數(shù)字信號輸入與輸出接口電路和中斷控制、定時計數(shù)器與串行口的資料免費下載

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　　在計算機系統(tǒng)中，CPU速度快，外設速度慢，這樣CPU與外設之間進行數(shù)據(jù)交換時，就遇到了CPU與外設之間的同步問題。例如，當CPU讀外設送來的數(shù)據(jù)時，外設必須處于準備就緒狀態(tài)，CPU方可讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)；當CPU向外設輸出數(shù)據(jù)時，必須確認外設是否處于空閑狀態(tài)，否則外設可能無法接收CPU送來的數(shù)據(jù)。目前，外圍設備與CPU之間常用的通信方式有三種：查詢方式、中斷傳輸方式和直接存儲器存取（簡稱DMA）方式。由于在單片機控制系統(tǒng)中，外設與CPU之間需要傳送的數(shù)據(jù)量較少，對傳輸率要求不高，一般不用DMA方式，這里也就不介紹了。

　　查詢方式包括查詢輸出方式和查詢輸入方式。所謂查詢輸入方式，是指CPU讀外設數(shù)據(jù)前，先查詢外設是否處于準備就緒狀態(tài)（即外設是否已將數(shù)據(jù)輸出到CPU的數(shù)據(jù)總線上）；查詢輸出方式是指CPU向外設輸出數(shù)據(jù)前，先查詢外設是否處于空閑狀態(tài)（即外設是否可以接收CPU輸出的數(shù)據(jù)）。

　　下面以CPU向外設輸出數(shù)據(jù)為例，簡要介紹查詢傳輸方式的工作過程。當CPU需要向外設輸出數(shù)據(jù)時，先將控制命令（如外設的啟動命令）寫入外設的控制端口，然后不斷讀外設的狀態(tài)口，當發(fā)現(xiàn)外設處于空閑狀態(tài)后，就將數(shù)據(jù)寫入外設的數(shù)據(jù)口，完成數(shù)據(jù)的輸出過程。可見，查詢方式硬件開銷少、傳輸程序簡單。但缺點是CPU占用率高，因為在外設未準備就緒或處于非空閑狀態(tài)前，CPU一直處于查詢狀態(tài)，不能執(zhí)行其他操作，任何時候都只能與一個外設進行數(shù)據(jù)交換。

　　開關信號包括脈沖信號和電平信號。在單片機控制系統(tǒng)中，常采用如下方式實現(xiàn)開關信號的輸入和輸出。

　　1. 直接解碼輸入/輸出方式

　　在這種方式中，直接利用CPU I/O引腳輸入/輸出開關信號，如圖6-1（a）所示。其中P1.0、P1.1作為輸入引腳，當S1、S2斷開時，P1.0、P1.1引腳為高電平；當S1、S2接通時，相應引腳為低電平。對于內置了上拉電阻的I/O口，如MCS-51系列CPU的P1口，無需外接上拉電阻R1、R2。對于互補推挽輸出結構的I/O口，當作輸入引腳使用時，I/O引腳處于懸空狀態(tài)，如PIC16C系列CPU的I/O端口，對于這類I/O引腳，在作輸入引腳使用時必須外接上拉電阻，使S1、S2斷開時的輸入引腳為高電平。