[理学]第八章 接口技术.ppt

微机原理与测控接口技术 北京邮电大学自动化学院 叶 平 Email: Ping.YE@ Tel:第八章 接口技术 本章教学目标 定时与计数器 并行传输以其接口 DMA传输及DMA控制器 串行传输及其接口 D/A与A/D转换及其接口 其它接口：磁盘控制器接口，显示器接口，键盘接口等属于标准的外部设备接口，这里不予介绍。 第一节 定时器/计数器 定时与计数 计算机中和日常生活中一样广泛应用定时与计数 定时 产生一个精确的时延，定时器 计数 对特定事件进行计数，计数器 实质上，定时是通过计数来实现的。 例如：一年365天，一天24小时，一小时60分 定时器的工作原理 定时器的工作原理 Fosc -- 标准时钟发生器 预分频器 -- 其输出作为计数器时钟，决定计时精度 时间常数寄存器（TCR）-- 存放计数初值，决定计时长度 计数器 -- 从TCR取得初值，在时钟驱动下进行计数（可以是减计数或加计数） 定时方法 硬件定时 采用硬件或可编程定时器芯片实现。定时准确，不占用CPU时间，但需附加硬件。 典型芯片：Intel 8253/8254，8254是8253的改进型。 软件定时 由于指令执行周期的长短是可知的，因此，用一段循环程序可实现定时。但占用CPU时间。而且主机频率不同，同一软件执行时其延时就可能不同，定时程序通用性差。 可编程定时/计数器 8253/8254 基本功能 具有3个独立的16位定时/计数器（T/C） 每个T/C功能： 可按二、十进制计数 有6种不同的工作方式 最高频率10MHz 有读回状态功能 (8253没有) 8253/8254外部特性及内部结构 8253/8254外部特性 1. 8253/8254与CPU的连接信号 D0 ~ D7（In/Out）：三态双向数据线 RD（In）：读信号线 WR（In）：写信号线 CS（In）：片选 A0、A1 （In）：地址线，占有4个I/O端口 在PC机中的端口地址为： CH0 40H 00 0100 0000B CH1 41H 00 0100 0001B CH2 42H 00 0100 0010B 控制端口 43H 00 0100 0011B 2. 8253/8254与外设的信号（每个通道独立） CLK0~2（In）：计数时钟输入, 计数脉冲； GATE0~2（In）：门控信号, 禁止与启动T/C工作； OUT0~2（Out）：计数器输出, 表示定时或计数已到。 8253/8254内部结构 计数通道内部逻辑框图 计数初值寄存器（16bits） 存放计数初值； CPU写入，赋值给减1计数器CE。 减1计数器（16bits） 每来一个脉冲减1； CPU不能直接读写。 当前计数值锁存器（16bits） 收到“锁存”命令后，锁存当前CE的值； 以供CPU查询。 8253/8254外部特性及内部结构 工作方式控制字 上电后，8253/8254的状态是未知的，工作模式、计数初值和输出也是未知的。因此需初始化。 控制字格式： （ A1 A0 = 11 ） 控制字共8位，由初始化程序写入 写操作规则 对每一计数器，控制字必须先于计数初值写入； 计数初值的写入必须遵循控制字定义的计数格式， 即：只写低字节; 只写高字节; 先写低字节, 再写高字节。 例：设置计数器1、模式3、计数初值2345H timer equ 40h mov al, ah mov al, out timer + 1, al out timer + 3, al mov ax, 2345h out timer + 1, al 例：读计数器1的当前计数值 timer equ 40h mov al, ; 01计数器1, 00计数器1锁存, 000方式0, 二进计数 out timer + 3, al ; 写入控制字 in al, timer + 1 ; 读计数器1低字节