09年自考《微型计算机及其接口技术》课程学习方法篇（2）

第五章并行接口

片选——CE(低电平)确定当前操作哪个芯片

读写——RD/WR(WR决定低电平)CPU对I/O接口执行取出(读)操作还是存入(写)操作

通过计算机指令选择接口芯片的不同功能和通道

联络——CPU接口芯片与外设之间有一定的联系信号：

(1) STB(低电平)选择通信号

(2) RDY，就绪信号

接口电路应包含电路单元：

1.输入/输出数据锁和缓冲器

2.控制命令和状态寄存器

3.地址译码器

4.读写控制逻辑

5.中断控制逻辑

简单I/O接口芯片和可编程I/O接口芯片的异同：

1.相似点:可以实现CPU数据缓冲器或锁定器与外设间的数据传输都有临时信息

2.不同点：

(1)简单接口芯片功能单一

(2)可编程接口芯片有多种工作方式，可用程序改变其基本功能

74LS373锁存器、74LS244缓冲器、74LS245数据收发器的外部特性(教科书)P100 ~ P103)

接口芯片8255A的结构：

1.数据总线缓冲器

2.三个八位端口：PA、PB、PC

3. AB组和B组的控制电路：A组控制PA和PC7 ~ PC4，B组控制PB和PC3 ~ PC0

4.读写控制逻辑

8255A工作方式：

1.模式0-基本输入/输出，输出锁

2.方法1-单向选择输入/输出，输入输出锁定

3.方法2-双向选择输入/输出，输入输出锁定，仅限于A组

8255A联络信号的作用：

1. STB(低电平):输入选通信号

2. IBF：全信号输入缓冲器

3. OBF(低电平):输出缓冲器满信号

4. ACK(低电平):输出时响应信号

5. INTR：中断请求信号

6. INTE：中断允许信号

7. INTE1：方式2，由PC6置/复位

8. INTE2：方式2，由PC4置/复位

8255A初始化的两个控制命令：

1.选择控制字的方式(D7=1)

2. C口按位置/复位控制字(D7=0)

并行接口在16位系统中的特点：

1. 8086最小微机系统，8255A芯片最多可有16片，分为两组挂在系统总线上

2.一组8255A奇地址边界上有另一组在偶地址边界

3.每片8255A最多可提供3个8位端口(PA、PB、PC)，每一组最多可有192条I/O线

第六章定时器/计数器电路

微机系统中定时器/计数器的作用：

1.实现延迟控制或定时外部实时钟

2.能够计数外部事件的计数器

典型的可编程定时器/计数器结构：

1.控制寄存器

2.控制逻辑

三、计数初值寄存器CR

4.计数执行单元CE

5.计数输出锁存器OL

可编程间隔定时器8253-5有三个独立的16位减法计数器，其中每个都有三条信号线：

(1) CLK——用于输入定时基准脉冲或计数脉冲

(2) OUT——输出信号以相应的电平指示计完成，或输出脉冲波形

(3) GATE——用于启动或禁止计数器操作的选通输入

每个计数器有三个寄存器：

(1)控制寄存器

(2)计数初值寄存器

(3)减1计数寄存器

8253-5的初始化：

1.控制单词的写入方式

二、写入计数初始值

注意这两个对应的不同端口地址

8253-5的工作方式

计数器启动模式输出波形(N计数初值)

方法0，计数结束中断软件启动OUT当计数为0时，由L > H

硬件可以重新触发单稳态N * TCLK的负脉冲

方法2:速率发生器软件/硬件启动N * TCLK重复负脉冲

方法3，方波软/硬件启动重复方波

方法4，软件触发选通软件启动TCLK的负脉冲

5.硬件触发和选择硬件启动TCLK的负脉冲

第七章串行接口

在计算机领域，有两种数据通信方式：串行传输和并行传输。

1.距离:近距离并行通信，远距离串行通信

2.速度：并行接口比串行接口快

3.费用:串行通信低于并行通信

串行通信有两种基本通信方式：

1.异步通信(ASYNC)，CPU与外设有两个协议：字符格式和波特率

(1)字符格式:1位起始位，低电平；5 ~ 8位数据位，低位在前，高位在后；1位奇偶校准位；1-2位终止位，高电平

(2)波特率，单位时间内传输二进制数据的位数，以位/秒单位

2.同步通信(SYNC)

串行通信的传输方向：

1.单工

2.半双工

3.全双工

调制解调器(MODEM)调制方法：

1.调幅

2.调频(常用)

3.调相

通用异步收发器UART由三部分组成：

1.接收器将串行码转换为并行码

2.发送器是否将并行码转换为串行？

3.控制器

UART三个错误标志：

1.奇偶错误PE

2.帧错误TE

3.溢出错误OE

RS-232C数据通信设备用于串行二进制交换DCE以及数据终端设备DTE其电气特性：

1.数据0，空号， 3V ~ 15V

2.数据1，传号-3V ~ -15V

3.规定使用DB-25插头座

DTE——数据终端设备

它是产生二进制信号的数据源，也是接收信息的目的。它是由数据发送器或数据接收器或设备组成的

DCE——数据通信设备

是提供DTE与通信线路建立通信、维护和终止连接等功能的设备，同时执行信号变换和编码

8251A，四个与MODEM连接控制信号：

1. DTR(低电平)，数据终端准备(输出)

2. DSR准备数据装置(低电平)

3. RTS(低电平)请求发送(输出)

4. CTS(低电平)

8251A的初始化：

1.定义8251的方式指令字A一般的工作特点必须在复位后紧密结合CPU写入

2.命令指令用于指定芯片的实际操作。只有在写入方式指令后，才能通过CPU写入命令指令字

两者都是由CPU作为一个控制字，写入时使用的口地址是相同的。复位后，写入方法指令字。复位前写入的控制字均为命令指令字

8251A必须在工作中CPU干预，CPU三种干预：

1.初始化

2.改变其工作状态

3.及时读写数据

第八章模拟接口

传感器-将非电量模拟转换为电压或电流信号

将模拟量转化为数字量的过程：

1.采样-保持

2.量化

3.编码

D/A，数/模转换器性能指标：

1.分辨率

2.精度

3.建立时间

A/D，模/数转换器的性能指标：

1.分辨率

2.精度

3.转换时间

数/模转换器芯片DAC0832数据输出模式：

1.电流输出转换为电压输出

2.单极性和双极性输出

DAC0832采用二次缓冲输入数据(输入寄存器和DAC寄存器)：

1. 8位输入寄存器在锁定状态下工作，8位DAC寄存器处于缓冲状态

2. 8位输入寄存器处于缓冲状态，8位DAC寄存器在锁定状态下工作

模/数转换器芯片(ADC0809)是8位A/D转换器采用逐步逼近式A/D转换：

1. START，是A/D转换启动信号

2. EOC，是转换结束信号

ADC0809同CPU要分析的连接：

1.直接连接

2.8255A与CPU连接(重点)

8255A与ADC掌握0809的综合应用：

第九章人机接口

人机交互设备是人与计算机之间建立联系、交流信息的外部设备，包括两类：

1.输入设备:键盘、鼠标、触摸屏

2.输出设备：显示器、打印机

人机接口是计算机与人机交互设备之间实现信息传输的控制电路，具有两种功能：

1.转换信息形式

2.计机与外部设备的速度匹配，即：信息传输的控制

键盘——由一组排列成矩阵形式的按键开关组成，通常分为两类：

1.编码键盘，当某一个键按下后，能够提供与该按键相应的编码信息

2.非编码键盘，不直接提供按下键的编码信息，而是用较为简单的硬件和一套专用程序来识别按下键的位置，并提供与按下键相对应的中间代码，然后再把中间代码转换成对应的编码

键盘的扫描方式：

1.行反转法

2.行扫描法

3.行列扫描法(IBM PC/XT采用)

七段数码管(LED)：

1.共阳极接法，“0”==亮，“1”==不亮

2.共阴极接法，“1”==亮，“0”==不亮

十六进制字符共阳极接法共阴极接法

0 0C0H 3FH

1 0F9H 06H

2 0A4H 5BH

3 0B0H 4FH

4 99H 66H

5 92H 6DH

6 82H 7DH

7 0F8H 07H

8 80H 7FH

9 98H 67H

A 88H 77H

B 83H 7CH

C 0C6H 39H

D 0A1H 5EH

E 86H 79H

F 8EH 71H

上表主要用于说明七段数码管(LED)的两种连接方法，只需理解，不需要重点记忆

CRT——阴极射线管显示器

CRT显示接口的主要任务：

1.接收来自计算机的欲显示字符代码

2.按规定产生各种有用的定时信息

3.取出显示字符，按扫描次序变换成能控制备光点的找点信号

4.按时产生并加入行同步、场同步以及消隐信号，形成“全电视信号”

显示接口的组成：

1.显示缓冲存储器

2.字符发生器

3.移位寄存器

4.定时与控制

5.光标逻辑

6.行同步驱动和场同步驱动

并行接口的点阵式打印机遵从CONTRONICS并行标准，为36芯连接口：

1. STB(低电平)：数据选通信号，由主机送往打印机

2. ACK(低电平)：响应信号，向主机发出的回答信号

3. BUSY：忙信号，由打印机送主机；造成“忙”的原因：

(1)打印数据缓冲器已满

(2)正在打印

(3)打印机处于脱机状态

(4)打印机有故障

第10章微机系统实用接口知识

每个总线标准的内容：

1.机械结构规范

2.功能规范

3.电气规范

总线负载能力，即：总线驱动能力，指当总线接上负载后必须不影响总线输入/输出的逻辑电平

总线仲裁——按优先级次序，合理分配资源，决定总线归哪个设备控制，应用于多处理机环境

三种总线分配的优先级技术：

1.串联优先级判别法

2.并联优先级判别法

3.循环优先级判别法

PC总线：

1.芯片总线

2.系统总线

3.系统扩充总线

ISA总线——在8位PC机总线基础上扩展而成的16位总线

EISA总线——32位总线，是ISA总线的扩展

PCI总线——一种局部总线，当今被广泛应用

PCI总线的特点：

1.突出的高性能

2.良好的兼容性

3.支持即插即用

4.多主能力

5.适度地保证了数据的完整性

6.优良的软件兼容性

7.定义了5V和3.3V两种信号环境

8.相对的低成本

芯片组——采用VLSI(超大规模集成电路)技术，把主板上众多的接口芯片和支持芯片按不同功能分别集成到一块集成芯片之中，选择主板的重点是选择芯片组

芯片组的作用：

1.简化主板设计

2.降低系统成本

3.提高系统可靠性

IDE——硬盘与主板的连接口，集成驱动器电子部件，采用40芯单排电缆连接

硬盘与主机进行数据交换的方式：

1. PIO模式(编程I/O)

2. DMA模式

SCSI——小型计算机系统接口

U******——通用串行总线，其主要规范：

1.数据传输速度有两种：12MB/S、1.5MB/S

2.最多可连接127个设备

3.连接节点的距离：5M

4.连接电缆有2种规格

IEEE1394(FIREWIRE)——串行接口标准，最高传输速率：1GB/S

AGP——加速图形接口，其工作方式：

1. DMA方式

2. DIME方式，直接内存执行

即插即用——只要将扩展卡插入微机的扩展槽，微机系统将自动进行扩展卡的配置工作，无需操作人员干预。