6.1 可编程并行接口和串行接口
并行接口和串行接口是计算机与外部设备交互的两种主要方式。并行接口一次性传输多个数据位,速度相对较快,适用于高速数据传输,如打印机接口。串行接口则逐位传输数据,虽然速度较慢,但需要的线缆较少,适合长距离传输,如串口通信。
6.2 可编程并行接口芯片8255A
8255A是一款常用的并行接口芯片,它提供了三个8位端口:PA、PB和PC。这些端口可以通过编程设置为输入、输出或者两者兼备。每个端口都有特定的功能:
- 端口A包含一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。
- 端口B具有8位数据输入缓冲器和8位双向数据输入/输出、锁存/缓冲器。
- 端口C则拥有8位数据输入缓冲器和8位数据输出锁存/缓冲器,常用于控制和状态信息的传输。
8255A的工作方式由CPU发送的方式选择控制字来设定,这允许芯片根据需求灵活配置其功能。控制电路会根据这些控制字向端口发送相应的控制信号。
6.3 可编程串行接口芯片8251
8251是一种可编程串行接口芯片,它包含了并-串/串-并转换部件,能够处理串行通信。8251可以设置为不同的工作模式,如异步串行通信、同步串行通信或智能终端模式,以适应不同的通信协议。它通常用于连接串行设备,如调制解调器或串行通信线路。
教学目标在于理解这些接口芯片的作用,掌握8255A的初始化方法,以及如何设计8255A作为LED显示器、开关、打印机等接口的硬件连接和控制程序。
教学重点和难点包括理解8255A的工作方式,特别是方式1的工作原理和时序,以及如何设计8255A的控制程序。此外,学生还需要了解接口电路中的基本组件,如数据锁存器、缓冲器、控制寄存器、地址译码器以及中断控制逻辑。
接口芯片的连接通常涉及到片选、读/写控制和联络信号,如CS/CE、DB线、M/IO线、RD线、WR线等。联络信号如STB(选通信号)和RDY(就绪信号)对于协调CPU与外设间的通信至关重要。
6.1.2 中介绍了数字接口(并行和串行)与模拟接口的区别。数字接口用于处理数字量和开关量,而模拟接口用于处理模拟量。并行接口直接与CPU交换并行数据,而串行接口需要内置的并-串/串-并转换器。
通过学习这些知识点,学生将能够设计和应用接口解决方案,以满足不同硬件设备的需求,并有效地进行数据传输。