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机械设计中的接口设计基本方法

虽然各种接口芯片的功能和针脚不同,但使用方法有共同点,使用这些芯片进行接口电路设计和分析的基本方法也是一样的。

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)、地址线宽度(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,接口芯片多数也是8 位的,它们与8位 CPU相接当然不存在问题,然而,如何与16 位或32 位 CPU 连接呢?这是接口设计和分析的一个关键。

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。

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。

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,因此设计接口不仅仅是硬件上的问题,而且还包括编写驱动程序。

编制驱动程序的三个步骤:

①掌握接口芯片的编程: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;

②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;

③编写驱动程序:包括接口的初始化程序和接口控制的输入/输出工作程序。

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