尽管各种接日芯片的功能和引脚不相同,但在使用方法上有共同之处,使用这些芯片进 行接口电路设计和分析的基本方法也是相同的。
1.分析和设计接口两侧的情况
接口作为CPU与外设的中间界面,一面要与CPU连接,另一面要与外设连接。对CPU一侧,要弄清CPU的类型和引脚的定义,如它提供的数据线宽(8bit、16bit、32bit)、地址线觅度(16bit、20bit、24bit)和控制线的逻辑定义(高电平有效、低电平有效、脉冲跳变有效),以及时序关系有什么特点。对于数据线,要解决的一个问题就是:目前使用的微机外设多数都是8位的,接12芯片多数也是8位的,它们与8位CPU相接当然不存在问题,然而,如何与16或32位CPU连接呢?这是接口设计和分析的一个关键。以Intel8086为例,其数据总线为16位,且约定低8位数据线上的数据对应偶地址,高8位数据线上的数据对应奇地址。
为7使8位接口芯片固定接低8位(或高8位)数据线,又同时能正确地对端口进行寻址,需要米取一定的措施。一般将接12芯片数据线接CPU低8位数据线,而将地址线A.(而不是A。)接到接口芯片的最低位地址线上,这就保证了接口芯片的所有口地址都是偶地址。对于地址线的接法是:将低地址线连接到接口芯片的地址线上(不同芯片需要的地址线条数可能不同),而其余地址线作为片选择码电路的输入。不同的CPU的主要区别在控制线上,这是设计和分析接口的重点和关键。不仅要考虑逻辑上的关系,还要考察时序上的配合。
对于外设一侧,连线只有三种:数据线、控制线和状态线。设计和分析的重点与关键应放在控制和状态线上,因为接口上的同一个引脚接不同外设时作用可能不同,外设的速度千差万别,而且相差悬殊,因此,尤其是注意如何借助接口在时序上与CPU配合工作。
2.进行适当的信号转换
有些接口芯片的信号线可直接与CPU系统连接,有些信号线则需要经过一定的处理或改造,这种改造包括逻辑上、时序上或电平上的,特别是接外设一侧的信号线,由于外设需要的电平常常不是TTL电平,而且要求有一定驱动能力,因此,多数情况下,要经过一定转换和改造才能连接。总之,CPU和外设之间的各种不匹配都要由接口电路来完成双方的匹配和协调工作,以保证信息的正确传输。
3.接口驱动程序分析与设计
现在使用的接口芯片多数是可编程的,因此设计接12不仅仅是硬件上的问题,而且还包括编写驱动程序。编制驱动程序可按以T-2+步骤进行:首先,应熟练掌握接口芯片的编程方法,如控制字各位的含义,各控制字的使用顺序和使用场合,它们对应的端口等。其次,根据具体应用场合确定接口的工作方式,包括CPU与外设的数据传送方式和接口芯片本身的工作方式。最后,依据硬件连接关系编写出驱动程序,包括接口的初始化程序和接口控制的输入/输出工作程序。在对已有接口进行分析时,同样要作硬件分析的软件分析。




