输入-输出接口技术.ppt

第7章 输入/输出接口技术,内容安排,一. 接口技术概述 二. 可编程并行接口芯片8255A 三. 可编程定时器/计数器接口芯片8253A 四. 串行通信 五. 串行异步通信接口芯片8250,7.1 接口技术概述,定义：输入/输出（I/O）接口是CPU和外设信息交换的桥梁，是一个过渡的大规模集成电路,1. 输入/输出接口,存在方式： 与CPU集成在同一块芯片上（如：MCS-51, MC908GP32, AT89C52等） 以单独芯片存在（如：8255，8253，8250，8279等）,I/O接口与I/O端口之间的关系：,I/O端口（I/O口）：是指I/O接口中带有端口地址的寄存器或缓冲器,I/O接口：是指CPU和外设间的I/O接口芯片,二者之间关系： CPU通过端口地址对端口中信息进行读写，但不能直接通过接口读写信息，需要借助于接口中的端口地址 一个外设通常需要一个I/O接口，但一个I/O接口可以有多个I/O端口,I/O接口的作用：,（1）隔离主机与外设之间的数据，实现和不同外设的速度匹配。 如：打印机、数控机床控制 （2）数据类型的转换 如：并 串，串 并，模/数转换（A/D） （3）传输外设控制信号和接收外设的状态信号 （4）改变信号的性质和电平,2. 外部设备的编址,外设编址实际上是给所有I/O接口中的端口编址，以便CPU通过端口地址和外设交换信息,是指外设端口地址和存储单元地址分别编址，互为独立,（1） 外设端口的单独编址,例7-1：,存储器地址范围：00000H FFFFFH I/O端口地址范围：0000H FFFFH,注意：区分16位地址总线上地址究竟是送给存储器还是外设端口，依据是I/O指令产生的M/IO信号,特点： 外设端口单独编址不占用存储器地址 需要CPU指令集中有专用的I/O指令 需要增加相应的控制线,（2） 外设端口和存储器统一编址,是把外设端口当作存储器单元对待，也就是让外设端口地址占用部分存储器单元地址,例7-2：,存储器地址范围：0000H 1FFFH I/O端口地址范围：2000H 3FFFH,3. 输入/输出接口的交换信息,特点： 不需要专门访问I/O端口的指令，大大增强了CPU对外设端口信息的处理能力 外设端口地址安排灵活，数量不受限制 外设端口占用了部分存储器地址，译码电路较复杂, 数字量：二进制表示一个数据，如：字节、ASCII码 模拟量：随时间连续变化的物理量 如：电压、电流、湿度、压力、流量 开关量：二进制“0”和“1”描述外设的状态 如：开关、 启停、通断 脉冲信号：上下沿跳变信号,4. 输入/输出的控制方式（见6.1节）,以位（Bit）为单位进行数据传输（如：通信，网络等） 特点：传输距离相对较远，但速率较低 芯片：8250A，8251A等,（1）串行I/O接口,（2）并行I/O接口,以字节（或字、双字）为单位，做输入/输出 如：打印机、A/D、D/A等 特点：传输距离近（一般 2m），传输速率快 芯片：8255A、8253A、8279等,6. 举例,步骤：（1）构造总线系统（2）将接口挂在总线上（3）按题意要求设置接口电路,地址分析：,思考：（1）如果CPU为8086 （2）除了上述输入/输出设备，还有2片存储器6116 电路如何设计？,7.2 可编程并行接口芯片8255A,1. 8255A内部结构及引脚功能,并行输入/输出端口A、B、C： PA口、PB口、PC口均为8位、双向I/O数据口，都可直接与外设连接，但在结构上稍有差异, PA口、PB口、PC口受读写控制部件及A组或B组控制部件控制,A组和B组控制部件：,数据总线缓冲器：是一个三态双向8位数据缓冲存储器，是8255A与CPU之间的数据接口。有了数据总线缓冲器，8255A可直接“挂”到系统的数据总线（DB）上功能： CPU控制字/数据 数据总线缓冲器 8255A（OUT指令） （IN指令） 8255A 状态信息/数据数据总线缓冲器 CPU,读/写控制部件：接收控制信号，并产生8255A内部控制时序，向片内功能部件发出操作命令,RESET 复位信号，高电平有效，CPU输入。当RESET有效时，清除8255A中所有控制字寄存器内容，并将各端口置成输入方式,A1 、A0 端口选择信号线（端口地址输入线），8255A共有4个端口地址 A1 A0 =00 端口A A1 A0 =10 端口C A1 A0 =01 端口B A1 A0 =11 控制字寄存器,注意：PA，PB，PC 三个端口各占用一个端口地址，加上控制字寄存器地址，这些地址连续，其中一个端口地址确定，则其它端口地址也就随之确定 如：82H 1000 0010 PC口， PA口： 80H，PB口：81H， 控制字寄存器： 83H,2. 8255A工作方式类型及控制字,（1）8255A工作方式类型,工作方式0：基本输入/输出方式（无条件传送方式），PA、PB、PC口均可选择此方式 工作方式1：选通输入/输出方式（条件传送方式或中断方式），PA、PB口可选择此方式 注：此方式一般用于连接需要联络信号的外设，其中PC口为PA、PB口提供控制和联络信号 工作方式2：选通的双向传送方式，只有PA口可用于此方式，既可做输入，又可做输出，由PC口提供控制和联络信号,（2）8255A工作方式选择控制字,8255A内部有一个控制寄存器，占用一个端口地址，专门用来接收CPU送来的控制字 工作方式控制字格式：,例7-4：设PA口与输出设备连接，工作于有条件传输方式（查询）；PB口与输入设备连接，工作于中断方式； PC5，PC4 驱动二个发光二极管，设PA口地址为A0H，用138译码器，设计电路，并编写程序,解： 步骤： 设计电路； 确定8255A的工作方式； 编写初始化程序,工作方式：,初始化程序： MOV AL， 0A6H OUT 0A3H，AL；向8255A送控制字 IN AL， 0A1H ；PB口输入 OUT 0A0H，AL ；PA口输出 OUT 0A2H，AL ； PC5，PC4输出,置位/复位控制字：,只对端口C有效 当PA口、PB口工作方式1或2时，需要PC口作为控制和联络信号线，工作前或工作过程中对其置位/复位,如：PA口工作于方式1，输入,格式：,例7-5：设8255A某端口地址为A5H，请编写一个程序使灯灭，继电器闭合， PC7出的电机停转,解：地址分析 A5H = 10100101 PB口 则：PA口：A4H；PC口：A6H；控制字寄存器：A7H,程序： MOVAL， 00H OUT0A7H，AL；灯灭 MOVAL， 0BH OUT0A7H，AL；继电器闭合 MOVAL， 0EH OUT0A7H，AL；停转,3. 8255A的工作方式,（1）工作方式0 PA口、 PB口、 PC口均可选择该方式 基本输入/输出方式 无条件传送,注意： CPU通过对状态（ PC口）查询，可以实现I/O数据的异步传送,（2）工作方式1,选通输入/输出方式， PA、PB口可选择此方式，PC口为PA、PB口提供控制和联络信号且相应PC端口位置固定, 选通输入方式 （以PA口为例）,工作过程：,注意：PA口做方式1输入时，中断允许触发器INTEA 的状态是由PC4 位操作指令设置,如：MOV AL, 09H OUT 43H, AL, 选通输出方式 （以PB口为例）,工作过程：,注意： PB口做方式1输出时，中断允许触发器INTEB 的状态是由PC2 位操作指令设置 实际应用中，在进入中断服务程序之前应先向外设送出一个无意义数据，目的是使系统进入中断时，真正的输出数据在中断服务程序中,（3）工作方式2,选通的双向传送方式，只有PA口可用于此方式，既可做输入，又可做输出，由PC口提供控制和联络信号,4. 8255A的状态字及PC口功能,（1）8255A的状态字 若8255A的工作方式设定为方式1或方式2时，读PC口便可读得相应的状态字，以便了解8255A的工作状态，并供CPU查询,PA口、PB口工作于方式1时，PC口状态,PA口工作于方式2、PB口工作于方式0或1时，PC口状态,（2）PC口的功能,可独立使用（方式0）与外设连接 可以拆成两部分，分别作为PA口、PB口的联络信号线 可以为8255A做中断控制 可以做8255A的状态字 可以工作于位控输出方式，单独使用某一根I/O线，对外设开关量控制,5. 8255A的应用,例7-6：某系统要求使用8255的PA口工作于方式1做输入，PB口工作于方式0作输出，PC口高4位做联络信号线后剩余的I/O线做输入、低4位输出。设8255端口地址为60-63H,以中断传送方式,解：工作方式控制字：10111000 B = B8 H 初始化程序： MOV AL, 0B8H OUT 63H, AL MOV AL, 09H OUT 63H, AL,例7-7：假设利用8255A的PA口方式0与打印机相连，将内存缓冲区BUFF中的字符打印输出来，硬件连接见下图。设8255A的工作频率与CPU的工作频率相当。打印机接口要求在有效时，才能接收数据；而在BUSY有效时，则表示打印机忙，不能接收数据,程序： DATA SEGMENT BUFF DB HELLO ,WORLD,13,10,$ PORTA EQU 60H PORTB EQU 61H PORTC EQU 62H PORTCN EQU 63H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START PROC FAR MOV AX，DATA MOV DS，AX,LEA SI，BUFF MOV AL，88H ；8255初始化 OUT PORTCN ，AL ；PC口高4位输入，低4位输出 MOV AL，01H ；PC0置1，STB初始状态=1 OUT PORTCN ，AL WAIT: IN AL，PORTC ；查询打印机状态， TEST AL，80H ；判BUSY=1? JNZ WAIT ；若“忙”则等待 MOV AL，SI ；从缓冲区取数 CMP AL，$ ；判是结束符$否？ JZ PRINT_OVER ；若是结束符$，退出 OUT PORTA，AL ；输出字符,MOV AL，00H ;产生选通信号（STB=0），启动打印机 OUT PORTCN ，AL MOV AL, 01H ；使STB=1，STB引脚负方波结束 OUT PORTCN ，AL INC SI ；修改缓冲区指针 JMP WAIT PRINT_OVER: MOV AH ，4CH ；返回DOS INT 21H START ENDP CODE ENDS END START,注意：PC口的按位置/复位控制字用来产生打印机的控制信号，控制打印机启/停,解：地址分析：,初始化程序：,INTT:MOVDX, 0FFFEH；初始化8255A MOVAL, 86H；8255A工作方式设定 OUTDX, AL MOVAL, 05； PC2口置位 OUTDX, AL MOVDX, 0FFFDH；8259A工作方式设定 MOVAL, 13H；ICW1设定 OUTDX, AL MOVDX, 0FFFFH；ICW2设定 MOVAL, 40H OUTDX, AL MOVAL, 03H ；ICW4设定 OUTDX, AL MOVAL, 0FEH；OCW1设定 OUTDX, AL,POUT：MOVDX, 0FFF8H ；从端口A输出8位数据 MOVAL, H OUTDX, AL MOVDX, 0FFFCH ；启动ADC0809 MOVAL, 80H OUTDX, AL MOVAL, 0 OUTDX, AL WAIT: STI JMPWAIT,40H类型中断服务程序： MOVDX, 0FFFAH INAL, DX IRET,7.3 可编程定时/计数器接口芯片8253A,定时用途：定时打铃、石英钟、红绿灯、动态存储器 的刷新定时、系统的日历时钟 计数用途：生产线、出租车计费、点钞机,软件定时： 通过执行延迟子程序，达到定时目的。延迟子程序包含一定的指令，设计者要求对这些指令的执行时间进行严密的计算或者精确的测试，以便确立延迟时间是否符合要求。定时时间较长时，一般采用循环程序 优点：不需添加硬件设备，只需编制有关延时程序 缺点：增加CPU的开销，时间越长，开销越大，浪费CPU资源,不可编程的硬件定时： 单稳态延时电路或计数电路来实现延时或定时（如：555） 优点：不增加CPU的开销 缺点：器件容易老化，导致定时不准（RC决定脉冲宽度）,可编程硬件定时： 结合软件定时及不可编程的硬件定时的方法，并将它们作成一个通用的器件,工作原理：计数器/定时器计数或定时达到确定值时，可以自动产生一个输出,特点：计数器/定时器与CPU可同时做不同的工作，计数或定时时，不占用CPU，并且利用计数/定时器产生中断信号，还可以建立多作业环境，提高了CPU 的效率,可编程计数器/定时器的功能： 计数器，设置计数初值后，计数器被启动，减1计数，当减为0时，输出一个信号 定时器，设置计数初值后，启动减1计数，按定时常数不断的输出为时钟周期整数倍的定时间隔,二者共同点：都基于减1计数 二者区别： 计数时，减到0之后，输出一个信号结束 定时时，不断产生信号,1. 8253A芯片内部结构,数据总线缓冲器： 8位三态缓冲器，CPU通过数据总线缓冲器向8253 写入数据和命令或从数据总线缓冲器向8253读取数据 或状态信息 功能： 向8253写入确定工作方式的命令 向8253计数器寄存器装入计数初值 读出8253的计数值,读写控制逻辑： 8253内部操作的控制部分，接受来自系统总线的信息，产生控制整个芯片的控制信号 A1A0：端口选择信号，由CPU输入，选择3个通道和控制端口,RD、WR：输入低电平有效 RD ：CPU读取A1A0所选定通道内计数器的当前值 WR ：CPU向8253控制字寄存器或向计数器置计数初值 CS ：片选信号，低电平有效 通常由端口地址的高位地址译码形成,控制字寄存器： 用来存放由CPU写入8253A的工作方式选择控制字 定义8253A中各通道的工作方式,通道02： 三个通道功能完全相同,：锁住当前计数值，供CPU查询,：计数脉冲CLKi 计数器减1 0溢出，OUTi输出,：时钟脉冲CLKi 计数器减1 0溢出，OUTi输出,频率没有特殊要求,例7-9：设时钟频率为2KHz，要求定时1s，计算计数器初值 解：计数器初值 = 1/（0.510-3）= 2 103 = 07D0H,注意： 任意通道作计数或定时用时，其内部结构完全相同 计数时，由计数脉冲决定计数器是否减1；定时时，由定时脉冲决定计数器是否减1 计数脉冲周期可不固定，一般来自外部（现场）；定时脉冲周期固定，一般来自系统主时钟 计数时，计数的次数直接作为计数器的初值；定时时，计数器的初值由定时时间和定时脉冲频率确定 无论是计数还是定时，当前计数值由计数值锁存器锁住，供CPU查询,2. 8253A工作方式选择控制字,功能：定义8253中各通道的工作方式,格式：,例7-10：设8253A通道0工作于方式0，用二进制计数，其初始值为4， 8253A端口地址为40H43H，其初始化程序：,MOV AL，10H；控制字（00010000B） OUT 43H，AL；写入控制寄存器 MOV AL，4；计数初值，只送低8位 OUT 40H，AL；初值送通道0,例7-11：设8253A通道1工作于方式1，用BCD码计数，其初始值为4000，8253A端口地址为40H43H，其初始化程序：,MOV AL，63H；控制字（01100011B） OUT 43H，AL；写入控制寄存器 MOV AL，40H；计数初值，只送高8位 OUT 41H，AL；初值送通道1,例7-12：设8253A通道2工作于方式2，用二进制计数，其初始值为0304H， 8253A端口地址为40H43H，其初始化程序：,MOV AL，0B4H；控制字（10110100B） OUT 43H，AL；写入控制寄存器 MOV AL，04H；先设置计数初值低字节 OUT 42H，AL；初值低8位送通道2 MOV AL，03H；后设置计数初值高字节 OUT 42H，AL；初值高8位送通道2,MOV AL，84H；控制字（10000100B） OUT 43H，AL；写入控制寄存器 INAX，42H；读通道2计数器值,8253A的编程步骤：, 设置8253A的工作方式：由CPU向8253的控制寄存器输出一个控制字 设置8253A计数器初值：初值可以是8位的，也可以是16位 读取计数器当前值（可选）,注意： 在读计数值时，须先用锁存命令，将当前计数值在输出锁存器中锁定，方可由CPU读取，否则计数器的数值有可能正在改变过程中，可能读取一个不确定的结果 当CPU将锁定值用输入指令读走时，锁存器自动失锁，又跟随减法计数器工作，在锁存和读出计数值的过程中，不影响计数进行,3. 8253A芯片的工作方式,基本原则：,控制字写入8253时，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端OUT进入初态 计数器初值写入以后，要经过一个时钟周期，计数器才开始工作，下降沿使计数器进行减1计数，计数器容纳的最大初值为“0” 时钟脉冲的上升沿采样门控信号,边沿触发器检测门控信号的上升沿，计数器控制逻辑电路在每个时钟脉冲的上升沿采样边沿触发器，检测是否被外部门控脉冲触发过,（1） 工作方式0 计数结束中断方式,功能：定时、计数 注意： 门控信号GATE的作用 计数器初值一次有效,（2） 工作方式1 可编程单脉冲发生器,功能：单脉冲发生器 注意： 门控信号GATE的作用 计数器初值一次有效,（3） 工作方式2 速率发生器,功能：速率发生器 注意： 门控信号GATE的作用 计数器初值,（4）工作方式3 方波发生器,注意： 门控信号GATE的作用 计数器初值 占空比： n为偶数， 1:1 n为奇数，（n+1)/2:（n-1)/2,（5）工作方式4 软件触发方式,注意： 门控信号GATE的作用； 计数器值通过软件 计数器初值一次有效； 与工作方式0的区别,（6）工作方式5 硬件触发方式,注意： 门控信号GATE的作用 硬件触发信号 计数器初值 与工作方式4的区别,4. 8253A芯片的应用,例7-13：某8086系统中包含一个8253芯片，要求完成如下功能： 利用通道0完成对外部事件计数功能，计满100次向CPU发出中断请求 利用通道1产生频率为1KHz的方波 利用通道2作标准时钟 相应的系统结构图如图所示，编写初始化程序？,解：地址分析：,通道0：工作方式0，计数值 100 = 64H 工作方式选择控制字：00010000 B = 10 H,通道1：工作方式3，输出方波频率：1KHz T= 1 ms CLK1输入时钟脉冲为2.5MHz T = 0.4 s 计数值 = T/T = 1 ms/ 0.4 s = 2500 = 09C4 H 工作方式选择控制字：01110110 B = 76 H 通道2：工作方式0，定时 T= 1 s CLK2输入时钟脉冲为1KHz T = 1ms 计数值 = T/T = 1 s/ 1ms = 1000 工作方式选择控制字：10100001 B = A1 H,初始化程序： STT: MOVDX, 0FFFFH；定义通道0工作在方式0 MOV AL, 10H OUTDX, AL MOVDX, 0FFF9H；给通道0送计数值，只选低8位 MOVAL, 64H OUTDX, AL MOV DX, 0FFFFH；定义通道1工作在方式3 MOV AL, 76H OUT DX, AL MOV DX, 0FFFBH ；给通道1送计数初值 MOV AX, 09C4H ；先送低8位，后送高8位 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL MOV DX, 0FFFFH ；定义通道2工作在方式0 MOV AL, 0A1H OUT DX, AL,MOVDX, 0FFFDH；给通道2送计数初值 MOVAL, 10 OUTDX, AL MOVDX, 0FFFCH ；初始化8259A MOVAL, 13H ；ICW1设置 OUTDX, AL MOV DX, 0FFFEH ；ICW2设置，通道0和通道2 MOV AL, 50H ；的中断类型码分别为50H和52H OUT DX, AL MOV AL, 03 ；ICW4设置 OUT DX, AL MOV AL, 0FAH ； OCW1设置 OUT DX, AL STI ；CPU等中断 HH:JMP HH,7.4 串行通信,串行通信：使数据一位一位的进行传输而实现的通信 特点：需要传输线少，成本低，速度慢，适合于远距离传输,1. 串行通信的数据传输模式,（1） 单工通信,单向传输数据，只允许一个方向传输数据,如：有线电视、广播,如：对讲机,（3） 全双工通信,串行口之间分别有两根独立的传输发送和接收信号，可以同时进行发送和接收 一根通信链路 频分复用方式（FDM） 两根通信链路 发送、接收各占其一,至少在逻辑上是分开的,2. 串行通信方式,数据格式：,特点： 以一组不定“位数”数据组成 每一个数据传送时，前面须加一位起始位，后面加1（或1.5或2） 停止位 两组数据之间可有空闲位“1”,波特率（Band Rate）：,定义：单位时间传输的信息量，也可以说，每秒传送数据的位数 单位：bps（1 bps = 1位/秒）,例7-14：数据传送速率为120字符/秒，每帧包括10个数据位，求波特率 解：波特率 = 10 120 = 1200位/秒 = 1200 bps,常用的异步通信的波特率：150、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、 如：实验室中，用COM2，波特率为4800 bps,注：异步通信时，字符/字节是一帧一帧的传送，每帧字符必须靠起始位来同步，在异步通信的数据传送中，传输线上允许空字符,校验位：,奇校验 ：字符加上校验位有奇数个1 偶校验 ：字符加上校验位有偶数个1,注意： 校验位的产生和检查由串行通信控制器内部自动产生，停止位也是由硬件自动产生的 无论是奇校验还是偶校验，当出现偶数个错误时，系统不能检测,（2） 同步通信,利用同步字（SYN）获得双方的同步信息,格式：,特点： 以同步字符（SYN）作为传送的开始，从而保证收/发双方同步 每位占用的时间都相等 字符数据之间无间隔符，当线路空闲或没有字符可发时，发送同步字符，传输速率高,3. 串行通信的时钟,冗余校验： 传送数据作为被除数，发送器本身产生一固定除数，前者除以后者得到余数，即为该“冗余”字符 当数据和冗余字符一起被传送到接收器时，接收器产生和发送器相同的除数，和数据位相除，得到余数进行比较（99%）,由协议保证,二进制数据系列在串行传送过程中，以数字信号波形的形式出现。无论接收还是发送，都须有时钟信号对传送的数据进行定位,（1） 发送脉冲和接收脉冲,发送：发送方要靠发送脉冲（移位脉冲）下降沿将数据移出，经TXD引脚对方 接收：接收方要靠接收脉冲（移位脉冲）上升沿将数据接入，经RXD引脚串口,注意： 接收时钟的上升沿对准数据位的中间位置，以保障可靠的接收数据 移位脉冲的频率 = 波特率 发送方与接收方实现同步，随着数据的不断传输，将产生一个误差积累，有可能使数据丢失！,思考题：异步通信中，如何实现同步的？,（2） 检验脉冲,接收方需对发送方发来的数据位进行检测，以决定“0”还是“1” 通常检测脉冲是移位脉冲的16和64倍（常选16）,三中取二,目的： 抑制干扰； 提高信号的传输可靠性，因为采样信号总是在每个接收位的中间位置，不仅可以避开信号两端的边沿失真，也可防止接收时钟频率和发送时钟频率不完全同步引起的接收错误,4. 串行通信接口的基本结构,接收移位脉冲寄存器：靠移位脉冲将数据串行传进来 接收数据缓冲寄存器：将移位寄存器中的数缓冲寄存器，实现串并的转换过程，向CPU申请中断后，等待CPU取走数据 接收脉冲发生器：用来产生接收的移位脉冲（RXC) 发送数据缓冲寄存器：接收CPU送来的并行数据 发送移位寄存器：接收发送缓冲寄存器的数据，完成并串的转换，在移位脉冲的作用下，将数据移出去可以重新申请 发送脉冲发生器：用来产生发送移位脉冲(TXC) 状态触发器：PE OE CE PE：奇偶校验出错状态 “1”奇偶错 OE：溢出出错标志 接收到的数未被CPU取走，又接收到新数，前一个数就丢失，这种现象称为溢出错， CE：帧格式错标志 接收数据没有停止位 控制寄存器：读写，中断等控制逻辑 发送/接收时钟：工作时钟CLK，经分频后产生RXC/TXC,5. 调制解调器（MODEM),发送方：在做远距离传输时，需要通过MODEM将数字信号模拟信号，可以利用电话线传输，称为调制 接收方：利用MODEM将模拟信号转换为数字信号，称为解调，局域网不用调制解调器，用网卡即可,7.5 串行异步通信接口芯片8250,特点： 8250是一种可编程的串行异步通信接口芯片 支持异步通信规程 芯片内部设置时钟发生电路，并可以通过编程改变传送数据的波特率 提供MODEM所需的控制信号和接收来自MODEM的状态信息，易通过MODEM实现远程通信 具有数据回送功能，为调试自检提供方便,1. 8250内部结构,2. 8250寄存器的口地址,COM1,COM2：2F82FE,3. 8250寄存器,（1）发送数据保持寄存器（THR，3F8H，只写） 包含要发送的字符，其中第0位是串行发送的第一 位数据 （2）接收数据寄存器（RBR，3F8H ，只读） 存放接收的字符 （3）线路控制寄存器（LCB，3FBH ，只写） 规定了异步串行通信的数据格式,格式：,设置间断，SOUT发送空号，据此，收方能识别发送设备已中止发送,（4）波特率因子寄存器（DLR，3F8H，3F9H ，只写） 当前线路控制寄存器D7写入1时，接着对口地址3F8H、3F9H可分别写入波特率因子分频数的低字节和高字节 波特率 = 1.8432MHz/（波特率因子16）,如：要求发送波特率为1200波特，则波特率因子：,3F8H口地址应写入96（60H），3F9H口地址应写入0,注意：波特率因子必须在初始化期间设置（此时线路控制寄存器D7 = 1），以保证波特率发生器执行规定动作，通常BAUDOUT输出信号用于接收和发送时钟,（5）中断允许寄存器（IER，3F9H ，只写） 允许8250四种类型中断（相应位置1），使中断请求INTRPT输出有效的高电平,注意：将中断允许寄存器最低四位清零，可完全禁止芯片中断系统，中断系统的禁止将封锁中断标识寄存器和中断请求的输出,（6）中断标识寄存器（IIR，3FAH ，只读）,可以用来判断有无中断与哪一类中断请求。8250具有优先级的中断逻辑，接收线路状态中断（最高）、接收数据就绪中断、发送保持寄存器空中断、Modem状态中断（最低）,（7）线路状态寄存器（LSR，3FDH ，可读） 向CPU提供有关数据传输的状态信息 读入时，各数据位等于1有效，作相应的读出与写入操作后将复位,（8）MODEM控制寄存器（MCR，3FCH ，只写） 控制与调制解调器或数传机的接口信号,（9）MODEM状态寄存器（MSR，3FEH ，只读） 反映了调制解调器控制线的当前状态，同时提供了四位控制输入的状态变化信息。各数据等于1为有效,4. 8250的工作过程,（1）数据发送,数据（CPU） THR TSR SOUT,在发送时钟的激励下，按照事先和接收方约定的字符传送格式，加上起始位、奇偶校验位和停止位，再以约定的波特率按照从低到高的顺序一位一位发送,查询该状态位或者利用该状态触发的中断即可实现数据的连续接收,5. 8250的初始化,例7-14：设波特率为1200bps，1位停止位，7位数据位，奇校验，其初始化程序？,程序： MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOV AL, 80H；设置波特率 OUTDX, AL MOVDX, 3F8H MOV AL, 60H OUTDX, AL INCDX MOVAL, 0 OUTDX, AL；3F9H送0,MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOVAL, 0AH ；初始化LCR OUTDX, AL MOVDX, 3FCH ；初始化MCR MOVAL, 03H OUT DX, AL MOVDX, 3F9H ；初始化IER MOVAL, 0 ；禁止所有中断 OUT DX, AL,5. 8250的应用,例7-15：在IBM PC机中，采用8250实现串行通信；通过查询方式发送数据，发送的数据字节数放在BX中，发送的数据顺序存放在以DATA为首地址的内存区中；采用中断方式接收数据，接收一个字符放在以BUFFER为首地址的内存区中；设波特率为1200 bps，1位停止位，7位数据位，奇校验；请编程实现。,解：地址分析,程序：,发送程序： ；8250初始化 MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOV AL, 80H；设置波特率 OUTDX, AL MOVDX, 3F8H MOV AL, 60H OUTDX, AL INCDX MOVAL, 0 OUTDX, AL；3F9H送0,MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOVAL, 0AH ；初始化LCR OUTDX, AL MOVDX, 3FCH ；初始化MCR MOVAL, 03H OUT DX, AL MOVDX, 3F9H ；初始化IER MOVAL, 0 ；禁止所有中断 OUT DX, AL,SENDPRG:MOVDX, 3FDH LEASI, DATA WAITTHR:IN AL, DX TESTAL, 20H JZWAITTHR PUSHDX MOVDX, 3F8H LODSB OUTDX, AL；发送一个字符 POPDX DECBX JNZWAITTHR,CPU可以通过读LSR（3FDH）查相应状态位（D5位），来检查发送保持器是否空（D51）,接收程序：,；8250初始化 MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOV AL, 80H；设置波特率 OUTDX, AL MOVDX, 3F8H MOV AL, 60H OUTDX, AL INCDX MOVAL, 0 OUTDX, AL；3F9H送0,MOVDX, 3FBH ；LCR地址 MOVAL, 0AH ；初始化LCR OUTDX, AL MOVDX, 3FCH ；初始化MCR MOVAL, 0BH OUT DX, AL MOVDX, 3F9H ；初始化IER MOVAL, 01H ；开接收中断 OUT DX, AL STI ；开CPU中断,；8259A初始化 MOVAL, 13H MOVDX, 3F0H OUTDX, AL MOVAL, 8；中断类型码从8开始INCDXOUTDX, ALINCAL；缓冲方式，8086/8088OUTDX, ALMOVAL, 8CH；允许0，1，4，5，6级中断OUTDX, AL,将接收一个字符的中断服务程序入口地址装入中断矢量表中，对IRQ4，中断类型码型为0CH，0CH430H,XORAX, AX MOVDS, AX LEAAX，RECVE MOVWORD PTR0030H, AX MOV BX, SEG RECVEMOVWORD PTR0032H, BX,接收一个字符的中断服务程序：,RECVE:PUSH AX PUSH BX PUSH DX PUSH DS MOV DX, 3FDH IN AL, DX MOV AH, AL；保存接收状态 MOV DX, 3F8H IN AL, DX ；读入接收到的数据 AND AL, 7FH TEST AH, 1EH ；检查有无错误产生 JZ SAVEDATA MOV AL, ? ；出错的数据用问号代替,SAVEDATA:MOVDX, SEG BUFFER MOVDS, DX LEABX, BUFFER MOVBX, AL MOVAL, 20H;将EOI命令发给8259 MOV DX, 3F0H OUTDX, AL POPDS POPDX POPBX POPAX STI IRET,作业,当8255A的A口工作于方式2时，能否使B口工作于选通方式的输入/出？为什么？ 设计一个电路，使8255A与8086最小系统连接，使8255A的PA口做基本输入，与2位BCD拨码盘连接，并用该数据控制PB口的2位LED输出，请画出电路并编写出输入/出程序，要求用74LS138译码器对8255A片选，编码地址范围为8000H8006H。 编写一初始化程序，使8255A的PC.5端输出一个负跳变。如果要求PC.5输出一个负脉冲，则初始化程序又如何编写？,试叙述8253A的CLK、OUT、GATE三根引脚的作用。 设某PC机的应用系统中，扩展一块8253A，该芯片配置的地址为304H307H，要求从OUT0输出频率为1000Hz的方波，从OUT1输出频率为100Hz的方波，从OUT2输出频率为1Hz的方波。CLK0的时钟是2MHz，请画出8253AGATE0GATE2及从CLK1CLK2的接线圈，并编写出各通道的初始化程序。 8250发送时钟和接收时钟如何获得？当改变数据传输速率时，应作哪些工作？ 8250内部有哪些可以被CPU访问的寄存器？如何寻址的？,