微机系统与接口技术：8255、8253、8251及模拟I/O接口详解

"第7章 常用接口芯片.pdf" 本章主要讲解了计算机系统中常用的接口芯片，包括可编程并行接口8255、可编程定时/计数器8253/8254、可编程串行接口8251以及模拟I/O接口。这些接口芯片在实现计算机与外部设备之间的数据通信中起着关键作用。 7.1 可编程并行接口8255 8255A是微处理器与外部设备之间进行并行通信的重要接口芯片。它具有三种工作方式：方式0（基本输入/输出），方式1（选通输入/输出）和方式2（带有中断功能的选通输入/输出）。8255A包含两个8位数据端口（Port A和Port B）和一个4位数据端口（Port C），每个端口都可以配置为输入或输出。状态寄存器用于存储外设的状态，控制寄存器接收CPU的控制命令，数据缓冲寄存器则用于数据的暂存和传输。8255A广泛应用于打印机、A/D和D/A转换器等接口。 7.2 可编程定时/计数器8253/8254 8253和8254是定时/计数器芯片，可以执行定时、计数、分频等功能。它们通常包含三个独立的计数通道，每个通道都有多种工作模式，如单稳态、方波发生器、分频器等。这些计数器在系统时钟管理、脉冲发生、中断服务等方面具有广泛应用。 7.3 可编程串行接口8251 8251是通用串行通信接口，支持异步串行通信协议，如UART（通用异步收发传输器）。它可以处理数据帧的起始位、停止位、奇偶校验位以及数据位。8251能够根据不同的通信标准和速率进行配置，常用于RS-232C、RS-422和RS-485等通信标准的实现。 7.4 模拟I/O接口 模拟I/O接口用于连接模拟信号设备，如传感器和执行器。它通常包含A/D转换器（将模拟信号转换为数字信号）和D/A转换器（将数字信号转换为模拟信号）。模拟I/O接口在数据采集、控制系统的反馈环节等应用中至关重要。 章节中还强调了并行通信与串行通信的区别，指出并行通信速度快但线路多，适合短距离通信；而串行通信速度慢但线路少，适合长距离通信。并行接口芯片通过状态寄存器、控制寄存器和数据缓冲寄存器与CPU交互，确保数据的准确传输。 本章内容涵盖了微处理器与外部设备间通信的基础，对于理解计算机硬件系统中的数据交换机制及其应用具有重要意义。通过学习这些接口芯片的工作原理和编程方法，读者可以更好地设计和实现各种接口电路，提升系统功能和性能。