常用可编程并行接口芯片应用.ppt

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(1)CPU与I/O外设交换信息的方式有两种:
①并行通信:数据各位同时向外传送。
优点:传输速率快;
缺点:传输多少位至少要多少根传输线,工程造价高。
②串行通信:数据一位一位传送,通信双方沿单根线或双根线
实现二进制序列传输称串行通信。
优点:一根或两根线,线路简单,成本低,适用于远距离传输。
缺点:传输速率慢。
(2)可编程接口芯片
①不可编程接口芯片,接口功能单一,用户不可改变。
如74LS244、74LS273
②可编程接口芯片,大多是多功能、多通道的。一个通道用户
可定义为输入端口,也可以规定为输出端口。选择的方法是在
芯片正式工作之前,编写一段程序写入该该芯片的控制寄存器
中,用来选择不同的通道和不同的电路功能,使之按照人们所
希望的方式工作,这个过程称为“初始化编程”。
常用可编程并行接口芯片应用

(3)多通道、多功能
多通道:是指一个接口芯片一方面可与CPU相连,另一方面可连接
多个外设。
多功能:是指一个接口芯片能够实现多种接口功能,使接口芯片具
有不同的电路工作状态。
常用可编程并行接口芯片应用

定时及计数技术在计算机中具有很重要的作用。比如:定时采样、
定时中断、定时启动电机等,这都需要一类定时及计数电路,因
此微机系统都必须有定时技术。
为获得稳定准确的定时,必须有准确稳定的时间基准(简称时基)。
定时:本质是计数,把时间片加起来就获得一段时间。
定时方式:软件或硬件件。
软件定时:利用CPU执行指令需要若干指令周期的原理,运用软
件编程,然后循环一段程序而产生延时,再配合简单接口可以向
外发送定时控制信号。
优点:不需增加硬件电路只需编制相应的延时子程序即可;
缺点:占用CPU的工作时间,浪费CPU资源。
硬件定时:硬件定时有专用的多谐振荡器件或单稳态触发器。
缺点:改变定时要改变硬件。
可编程通用定时器/计数器芯片:使用灵活,定时时间长,改变定时
时间或工作方式只要改变编程控制参数即可。初始化编程后,就按
设定的方式工作,不再占用CPU的时间。
常用可编程并行接口芯片应用

主要功能特点:
8253是可编程的计数定时器
每个8253有三个独立的16位计
数器通道,有六种工作方式可
供选择。
每个计数器可按二-十进制计数。
每来一个脉冲计数器减1,当计数
器减到0时,输出端OUT产生一个
跳变。
每个计数器可用作定时器,也
可用作计数器。二者的本质都是
基于计数器减1工作方式。
所有输入/输出都与TTL电平兼
容。
常用可编程并行接口芯片应用

控制寄存器
初始值寄存器
减1计数器
计数输出寄存器
状态寄存器
CLK
GATE
OUT
组成:
控制寄存器——决定工作模式
状态寄存器——反应工作状态
初值寄存器——计数的初值
计数输出寄存器——CPU从中读
当前计数值
计数器——执行计数操作,
CPU不能访问
每个计数器有三个引脚与外设相连:
CLK——外脉冲输入端
GATE——门控输入端
OUT——计数器回零/时间到的信号输出端
常用可编程并行接口芯片应用

工作原理:对CLK信号进行减1计数
首先,CPU把控制字写入控制寄存器,计数初始值写入初值寄存器
计数从初值开始,每当CLK信号出现一次,计数值减1
当计数值减到0,从OUT端输出规定的信号
CLK信号出现时,计数器是否减1,由门控信号GATE控制
常用可编程并行接口芯片应用

CLK是计数输入信号,计数器对CLK端出现的脉冲个数进行计数
CLK端可以输入外部事件
CLK端可以接入固定频率的时钟信号,从而实现计时
OUT信号在计数结束时发生变化
可将OUT作为外部设备的控制信号
可将OUT作为向CPU申请中断的信号
CPU可以从计数输出寄存器读出当前计数值。
读前,应向控制寄存器发送锁存命令
常用可编程并行接口芯片应用

1片8253内部有三个计数器,结构完全相同
8253的引脚如下图所示。
DIP24,+5V电源。
其内部结构和寻址方式
见:

常用可编程并行接口芯片应用
一片8253占用四个连续的端口地址,分别对应三个计数器CNT0、CNT1、CNT2和控制寄存器。每个计数器内部都有一个8位控制寄存器,三个控制寄存器共用一个端口,在编程结构图中画为一个。
8253内部寄存器与地址码A1、A0的关系
A1A0
00选中CNT0计数器进行读写
01选中CNT1计数器进行读写
10选中CNT2计数器进行读写
11选中控制寄存器进行写

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