[信息与通信]典型可编程接口芯片及应用.ppt

第七章 典型可编程接口芯片及应用 7.1 可编程中断控制器芯片8259 7.2 可编程定时器/计数器芯片8254 7.3 可编程并行接口芯片8255 7.4 可编程串行接口芯片INS 8250 7.5 可编程DMA控制器芯片8237 7.1 可编程中断控制器芯片8259 7.1.1 基本功能 中断请求锁存 中断源优先级排队 中断源识别 中断源屏蔽 中断向量提供 …… 7.1.2 内部结构与外部引脚 7.1.3 中断工作过程 7.1.4 端口寻址与读/写控制 7.1.5 命令字格式与应用编程 1.初始化命令字与初始化编程 初始化命令字ICW最多有4个 8259A在开始工作前必须写入 必须按照ICW1～ICW4顺序写入 ICW1和ICW2是必须送的 ICW3和ICW4由工作方式决定 ICW1的功能： ICW2的功能： ICW3的功能： ICW4的功能： 2.操作命令字与操作方式编程 OCW1的功能： OCW2的功能: OCW3的功能： ① 特殊屏蔽方式 特殊屏蔽举例： ② 查询方式 ③ 读8259状态 3.可编程设置的工作方式 1)中断嵌套方式 全嵌套方式工作的条件： 主程序必须开中断。 每进入一个中断服务程序，系统都会自动关中断，故必须在中断服务程序中再次开中断，才有可能嵌套更高级的中断。 每次中断服务程序结束时，必须执行中断结束命令，清除ISR中对应的位,才能返回断点并响应再次到来的中断请求。 全嵌套中断方式流程 ②特殊全嵌套方式 当从片的中断请求被响应后，主片并不封锁从片的INT输入端,以便从片中优先级更高的请求可得到响应。 在从片中断服务程序快结束时要检查其ISR内容，检测刚服务完的中断是否为该从片唯一的中断请求源，如是，则连发两个非特殊EOI命令,使从片、主片相继结束中断；否则,只发一个EOI命令，使主片仍不结束中断。 2)中断优先级循环方式 3)中断屏蔽方式 4)程序查询方式 5)中断结束方式 6)中断请求触发方式 7)读状态方式 8)数据缓冲方式 9）多片级联方式 7.2 可编程定时器/计数器芯片8254 7.2.1 基本功能 有3个独立的16位计数器通道 每个计数器可按二进制或十进制(BCD)计数 每个计数器可工作于6种不同工作方式 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz (8253为2MHz) 有读回命令(8253没有),可以读出当前计数单元的内容和状态寄存器内容 每个计数器通道的逻辑功能完全相同，既可作定时器用，又可作计数器用 7.2.2 内部结构与外部引脚 7.2.3 内部端口寻址与读写控制 7.2.4 六种工作方式 方式0 — 计数结束中断方式 方式1 — 硬件可重触发单稳方式 方式2 — 速率波发生器方式 方式3 — 方波方式 方式4 — 软件触发选通方式 方式5 — 硬件触发选通方式 方式0的基本功能 计数由软件启动，每次写入计数初值，只启动一次计数。 CPU写计数初值到CR后，CR内容并不立即装入CE，而是在其后的下一个CLK脉冲下降沿才将CR内容装入CE，对该CLK脉冲不计数。(方式1～5相同) 计数过程中,如果GATE=0则暂停计数,直到GATE=1后再接着计数。 计数过程中写入新的计数初值，从写入后下一个时钟脉冲开始，以新的初值计数。 方式0的定时波形 方式1的基本功能 方式1的定时波形 方式2的基本功能： 自动重复计数。 可由软件通过写计数初值启动,也可由GATE上升沿启动。 GATE变低电平时停止计数;而当GATE由低重新变高时,重新由初值开始计数。 方式2的定时波形： 方式３的基本功能： 若计数初值n为偶数，OUT输出周期为n个CLK周期的标准方波。 若n为奇数，OUT端得到的是近似方波。 GATE变低电平时停止计数;而当GATE由低重新变高时,重新由初值开始计数。 方式3的定时波形 方式4的基本功能： 软件装入的计数初值只一次有效。 计数过程中若GATE变低，则停止计数，直到GATE恢复到高时，重新从初值开始减1计数。 计数过程中若改变(重写)计数初值，将从改变之后的下个CLK脉冲起，按新初值重新开始计数。 方式4的定时波形 方式5的基本功能： 硬件触发启动计数。 当计数值计到0后，自动重新装入初值n，但并不开始计数，而是待GATE端出现新的上升沿后才重新作减1计数。 方式5的定时波形 7.2.5 应用编程 工作之前写入控制字，以确定每个计数器通道的工作方式。 工作之前写入每个计数器通道的计数初值。 工作过程中改变某通道的计数初值。 写入命令字，以读出某一时刻某一通道的CE内容或状态寄存器内容。 1.各种控制字、命令字和状态字 方式控制字 锁存命令字 读回命令字 状态字 (1) 8254的控制字 (2) 82