南邮微机原理第9章课件

（二）整数补码的运算 １．关于“模”的概念 一个计量器的最大容量称为该计量器的“模”
3. 补码： 补码表示的有符号数，对于正数来说同原码、反 码一样，但负数的数值位部分为其绝对值按位取 反后末位加1所得。
例如：+23的反码为
-23的反码为 - 23的补码为
00010111
11101000 11101001
小结： ①机器数比真值数多一个符号位。 ②正数的原、反、补码与真值数相同。 ③负数原码的数值部分与真值相同；负数反码的数 值部分为真值数按位取反;负数补码的数值部分为真值 数按位取反末位加1。
( B 3 )16 ( 1 F )16
二．数制转换 １． 二、八、十六进制数→十进制数
算法:每位的代码和该位的权值相乘，再求累加和
如：（１１０１．１１）２＝（
？
）１０
解： 1×23＋1×22＋ 0×21 ＋ 1×20＋1×2－1＋1×2－2 = 8 ＋ 4 ＋ 0 ＋ 1 ＋ 0.5 ＋ 0.25 =(13.75 )10 如： （２９A F）16=( ? )10 解： 2×163＋9×162＋ 10×161＋ 15×160 = 8192 ＋ 2304 ＋ 160 ＋ 15 =(10671)10
1. 0
∴ (0.8125)10=(0.1101)2
③十进制带小数 →二进制数 整数、纯小数分别计算,再合并 ∴(11.8125)10=(1011.1101)2 例:设 X =(01010110)2 Y =(5 A)16 问: X,Y谁大? 解: 转换成同一数制比。等值的十进制数谁最大。 ∵ X=(01010110)2=26＋24＋22＋21=(86)10 Y=(5A) 16= 5×161＋10×160=(90) 10 ∴ Y大 不同数制的数比大小,可看它等值的十进制数谁大。

第9章 D/A、A/D转换接口 图9.2 D/A转换的基本原理
第9章 D/A、A/D转换接口
DAC的输出形式有电压、电流两大类型。电压输出型的DAC 相当于一个电压源，内阻较小，选用这种芯片时，与它匹配的 负载电阻应较大；电流输出型的DAC相当于电流源，内阻较大， 选用这种芯片时，负载电阻不可太大。
第9章 D/A、A/D转换接口
在实际应用中，有时仅要求输出是单方向的，即单极性输 出，其电压通常为0～+5 V或0～+10 V；有时则要求输出是双 方向的，即双极性输出，如电压为±5 V、±10 V。单极性和 双极性输出电路分别如图9.4(a)和(b)所示。在图9.4(b)中， 通过运算放大器A1将单极性输出转变为双极性输出，由UREF为A2 提供一个偏移电流，该电流方向应与A1输出电流方向相反。
第9章 D/A、A/D转换接口
能够将数字量转换成模拟量的器件称为数字/模拟转换器， 简称DAC或D/A转换器。
计算机通过ADC或DAC与外界使用模拟量的设备相连接的技 术就是模拟接口技术，它是计算机应用于自动控制领域的基础。 一个典型的计算机测控系统如图9.1所示。
第9章 D/A、A/D转换接口 图9.1 典型的计算机检测、控制系统框图
第9章 D/A、A/D转换接口
二—十进制的转换公式： B=bn-1bn-2… b1b0=bn-1×2n-1+bn-2×2n-2+…+ b1×21+b0×20
式中，B表示转换后的十进制数；bn-1为二进制数的最高位， b0为二进制数的最低位。
为了把一个数字量变为模拟量，必须把每一位的数码按照 权来转换为对应的模拟量，再把各模拟量相加。这样，得到的 总模拟量便对应于给定的数据。DAC的主要部件是电阻开关网 络，它通常是由输入的二进制数的各位控制一些开关，通过电 阻网络，在运算放大器的输入端产生与二进制数各位的权成比 例的电流，经过运算放大器相加和转换而成为与二进制数成比 例的模拟电压。最简单的DAC电路如图9.2(a)所示。

返回本章目录
10.1 可编程并行接口芯片8255A
10.1.1 8255A的结构及引脚功能
8255A内部结构如图10.1所示，其中包括三个8位并行 数据I/O端口，两个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电 路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下：
1.三个8位并行I/O端口PA、PB、PC。 PA口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存
计数器 0号
计数器 1号
控制 寄存器
计数器 2号
图10.19 8253的内部结构
CLK0 GATE0 OUT0
2、PC口的置位/复位控制字：可以对PC口各位进行按位操作，以实现某些 控制功能。对控制寄存器写入一个置位/复位控制字，即可把PC口的某一位 置“1”或清“0”，而不影响其他位的状态。该控制字的格式和定义如图 10.15(b)所示。其中D7是标识位，D7=0表示本字是置位/复位控制字；D6-D4 未用，一般置成000；D3~D1用来确定对PC口的哪一位进行置位/复位操作； D0用于对由D3-D1确定的位进行置“1”或清“0”。
开始
开始
PC口位操作，置 STB，启动外围设备
外围设备不空，等待
PC口采样外围设备状态
N RDY=1 Y
从8255A输入数据
C口采样外围设备状态 外围设备不空，等待
N RDY=1 Y
数据写入8255A，并锁存
PC口位操作，产生STB脉冲
（a）读操作流程图
(b) 写操作流程图
返回本章目录
10.1.3.1 8255A工作方式1
器。可编程为8位输入或8位输出或8位双向输入且输出。 PB口：具有一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器和一个8位数据

3、方式2
双向选通输入输出方式 ( 仅适用于A口 )
A口及B口的工作方式相互独立，互不影响
方式1输入（A口）
DB7~DRD
INTR
PC5
STBA (选通信号) IBFA (输入缓冲器满)
外 设
PC7 PC6
PC3
INTRA
(中断请求信号)
A 组 端口C
PA7~PA0
(高4位)
PC7~PC4
外 设
RD WR A1 A0 RESET CS
B 组 控 制
内部逻辑
端口C (低4位)
B 组 端口B
PC3~PC0
（8位）
PB7~PB0
CPU接口
外设接口
5.2.1 8255A的内部结构
A 组 控 制
内部数据总线 （8位）
端口A （8位） 端口C (高4位)
CPU
外 部 设 备
CPU
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
缓冲器
D0 移位器
外 部 设 备
并行接口
串行接口
5.2 可编程并行接口8255A
5.2.1 8255A的内部结构
A 组 控 制
内部数据总线 （8位）
端口A （8位）
D7~D0
C P U
数据总线
数据 总线 缓冲器
读/写 控制 逻辑
5.1 并行通信及接口接口
通信：CPU与外部设备之间的信息交换、计算机与 计算机之间的信息交换都称为通信 并行通信：在多条传输线上同时传输多位数据 串行通信：利用单条传输线，将多位数据按照先后 顺序逐位进行传输
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 缓冲器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0