分别为：
CNT0,2MHz/2KHz =1000
CNT1,100ms/0.5ms=200
38
8255的初始化
MOV DX,387H
MOV AL,82H
OUT DX,AL
XOR AL,AL
MOV DX,384H
OUT DX,AL
39
8253的初始化
初始化命令字：
MOV DX,38BH
MOV AL,36H
OUT DX,AL
MOV AL,56H
OUT DX,AL
置计数初值：
MOV DX,388H
MOV AX,2000
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
MOV DX,389H
MOV AL,200
OUT DX,AL
40
8255的控制程序
MOV DX,385H
WAITT,IN AL,DX
AND AL,0FFH
JNZ WAITT
MOV DX,384H
MOV AL,0FFH
OUT DX,AL
……
41
§ 7.4 串行通信了解：
串行通信的一般概念
*
42
串行通信方式单工通信半双工通信全双工通信同步通信异步通信
43
工作方式：
发送器 接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器单工方式：
半双工方式：
全双工方式：
44
同步通信与异步通信同步通信：
在约定通信速率下，发送和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致异步通信：
通信中传送的两个字符之间的时间不固定，含：
起始位数据位校验位停止位
45
串行通信方式的特点
每个时间单位传送一位信息
每个字符（字节）的各位依次传送
优点：
传输线少，距离远，成本低
46
串行通信方式的接口标准
RS-232-C接口特点引脚信号定义
47
可编程串行通信接口 8250
略
48
作业：
7.3
7.4
7.7
7.10
7.12
第 7章常用数字接口电路
2
主要内容：
掌握两种可编程接口芯片的应用了解串行通信的一般概念
3
§ 7.1 接口外设接口：
输入接口输出接口并行接口串行接口数字接口模拟接口
4
§ 7.2 可编程定时器 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
应用,
芯片与系统的连接芯片的初始化编程
5
一、外部引线及内部结构连接系统端的主要引线：
D0----D7
CS
RD
WR
A0,A1
引线
A1 A0
0 0 CNT0
0 1 CNT1
1 0 CNT2
1 1 控制寄存器
6
外部引线及内部结构连接外设端的主要引线：
CLK ----------- 时钟脉冲输入
GATE ---------- 门控信号输入
OUT ------------ 定时输出
7
结构特点 减法计数器
计数器
控制寄存器
控制逻辑
16位初值寄存器
16位计数寄存器存放控制命令字
8
二、计数启动方式软件启动硬件启动
GATE端为高电平置入计数初值后的第 2个
CLK脉冲的下降沿
GATE端有一个上升沿对应 CLK脉冲的下降沿
9
三、工作方式方式 0
方式 1
软件启动，不自动重复计数。
装入初值后输出端变低电平，
计数结束输出高电平硬件启动，不自动重复计数装入初值后输出端变高电平，
计数开始输出低电平，结束后又变高
10
工作方式方式 2
方式 3
软、硬件启动，自动重复计数 。
装入初值后输出端变高电平，
计数到最后一个脉冲时输出低电平软、硬件启动，自动重复计数装入初值后输出端变高电平，
输出对称方波
11
工作方式方式 4
方式 5
软件启动，不自动重复计数。
装入初值后输出端变高电平，
计数结束输出一个 CLK宽度的低电平硬件启动，不自动重复计数波形与方式 4相同
12
四、控制字
用于确定各计数器的工作方式格 式
13
五,8253的应用
与系统的连接
芯片初始化
置计数初值编程
14
与系统的连接示意
CLK
GATE
OUT
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器高位地址外设
8253
15
初始化程序流程写控制字写计数值低 8位写计数值高 8位*
非必须写如顺序：
可以计数器为单位，也可先写所有计数器控制字，再写入初值
16
8253应用例
采用 8253作定时 /计数器，其接口地址为
0120H~0123H。
要求计数器 0每 10ms输出一个 CLK脉冲宽的负脉冲；用计数器 1产生 10KHz的连续方波信号，
计数器 2在定时 5ms后产生输出高电平。输入
8253的时钟频率为 2MH。
画线路连接图，并编写初始化程序。
17
8253应用例
计算计数初值：
CNT0,10ms/0.5us=20000
CNT1,2 MHz/10KHz=200
CNT2,5ms/0.5us=10000
确定控制字：
CNT0,方式 2,16位计数值
CNT1,方式 3，低 8位计数值
CNT2,方式 0,16位计数值
18
8253应用例
CLK0
GATE0
OUT1
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器
8253
CLK2
GATE1
GATE2
+5V
CLK1
2MHz
OUT0
OUT2
？
19
8253应用例 初始化程序
CNT0：
MOV DX,0123H
MOV AL,34H
OUT DX,AL
MOV DX,0120H
MOV AX,20000
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
CNT1：
……
CNT2：
……
20
§ 7.3 并行接口 8255
特点：
含 3个独立的 8位并行输入 /输出端口，
各端口均具有数据的控制和锁存能力
可通过编程，设置各端口工作在某一确定状态下。
21
一、引线 共 40个引脚连接系统端的主要引线：
D0----D7
CS
RD
WR
A0,A1
REAST
A1 A0
0 0 A端口
0 1 B端口
1 0 C端口
1 1 控制寄存器
22
引线连接外设端的引脚：
PA0~PA7
PB0~PB7
PC0~PC7
分别对应
A,B,C
三个端口
23
二、结构
A组
B组端口 A
端口 C的高 4位端口 B
端口 C的低 4位
24
8255与系统的连接示意图
D0~D7
WR
RD
A1
A0
CS
DB
IOW
IOR
A1
A0
译码器
8255
A口
B口
C口
D0~D7
外 设
25
三、工作方式基本输入 /输出方式（方式 0）
选通工作方式（方式 1）
双向传送方式（方式 2）
26
方式 0：
相当于三个独立的 8位简单接口
各端口既可设置为输入口，也可设置为输出口，但不能同时实现输入及输出
C端口可以是一个 8位的简单接口，也可以分为两个独立的 4位端口
常用于连接简单外设（适于无条件或查询方式）
27
方式 0的应用,
常使 A端口和 B端口作为 8位数据的输入或输出口，使 C口的某些位作状态输入
28
方式 1：
利用一组选通控制信号控制 A端口和 B端口的数据输入输出
A口,B口作输入或输出口,C口的部分位用作选通控制信号
A口,B口在作为 输入 和 输出 时的选通信号不同输入 输出
29
方式 1的应用,
方式 1主要用于中断控制方式下的输入输出
C口的 8位除用作选通信号外，其余位可工作于方式 0下，作为输入或输出口
30
方式 2：
双向输入输出方式 -------可以既作为输入口，又作为输出口
只有 A端口可工作在方式 2下
31
方式 2的应用：
可使 A端口作为双向端口所有
用于中断控制方式
当 A口工作于方式 2时,B口可工作于方式 1（此时 C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出），也可工作于方式 0
（此时 C口的剩余位也可工作于方式 0）
32
四、方式控制字及状态字
利用软件编程确定 3个端口工作于何种方式下；
C端口可以按位操作。 当其工作于方式 0
下且作为输出口时，一般需要对作为输出的位设置初始状态（即初始化）
33
方式控制字与状态字格式
控制字 --------确定 3个端口的工作方式
状态字 --------确定 C口某一位的初始状态
34
五,8255芯片的应用芯片与系统的连接芯片的初始化相应的控制程序例 7-3
35
8255应用例：
利用 8255实现开关检测和继电器控制电路；
当开关闭合时，使继电器通电动作；开关断开时，继电器不动；
系统每隔 100ms检测一次开关状态，实现相应的控制；
初始状态下继电器都不动作。
36
CS
A0
A1
WR
RD
DB PA0
PA7
PB0
PB7
+5V
+5V
K
继电器
384H~387H
388H~38BH CS
A0
A1
OUT1
CLK1
2MHCLK0
OUT0
37
题目分析：
使 8255的 A端口和 B端口均工作于方式 0
8253计数器 0和计数器 1均工作于方式 3，
利用 OUT0的输出作为计数器 1的时钟信号，使 OUT0输出频率为 2KHz。
8253两个计数器的计数初值分别为：
CNT0,2MHz/2KHz =1000
CNT1,100ms/0.5ms=200
38
8255的初始化
MOV DX,387H
MOV AL,82H
OUT DX,AL
XOR AL,AL
MOV DX,384H
OUT DX,AL
39
8253的初始化
初始化命令字：
MOV DX,38BH
MOV AL,36H
OUT DX,AL
MOV AL,56H
OUT DX,AL
置计数初值：
MOV DX,388H
MOV AX,2000
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
MOV DX,389H
MOV AL,200
OUT DX,AL
40
8255的控制程序
MOV DX,385H
WAITT,IN AL,DX
AND AL,0FFH
JNZ WAITT
MOV DX,384H
MOV AL,0FFH
OUT DX,AL
……
41
§ 7.4 串行通信了解：
串行通信的一般概念
*
42
串行通信方式单工通信半双工通信全双工通信同步通信异步通信
43
工作方式：
发送器 接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器发送器 /
接收器单工方式：
半双工方式：
全双工方式：
44
同步通信与异步通信同步通信：
在约定通信速率下，发送和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致异步通信：
通信中传送的两个字符之间的时间不固定，含：
起始位数据位校验位停止位
45
串行通信方式的特点
每个时间单位传送一位信息
每个字符（字节）的各位依次传送
优点：
传输线少，距离远，成本低
46
串行通信方式的接口标准
RS-232-C接口特点引脚信号定义
47
可编程串行通信接口 8250
略
48
作业：
7.3
7.4
7.7
7.10
7.12
