文档介绍：1
第6章数字量输入输出接口
西安交通大学计算机系
桂小林
2011年4月23日
微机接口技术,桂小林
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目录
并行接口的概念
数字量并行接口的应用
数字量串行接口及芯片8251A
光电隔离输入输出接口
微机接口技术,桂小林
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概述
数字量输入输出接口包括数字量输入和数字量输出两大部分。
数字量是计算机能够直接识别和处理的信号。输入输出系统中的主要数字量包括开关量输入和输出。所以数字量又称为开关量。
本章主要介绍数字量并行输入输出接口、数字量串行输入输出接口以及光电隔离的输入输出接口。
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并行接口的概念
并行接口通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。
并行通信用在传输速率要求较高,而传输距离较短的场合。
图6-1给出了数据总线进行并行通行的例子。
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目
的
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源
图6-1 数据总线进行并行通行的例子
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8255A是Intel公司生产的可编程并行接口芯片,它有多种工作方式可以进行选择,并且通常无需外围电路,使用方便而且广泛。
8255A的编程结构
8255A的引脚功能
8255A的控制字
8255A的工作方式
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8255A的编程结构
8255A的逻辑结构如图6-2所示,主要包括三个并行的输入/输出端口A、B和C,A组和B组的控制电路,数据缓冲器以及读写控制逻辑等部分。
为了与A组和B组进行区分,以下将端口A、B和C称为PA口、PB口和PC口。
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(1)PA、PB和PC口的作用与功能
8255A有三个I/O端口,分别是PA、PB和PC,三个端口都是8位的,并且通过编程可以作为输入、输出或输入/输出端口使用。
PA口是一个独立的8位I/O口,有数据输入/输出锁存功能。
PB口也是一个独立的8位I/O口,有数据输出锁存功能。
PC口可以看作是一个独立的8位I/O口;也可以看作是两个独立的4位I/O口,还可看作独立的8位I/O口。有数据输出锁存功能。
端口PA和PB通常独立使用,而端口PC既可以独立使用,也可以配合端口PA和PB的工作,为它们提供联络信号,包括选通信号和应答信号。
端口PC在独立工作时,既可以8位并行输入或输出,也可以按位操作,具有更大的灵活性。
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(2)A组和B组的控制电路
在配合端口PA和PB工作时,端口PC被分为两部分,高4位(PC7 ~ PC4)与端口PA一起构成了A组,而低4位(PC3 ~ PC0)与端口PB一起构成了B组。
A组和B组的控制电路接收由读写控制逻辑获得的控制字,分别对A组和B组的工作方式进行控制,因此A组和B组可以工作在不同方式下。
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(3)数据缓冲器
双向、三态的数据缓冲器是8255A与数据总线的接口,微处理器可以通过它向三个I/O端口写入或读出数据,或者写入控制字以选择8255A的工作方式。
(4)读写控制逻辑
读写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程,实现8255A内部和外部的数据、控制字的传送。它根据地址、控制信号(复位信号、读写信号和片选信号等)的组合来决定将微处理器发送的控制字传送给A组或B组的控制电路,或者选择输入或输出数据到PA、PB和PC口。