04 51中断定时器计数器串口[第4章].ppt

第4章MCS--51单片机的内部并行I/--51的定时器/-.1I/O接口电路的作用通过IO接口电路把输入/输出设备连接到系统内部的总线上实现输入、/O数据可能是串行的数据,CPU内部数据是并行传送I/O接口电路提供串/,CPU处理的是数字信号I/O能进行数字信号/模拟信号间的转换(A/D、D/A)CPU信号为TTL信号,外设一般为电平信号I/O接口电路提供信号电平的转换常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等,还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用图4- 、状态信息、控制信息(1)数据信息数字量键盘显示器打印机模拟量传感器开关量开关的状态电平的高低(2)状态信息 外设当前的工作状态就绪状态——已经准备好空闲状态、忙状态(3)控制信息启动、停止 ,I/O接口电路含多个寄存器(I/O端口)称为I/O端口数据端口,缓冲存放将送往外设或CPU的数据状态端口,存放外设或接口部件本身的状态控制端口,存放CPU发出的控制外设或接口动作的命令硬件结构+运作规则=接口0000FFFF外部数据存储器RAMI/,:不需要单独的指令支持,访问外存储器的指令即可缺点:译码电路较复杂MCS-、查询传输、中断传输、(同步传送、直接传送)CPU无需查询外设的状态,不用等待,直接进行数据的操作要求:外设的工作速度足够快D/A转换CPU的两次数据传送时间间隔已经足够长外设足以完成之前的数据处理并处于就绪态输入状态信息准备好?传送数据NY启动外部设备延时传送数据图4-“异步传输方式”“条件传输方式”简单、应用场合有限制先查询外设是否准备就绪读取状态端口如果就绪才可以进行数据收发操作否则重新查询外设状态缺点:CPU工作效率低多个外设时只能轮流查询,,每次外设准备好即可向CPU发出一次中断请求,使CPU暂停当前正在执行的程序,转而与外设进行一次数据传输工作当完成了本次数据的输入或输出后,再回到原来被打断的地方继续执行原来的程序CPU工作效率高、实时性高可以进一步设置中断优先级(单级、两级、多级)(绕过CPU,节省资源)大量数据传输时效率更高在DMA控制器的控制下实现外设与存储器之间的直接数据传输DMA控制器是一种硬件接口电路CPU可以通过端口地址对DMA控制器进行读写DMA控制器可以向CPU请求总线的控制权,然后提供一系列控制信号,因此可以代替CPU控制外设和存储器间的数据传输一个DMA传输过程大致包括如下几个步骤(1)当外设准备就绪时,向DMA控制器发出DMA操作请求信号;DMA控制器收到请求后,向CPU发出接管总线的请求信号。(2)CPU接到DMA控制器的请求信号后,如果允许DMA操作,就会发出DMA响应信号,CPU放弃总线控制权,转而由DMA控制器控制总线(3)DMA控制器内部设有地址寄存器,在传输前要设置DMA传输中内存单元首地址在DMA控制器得到总线控制权后,向地址总线发送地址信号,修改所用的存储器或接口的地址指针每传送一个字节,就会自动对地址寄存器的内容进行修改,指向下一个要传送的字节(4)DMA控制器发出读写控制信号(5)DMA控制器内部设有字节计数器,用来存放要传送的字节数 每传送一个字节,字节计数器的值减1,减到0时DMA传送过程结束(6)DMA控制器向CPU发出结束信号,将总线控制权交还给CPU