第 7 章常用数字接口电路

第7章常用数字接口电路

主要内容： • 掌握两种可编程接口芯片的应用 • 可编程定时计数器8253 • 可编程并行接口8255 • 了解串行通信的一般概念

§7.1 接口电路概述 外设接口：总线接口接口电路：外设接口输入接口输出接口并行接口串行接口数字接口模拟接口

§7.2 可编程定时器8253 掌握: • 外部特性及内部结构 • 6种工作方式及其输出波形 • 应用: 芯片与系统的连接芯片的初始化编程

一、概述 功能： • 对外部事件发生次数进行计数 • 产生定时信号 • 计数和计时 • 定时实现的方法 • 可编程定时器8253是一个减法计数器

二、外部特性 连接系统端的主要引线： • 数据线：D0~D7 • 地址线： A0，A1 • 控制线：片选信号： CS 读控制信号：RD 写控制信号： WR

连接外设端的主要引线： • 时钟脉冲输入： CLK0~CLK2 • 门控信号输入： GATE0~GATE2 • 定时输出： OUT0~OUT2

三、内部结构与工作原理 • 组成： 3个计数通道 1个控制寄存器 1个读/写逻辑电路 1个数据总线缓冲器

16位初值寄存器 计数执行单元输出锁存器 • 计数器 • 控制寄存器存放控制命令字 • 数据总线缓冲器 • 读写控制逻辑

计数启动方式： GATE端为高电平指令写入计数初值后的第2个CLK脉冲的下降沿 • 软件启动 • 硬件启动 GATE端有一个上升沿对应CLK脉冲的下降沿计数方式：不自动重复方式、自动重复方式

工作过程示意图： • 写入控制字 • 复位 • 写入计数值 ④ GATE为高电平，开始计数

四、工作方式 方式0：计数结束中断软件启动，不自动重复计数； GATE=0，中止计数；更新初值，立即有效；产生延时时间为N×TCLK的上跳沿，可作中断请求信号。 • 特点

0 0 3 2 1 方式0时序：

方式1：可重复触发的单稳态触发器 硬件启动，不自动重复计数； GATE作为计数启动信号；更新初值，下一轮计数有效；产生宽度为N×TCLK的单一负脉冲信号。 • 特点

方式1时序：

方式2：频率发生器 软、硬件启动，自动重复计数； GATE＝0，中止计数；更新初值，下一轮计数有效；产生周期为N×TCLK，宽度为TCLK的连续负脉冲。 • 特点

方式3：方波发生器 软、硬件启动，自动重复计数； GATE=0，中止计数；更新初值，在当前半周期结束时启用；输出周期为N×TCLK的连续方波。 • 特点

例：计数器工作模式3，计数器初值15，时钟脉冲频率为2MHz，确定OUT端输出方波的特性。 • 解：TCLK=1/2MHz=500 ns • 输出分频高电平宽度： • TCLK×(N + 1) / 2 = 4 s • 输出分频波低电平宽度： • TCLK× (N - 1) / 2 = 3.5 s

方式4：软件触发选通 软件启动，不自动重复计数； GATE=0，中止计数；更新初值，下一轮有效；产生宽度为TCLK的单一脉冲。 • 特点

方式5：硬件触发选通 硬件启动，不自动重复计数； GATE作为计数启动信号；更新初值，下一轮有效；产生宽度为TCLK的单一脉冲。 • 特点

第 7 章 常用数字接口电路