微机接口第七章6种工作方式
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微机接⼝基本知识复习导航1什么是接⼝?接⼝的基本功能?所谓接⼝(Interface),是指两个部件或两个系统之间的交接部分。
微机接⼝通常是指微处理器与外围设备的连接电路及其相应的控制软件,是CPU与外部世界进⾏信息交换的中转站。
功能:1.执⾏CPU命令的功能CPU并不是直接把命令送到被控对象,⽽是通过接⼝电路来进⾏控制的。
2.返回外设状态的功能3.数据缓冲功能4.信号转换功能5.设备选择功能6.数据宽度与数据格式转换的功能1.什么是I/O端⼝?什么是I/O操作?端⼝是接⼝电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。
⼀个接⼝可以有⼏个端⼝,如命令⼝、状态⼝和数据⼝,分别对应于命令寄存器、状态寄存器和数据寄存器。
通常所说的I/O操作是指对I/O端⼝的操作,⽽不是对I/O设备的操作。
即CPU 访问的是与I/O设备相关的端⼝,⽽不是I /O设备本⾝。
3.I/O端⼝的编址⽅式(统⼀编址、独⽴编址),8086有多少个端⼝?(64K)统⼀编制:从存储器空间划出⼀部分地址空间给I/O设备,把I/O接⼝中的端⼝当作存储器单元⼀样进⾏访问。
优点:对I/O设备的访问是使⽤访问存储器的指令,所以指令类型多,功能齐全;能给端⼝有较⼤的编址空间。
缺点:端⼝占⽤了存储器的地址空间,使存储器容量减⼩;指令长度⽐专门I/O指令要长,执⾏速度较慢;程序可读性差。
独⽴编址:接⼝中的端⼝地址单独编址⽽不和存储空间合在⼀起。
优点:I/O端⼝地址不占⽤存储器空间,I/O端⼝地址和存储器地址可以重叠,⽽不会相互混淆;使⽤专门的I/O指令对端⼝进⾏操作,指令短,执⾏速度快;I/O指令与存储器访问指令有明显的区别,程序中I/O操作和存储器操作层次清晰,程序的可读性强。
5地址译码电路⼯作原理及作⽤1.译码电路的输⼊信号I/O地址译码电路不仅仅与地址信号有关,⽽且与控制信号有关。
因此,I/O端⼝地址译码电路的作⽤是把地址和控制信号进⾏逻辑组合,从⽽产⽣对接⼝芯⽚的选择信号。
“微机系统原理与接口技术”第七章习题解答(部分)1. 8086系统采用向量式中断,试简述8086系统中中断类型码、中断向量、中断向量表的含义及其之间的关系。
答:中断类型码:用于区分不同的中断源,即系统中每个中断源都应该对应一个唯一的类型 码。
8086系统中的中断类型码以 8位无符号数(00H 〜0FFH )表示,一共可以区分 256个不同的中断源。
中断向量:中断服务程序(ISR )的入口地址,也就是 ISR 的第一条指令在存储器中的 位置。
8086系统中的中断向量由两个字(4个字节)组成,低位字表示入口的偏移地址,高 位字表示入口的段基址。
显然,每个中断类型码对应一个中断向量,则8086系统中共应有256个中断向量。
中断向量表:中断向量的存放地。
8086系统将最低的 1KB (00000H 〜003FFH ) RAM 空间用于存放这256个中断向量。
三者之间的关系是:利用中断类型码 n 可以很容易地从中断向量表中找到该中断源所对应的中断向量,即:中断向量存放的起始地址 m = nX 4,从中断向量表的 m 地址单元开始连续取出的四个字节就是 n 号中断的ISR 入口地址。
8086CPU 正是用这种方法完成中断索引的。
系统将广义中断分为异常和狭义中断两大类。
(5)对。
4. 8086系统的RAM 存储单元中,从 0000H:002CH 开始依次存放 23H 、0FFH 、00H 和 0F0H 4个字节的中断向量,该向量对应的中断类型码是多少?而中断类型码为 14H 的中断向量应存放在哪些存储单元中?答:中断向量0F000:0FF23存放在0002CH 双字单元中,说明其对应的中断类型码N =2CH - 4= 0BH 。
14H 号中断向量的起始存放地址为4X 14H = 00050H ,即该中断向量的偏移量部分存放2.判断下列说法是否正确,如有错,指出错误原因并改正:(1) (2) (3) (4) (5) 答:(1)优先级别高的中断总是先响应、先处理。
第7章知识点目录第一讲知识点:名称:I/O接口的概念重点:I/O接口的定义、作用、结构和I/O端口的编址方式。
难点:I/O接口的结构和I/O端口的编址方式。
I/O接口是介于主机和外设之间的一种缓冲电路。
外部设备不能与CPU直接相连,需要通过相应的I/O接口电路来完成它们之间的速度匹配、信号转换,并完成某些控制功能。
CPU与I/O设备之间交换的信息可分为数据信息、状态信息和控制信息三类,这些信息在接口中存入不同的寄存器,称这些寄存器为I/O端口,根据保存信息的不同,分为数据端口、状态端口和控制端口。
每个端口有一个地址与之相对应,该地址称为端口地址。
微型计算机系统中I/O端口编址方式有两种,即I/O端口与内存单元统一编址和I/O端口与内存单元独立编址。
统一编址是对I/O端口和存储单元按照存储单元的编址方法统一编排地址号,由I/O 端口地址和存储单元地址共同构成一个统一的地址空间;独立编址是建立了两个地址空间,一个为内存地址空间,一个为I/O地址空间,内存地址空间和I/O地址空间是相对独立的,需要用指令和控制信号区分是访问内存单元还是访问端口。
第二讲知识点:名称:CPU与外设之间数据传送的三种方式重点:程序传送方式和中断传送方式。
难点:查询传送方式的特点和实现方法以及中断传送方式的特点。
微型计算机系统中,CPU与外设之间的数据传送方式主要有程序传送方式、中断传送方式和直接存储器存取(DMA)传送方式。
程序传送方式分为无条件传送方式和查询传送方式。
无条件传送方式在输入/输出数据时不考虑外设的状态,而查询传送方式在CPU输入或输出数据前,需先查询外设的状态,这种方式能保证主机与外设之间协调同步的工作,但浪费CPU时间、实时性差。
中断传送方式是指当外设需要与CPU进行信息交换时,由外设向CPU发出请求信号,使CPU暂停正在执行的程序转去执行数据的输入/输出操作,数据传送结束后CPU再继续执行被暂停的程序。
在没有发出请求时,CPU和外设都可以独立进行各自的工作。
微机原理与接口技术第七章课后答案1、 Keil uVision 5集成开发环境中,钩选“creat Hex File”复选框后,默认状态下的机器代码文件名与()相同。
[单选题] *A、项目名(正确答案)B、文件名C、项目文件夹名D、主函数名2、 Keil uVision 5集成开发环境中,编译生成的机器代码文件的后缀名为() [单选题] *A、.mifB、.asmC、 .hex(正确答案)D、 .uvproj3、累加器与扩展RAM进行数据传送,采用的助记符是() [单选题] *A、MOVB、 MOVCC、MOVX(正确答案)D、 XCH4、对于高128字节,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址(正确答案)C、变址寻址D、立即数5、对于特殊功能寄存器,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址(正确答案)B、寄存器间接寻址C、变址寻址D、立即数6、对于程序存储器,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址C、变址寻址(正确答案)D、立即数7、定义变量x为8位无符号数,并将其分配的程序存储空间,赋值100,正确的是() [单选题] *A、unsigned char code x=100;(正确答案)B、 unsigned char data x=100;C、 unsigned char xdata x=100;D、 unsigned char bdata x=100;8、当执行P1=P1&0xfe;程序时相当于对P1.0进行()操作,不影响其他位。
[单选题] *A、置1B、清零(正确答案)C、取反D、不变9、当执行P2=P2|0x01;程序时相当于对P2.0进行()操作,不影响其他位 [单选题] *A、置1(正确答案)B、清零C、取反D、不变10、当执行P3=P3^0x01;程序时相当于对P3.0进行()操作,不影响其他位 [单选题] *A、置1B、清零C、取反(正确答案)D、不变11、当(TMOD)=0x01时,定时/计数器T1工作于方式()状态 [单选题] *A、0,定时(正确答案)B、 0,计数C、 1,定时D、 1,计数12、当(TMOD)=0x00时,T0X12为1时,定时时/计数器T0计数脉冲是() [单选题] *A、系统时钟;(正确答案)B、系统时钟的12分频信号;C、P3.4引脚输入信号;D、 P3.5引脚输入信号13、当(IT0)=1时,外部中断0触发的方式是() [单选题] *A、高电平触发;B、低电平触发;C、下降沿触发(正确答案)D、上升沿/下降沿触皆触发14、 IAP15W4K58S4单片机串行接口1在工作方式1状态下工作时,一个字符帧的位数是() [单选题] *A、8B、 9C、 10(正确答案)D、1115、当(SM1)=1,(SM0)=0时,IAP15W4K58S4单片机的串行接口工作方式为()[单选题] *A、工作方式0B、工作方式1(正确答案)C、工作方式2D、工作方式316、 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换模块中转换电路的类型是() [单选题] *A、逐次比较型(正确答案)B、并行比较型C、双积分型D、Σ-Δ型17 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换的8个通道是在()口 [单选题] *A、P0B、 P1(正确答案)C、 P2D、P318、IAP15W4K58S4单片机的PWM计数器是一个()位的计数器。
第一章1. 所谓接口就是微机处理器或微机与外界的连接部件(电路),它是cpu 与外界进行信息交换的中转站。
2. 接口功能有:数据缓冲功能、接收和执行cpu命令的功能、信号转换功能、数据宽度变换功能;设备选择功能、中断管理功能、以及可编程功能。
3. CPU和I/O设备之间的接口交换信号分数据信息、状态信息和控制信息。
其中数据信息又分数字量、模拟器和开关量。
4. CPU与外设之间的数据传送方式有程序控制方式、中断方式、 DMA方式和处理机方式四种方式。
5. 程序控制方式分为条件传送方式、无条件传送方式两种方式;请问条件方式需要CPU检测接口状态是否处于“就绪”状态。
6. 请简要解释中断方式的过程?首先由外设通过接口向CPU提出中断申请,然后CPU中断当前执行的程序,接着CPU响应申请,保留当前程序指令地址和当前标志,转到中断服务程序去执行,即中断服务。
服务完毕,中断返回。
7. DMA(直接存储器存取)方式,是CPU不参加数据I/O,而是由DMA控制器来实现内存与外设之间、内存与内存之间的直接快速传送,从而减轻CPU的负担。
8. 处理机方式,也既是I/O通道控制方式。
它是DMA方式的发展,它可以进一步减少CPU的干预,即把对一个数据块的读/写为单位的干预,减少为对一组数据块的读/写及有关的控制和管理为单位的干预。
9. 在接口电路的分析与设计过程中,需要考虑的主要问题有:a. 分析接口两侧情况b. 实现系统总线与外设之间的信号转换c. 合理选用芯片d. 接口驱动程序分析与设计10. 在分析接口两侧情况时,我们的分析重点是什么?(1)微机系统侧:需要清楚系统总线的类型,cpu的类型,以及系统总线提供的数据总线、地址总线的宽度和控制总线的逻辑定义、时序关系的特点及要求。
(2)外设侧:分析重点应放在搞清有关外设的工作原理、性能特点及要连接的信号线的定义及时序。
11. CPU与接口之间有哪几种传送信息方式,他们各应用在什么场合?CPU与接口之间有哪几种传送信息方式有四种:程序控制方式、中断方式、DMA 方式、处理机方式。
微机原理的接口微机原理中的接口是指用于与外部设备进行信息交换的一组接收和发送信号线。
接口是实现不同系统之间信息传输和数据交换的重要环节,它能够将计算机系统与外部设备进行联接,实现数据的输入、输出和控制。
1. 并行接口并行接口是计算机与外部设备进行并行数据传输的一种接口。
它通过多根数据线同时传输多个二进制位的数据。
常见的并行接口有打印机端口(Centronics接口)和并行通用输入输出(GPIO)接口。
这些接口能够实现高速率的数据传输,适用于需要传输大量数据的设备。
2. 串行接口串行接口是计算机与外部设备进行串行数据传输的一种接口。
它通过单根数据线按照特定的时序将二进制数据逐位地传输。
串行接口常用于连接调制解调器、网络设备、存储设备等。
串行接口的优点是能够使用较少的数据线实现数据传输,适用于长距离传输。
3. USB接口USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口是一种通用的计算机总线标准,用于连接计算机与各类外部设备。
USB接口支持并行和串行的数据传输模式,能够以不同的速率传输数据。
USB接口常用于连接键盘、鼠标、摄像头、音频设备、存储设备等。
4. PS/2接口PS/2接口是连接计算机键盘和鼠标的一种接口标准。
它使用串行传输方式进行数据传输,具有较低的时延和较高的稳定性。
PS/2接口一般含有两个插口,一个用于连接键盘,一个用于连接鼠标。
5. SCSI接口SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口)接口是一种用于连接计算机与外部存储设备的接口标准。
SCSI接口支持高速数据传输,能够同时连接多个设备,并支持热插拔。
SCSI接口适用于连接硬盘驱动器、磁带机、光盘机等存储设备。
6. HDMI接口HDMI(High Definition Multimedia Interface,高清晰度多媒体接口)是一种数字化的音视频接口标准,用于传输高清晰度的音视频信号。
第一章概述微机接口的基本任务:实现设备与总线的连接;连接CPU与设备。
I/O设备接口的功能:执行CPU命令,返回外设状态,数据缓冲,信号转换,设备选择,数据宽度与数据格式转换。
I/O设备的组成:硬件和软件。
硬件电路一般包括接口逻辑电路(由可编程接口芯片实现)、端口地址译码电路及供选择的附加电路等部分;软件编程主要是接口程序控制,即上层用户应用程序的编写,包括可编程接口芯片初始化程序段、中断和DMA数据传输方式处理的程序段、对外设主控程序段及程序终止与退出程序段等。
I/O设备接口与CPU交换数据的方式:查询方式、中断方式、直接存储器存取(DMA)方式。
什么是I/O设备接口:是一电子电路(以IC芯片或接口板形式出现),其中有若干寄存器和相应的控制逻辑电路构成,它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。
第三章I/O端口地址译码技术I/O地址译码的方法:全译码、部分译码、开关式译码。
I/O端口地址选用的原则:被系统配置已经占用的不可用,计算机厂家声明保留的地址不要使用,一般IBM 实验卡用300H-31FH。
I/O地址译码电路的输入与输出信号线:输入信号除了I/O地址线之外,还包括控制线,例AEN、/IOR、/IOW等;输出信号中只有一根/CS片选信号,且低电平有效。
/CS=0,有效,芯片选中,/CS=1,无效,芯片未选中。
微机系统中共有哪两种I/O端口地址的编址方式?各有何特点?P22输入/输出指令(IN/OUT)与I/O读/写控制信号(RD/WR)有什么对应关系?P24I/O端口地址译码电路的作用是什么?试分析I/O地址译码电路的输出信号选择接口芯片的物理意义:作用——译码器根据地址和控制信号,产生选中信号。
不同的地址控制组合,最多只可能是一根“选中”信号有效,该有效的选中信号用于打开它所连接的I/O接口芯片的数据线与系统线的通路总开关。
物理意义——高位地址与CPU的控制信号结合,经外部译码电路产生I/O接口芯片的片选信号/CS,实现选中特定信号,即打开芯片内部译码器,而其他芯片的/CS无效,于是芯片内部呈高阻抗,与系统的数据总线隔离开,并关闭了接口电路与系统总线的通路。
8253A定时计数器的每一个计数通道都有6种可编程选择的工作方式。
每一种工作方式不仅与计数初值有关,而且受时钟输入信号CLK和门控GA TE信号的控制,CLK信号确定计数器减1计数的速率,GA TE信号允许/禁止计数器工作或决定计数器的启动。
下面分别讨论这些工作方式,并结合波形图说明各种方式的操作过程1. 方式0—计数结束产生中断方式方式0被称为计数结束中断方式,工作波形图如图8.4所示。
(1) 计数过程8253A工作在方式0时,当控制字写入控制字寄存器之后,输出端OUT立即变成低电平。
当CPU写入计数初值后的第一个时钟脉冲CLK下降沿出现时,计数初值寄存器CR的值被送到计数执行单元CE中。
随后的每一个时钟脉冲CLK下降沿都使计数执行单元CE 的内容减1。
当计数执行单元的值减到0时,输出端OUT变成高电平,并一直保持高电平,直到写入新的计数值或重新设置新的工作方式为止。
当输出端OUT变成高电平时,可以利用其上升沿作为中断请求信号向CPU发出一次中断请求。
(2) 门控信号的影响对方式0来说,门控信号GA TE为高电平时,允许计数;门控信号GA TE为低电平时,禁止计数。
GA TE的变化不影响OUT的电平。
因此,在计数过程中,如果有一段时间GA TE 变成了低电平,后来又恢复为高电平,那么,输出端OUT的低电平持续时间会因此而延长相应的时间。
如果在门控信号GA TE处于低电平时,写入计数初值时,下一个CLK脉冲也将初值从初值寄存器移入计数执行单元CE,但不计数。
当GA TE变为高电平才开始计数,经过N 个脉冲OUT变成高电平。
(3) 新的计数初值对计数过程的影响方式0是写一次计数值,计一遍数,计数器不会自动恢复初值重新开始计数,而且在计数过程中改变计数值,则在输入新值后的下一个时钟下降沿按新的计数初值计数。
2. 方式1——可重触发的单稳态触发器方式1被称为可重触发的单稳态触发器,在这种方式下,计数器相当于一个可编程的单稳态电路。
该方式在门控信号GA TE上升沿触发后,可产生一单拍负脉冲信号的输出,脉冲宽度由计数初值N决定。
其工作波形图如图8.5所示。
(1) 计数过程当把方式1的控制字写入控制字寄存器时,输出端OUT立即变成高电平,再将计数初值写入初值寄存器CR,并经过一个时钟周期,计数初值被送入计数执行单元CE,此后,门控脉冲上升沿到来时,触发8253内部的边沿触发器,下一个时钟脉冲下降沿到来时,输出端OUT变成低电平,作为单脉冲的开始,直到计数执行单元CE的值减到0时,输出端OUT才变为高电平,于是单脉冲结束。
如果门控端GA TE再来一个上升沿信号,8253的边沿触发器再受触发,并经过一个时钟脉冲,输出端OUT又重新变成低电平,新的单脉冲开始,重复上述过程。
(2) 门控信号的影响方式1中,GA TE信号的作用可从两个方面进行说明。
第一,在计数结束后,若再来一个GA TE信号上升沿,则在下一个时钟周期的下降沿又从初值开始计数,而不需要重新写入初值。
即门控信号可重新触发计数。
第二,在计数过程中,若再来一个门控信号上升沿,也在下一个时钟周期的下降沿从初值起重新计数,即终止原来的计数过程,开始新的一轮计数,但输出端保持低电平不变,直到计数执行单元减为0 时,输出端OUT才变化成高电平。
这样,使输出的单脉冲的脉冲宽度加宽。
(3) 新的计数初值对计数过程的影响如果在计数过程中写入新的计数初值,不会立即影响计数过程。
只有在下一个门控信号上升沿到来后的第一个时钟脉冲下降沿作用下,才终止原来的计数过程,而按新值开始计数。
若计数结束前没有触发信号,则原计数过程正常结束。
即新的计数初值将在下次有效。
8253A工作在方式1时,其输出负脉冲宽度取决于计数初值,同时也取决于负脉冲期间是否又受到门控信号上升沿的触发,如果又受到触发,则会加宽负脉冲的宽度。
3. 方式2—分频器方式2被称为分频工作方式,其工作波形如图8.6所示。
(1) 计数过程当把方式2控制字写入寄存器后,输出端OUT立即跳到高电平作为初始状态,当计数初值写入初值寄存器后,在下一个时钟脉冲下降沿,计数初值被移入计数执行单元,然后计数执行单元作减1 计数。
当减到1时,输出端变成低电平,并维持一个时钟周期后又跳回到高电平,计数初值寄存器的内容再次装入计数执行单元。
计数执行单元继续从初值重新开始计数。
即每N个时钟周期的间隔,在输出端OUT上出现一个宽度等于时钟周期时间的负脉冲。
所以方式2的功能如同一个N分频的分频器。
(2) 门控信号的影响在方式2中,GA TE信号为低电平时终止计数,GA TE信号为高电平允许计数,GA TE 信号由低变高后的第一个时钟脉冲下降沿重新从初值开始计数。
由此可见,GA TE一直维持高电平时,计数器作为一个N分频器。
GA TE端输入的负脉冲可用来使计数器同步,这种同步是通过硬件给出门控信号来实现的,称为硬件同步。
(3) 新的计数初值对计数过程的影响如果在计数过程中写入新的计数初值,而GATE端一直维持高电平,则新的初值不会立即影响当前的计数过程,但在计数结束后的下一个计数周期将按新的初值计数,这相当于通过写入新的初值使计数器同步,称为软件同步。
若写入新的初值后,遇到门控信号上升沿,则结束现行计数过程,从下一个时钟脉冲下降沿开始按新的初值进行计数。
正常情况下,GATE一直保持高电平,若计数初值为N,则在每个周期OUT端输出N-1个时钟周期的高电平,1个时钟周期的低电平,并形成周期性的脉冲波。
4. 方式3—方波发生器方式3 被称为方波发生器方式,其工作波形如图8.7所示。
方式3与方式2的工作方式类似,也是在初始化完成后能重复循环计数,只是输出的波形不同。
(1) 计数过程当把方式3的控制字写入控制字寄存器后,输出端OUT变成高电平,作为初始电平。
再将计数初值写入计数初值寄存器CR中,再经过一个时钟周期,计数初值被移入计数执行单元CE中,从下一个时钟脉冲开始作减1 计数,方式3的计数过程分为两种情况:第一种情况:计数初值为偶数,当作减1计数减到N/2时,输出端OUT端变成低电平,减到0时,输出端OUT变成高电平,并重新从初值开始新的计数过程。
若GA TE为高电平,则一直重复同样的计数过程。
可见,输出端OUT输出连续的方波,故称方波发生器。
第二种情况:计数初值为奇数。
当作减1计数减到(N+1)/2以后,输出端OUT变成低电平,减到0时,输出端OUT又变成高电平。
并重新从初值开始新的计数过程。
这时输出端的波形为连续的近似方波。
(2)门控信号的影响工作在方式3时,门控信号GA TE的功能与工作方式2一样,即GA TE 为高电平时,允许计数;GA TE为低电平时停止计数。
GA TE引脚上的信号从低电平跳到高电平时,将会重新把计数初值寄存器CR中的内容移入计数执行单元CE中,并以新装入的值重新开始计数。
(3)新的计数初值对计数过程的影响如果在计数过程中写入新的初值,而GA TE信号一直维持高电平,则新的初值不会影响当前的计数过程,只有在计数结束后的下一个计数周期,才按新的初值计数。
若写入新的初值后,遇到门控信号的上升沿,则结束现行的计数过程,从下一个时钟脉冲下降沿开始按新的计数初值进行计数。
可见,工作在方式3时,当计数初值为偶数,OUT端输出连续的标准方波;当计数初值为奇数,在每个计数周期内,有(N+1)/2个周期输出高电平,(N-1)/2个时钟周期输出低电平,OUT端输出连续的近似的方波。
5. 方式4——软件触发选通方式4被称为软件触发选通方式,其工作波形如图8.8所示(1) 计数过程这种方式和方式0极为相似的。
当方式控制字置入后,输出端OUT 变成高电平作为初始电平。
置入初值后经过一个CLK脉冲开始减1计数,计数到达0值,OUT端输出变为低电平,持续一个CLK脉冲周期后再恢复到高电平,并一直维持高电平。
方式4不能自动循环计数。
每次启动计数都要靠重新写入计数值,所以称为软件触发,一般又将所产生的负脉冲作为选通信号。
所以方式4又叫做软件触发选通信号发生器。
(2) 门控信号的影响方式4和方式0类似,门控信号都是电平触发。
GATE为高电平时,允许计数;GATE为低电平时,禁止计数。
GATE的电平不会影响OUT引脚的电平状态,只有计数减为0时,才使输出端OUT产生电平的变化而出现负脉冲。
(3) 新的计数初值对计数过程的影响方式4和方式0类似,也是写一次计数值,计一遍数,计数器不会自动恢复初值重新开始计数,而且在计数过程中改变计数值,则在写入新值后的下一个时钟脉冲下降沿计数器将按新的初值计数。
即新值是立即有效的,所以称软件触发,即在任何时候由软件写入计数初值,只要当GATE=1,就会立即触发一个计数过程。
概括说来,在方式4时,计数器主要通过写入初值这一软件操作来触发计数器工作,产生一个负脉冲作为选通信号。
通过写入新的计数值使计数器从头工作叫软件再触发。
6. 方式5——硬件触发选通方式5又称硬件触发选通方式,其工作波形如图8.9所示。
(1)计数过程当把方式5的控制字写入控制字寄存器后,输出端OUT变成高电平作为初始电平,然后将计数初值写入计数初值寄存器CR中。
写入计数初值后,并不会立即将计数初值移入计数执行单元CE中,而必须等门控信号GATE上升沿出现之后,才会在下一个时钟脉冲的下降沿到来时将计数初值移入计数执行单元CE中,并开始对随后的时钟脉冲进行计数。
计数到达0时,输出端出现一个宽度为一个时钟周期的负脉冲,然后又自动恢复为高电平,并维持不变,直到下一次门控信号GATE由低电平变成高电平的上升沿才再次启动计数器。
(2)门控信号的影响若在计数过程中,又有一个门控信号的上升沿,则立即终止现行的计数过程,且在下一个时钟脉冲下降沿,又从初值开始计数。
如果计数过程结束后,来一个门控上升沿,计数器也会在下一个时钟脉冲下降沿,从上一个初值开始减1计数,而不用重新写入初值。
即门控信号上升沿任何时候到来都会立即触发一个计数过程。
(3)新的计数初值对计数过程的影响如果在计数过程中写入新的初值,而无门控信号上升沿触发,则新的计数初值不会立即影响当前的计数过程,直到下一个门控信号上升沿到来后,才从新的初值开始减1计数。
即新的计数初值在下一个门控信号上升沿触发后有效。
总之用方式5时,计数器主要靠硬件电路产生的门控信号上升沿触发计数器工作来产生一个负脉冲作为选通信号,所以叫硬件触发的选通信号,而8253A在此时就被称为硬件触发的选通信号发生器。
7. 8253A六种工作方式的比较由于8253A的工作方式较多,加上要考虑门控信号的作用和改变计数初值对计数过程的影响,使得情况比较复杂,初学者难于记忆。
为此我们总结出六种工作方式的共同特点,同时又从四个方面对这六种工作方式做一比较,以便读者更好地掌握它们之间的联系和区别(见表8.2~表8.5)表8.2 计数初值N与输出波形表8.3 门控信号GATE的作用表8.4 写入新的初值对计数过程的影响8253A每个计数器都有6种工作方式。