6.5 并行通信（教案） - 《计算机原理》（电工版第五版）同步精品课堂

《计算机原理》教案 课 题 6.5 并行通信 课 型 课 时 5 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书为中等职业教育国家规划教材，以教育部颁布的"计算机原理”课程教学大纲为依据编写。本课程是中等职业学校计算机及应用专业的一门主干专业基础课程。其任务是使学生掌握必要的计算机硬件和软件知识，掌握微型计算机组成结构和各部件的工作原理，了解指令系统，了解计算机系统常见的外围设备的功能和使用方法，为学生学习专业知识和提高技能， 适应职业变化及继续学习打下基础。 学情分析 本书以计算机基本原理为重点，其主要内容包括数字设备中数和字符的表示方法、计算机系统的组成、中央处理单元、存储系统、总线系统、输入/输出系统和常见外部设备。在学习本课程前应当掌握一种面向用户的高级程序设计语言及学习过数字电路。 学习目标 1.了解简单的并行输入与输出接口。 2.掌握8255A芯片的工作原理和使用方法。 学习重难点 1.了解8255A的组成结构及特点。 2.掌握8255A的三种各种方式：方式0、方式1和方式2。 3.了解8255A的控制字类别。 教学方法 多媒体教学、讲练结合 课前准备 教学课件、分层作业 （若有教具等教师自行增加） 教学媒体 多媒体教学 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.串行通信&并行通信 微型计算机与外部设备之间可以通过串行接口进行信息交换，也可通过并行接口进行信息交换。前者经济，传送信息距离较远，然而传输速率较慢。后者虽然传送距离较近，但是传输速率较快。因此，并行接口适合速度要求高、主机响应时间要求快的一些场合。如在实时控制或快速采样的时候，并行接口由于可以直接和各种数字设备的数据线直接相连，因而简化了连接过程。所以在一些低速的应用中，也使用并行接口，如外部设备开关闭合的检测，信号指示器的驱动，数字测试仪表测试数据的传输等。 2.串行接口&并行接口 并行接口最简单的方法是CPU的数据线和外部设备的数据线直接相连(当然还应有一条地线以便共地)。然而对于不同的系统,每次并行发送和接收数据的位数也有差异，例如,8088CPU数据总线为8位，每次可通过8位数据线并行发送和接收8位数据，也可以分两次发送和接收16位数据。如前所述，在一般由微机控制的外部设备中，除了有数据通道之外，还应有传递控制信息和状态信息的通道，这个通道起码至少有两条信号线，以实现两者的联络，如一条来自外设请求主机为其服务的信号，另一条来自主机回答外设的请求的信号。由于一般外部设备和主机的工作时钟不同步，因此上述的联络信号又可称为异步握手信号。可见并行接口和串行接口在传送数据之前都需要一个由异步到同步的联络过程，但是采用的方式却有差异。 简单的并行数据的传输并不需要联络过程，只要用软件就可简单地实现接收数据或发送数据。有时接收的数据是一些开关量，发送的数据实际上也是一些开关量，那么对8位数据线来说，就相当于可接8个开关。有时接收的信息是脉冲量，这就需要锁存，然后取走。有时需要接收或发送的信息并不一定是8位的，可能只有几位，但发送与接收的原理与8位的相同，只不过8位总线中有几位不用罢了。 1、分组讨论 分组讨论串行通信、并行通信的特点，了解串行通信、并行通信的优缺点。 2、学生实践 初步了解串行接口、并行接口，可上网搜索相关知识。 激发学生的学习兴趣，初步了解并行通信的相关知识。 活动二： 调动思维 探究新知 1、 简单的并行输入与输出接口 1.并行输入 如图 6.38所示的并行输入接口电路由两部分组成，一部分是由3态门组成的数据传送通路，一端与系统总线相连，另一端与外部设备相接;另一部分是由地址译码器组成的控制电路。若执行IN指令周期，产生IOR信号，则被测设备的信息量可通过3态门送到微型计算机的数据总线上，然后装入AL寄存器。 设片选口地址为port，可用如下指令来完成取数操作: MOV DX, port IN AL, DX port 用十进制数表示，若用十六进制数，则需加后缀H。 若没有微型计算机开发系统，要调试，则可调用DEBUG程序。可使用下述命令: I port port用十六进制数表示，执行完此命令，将会在显示屏上显示取得的数据，以此可验证线路正确与否。 2.并行输出 当需要输出数字量，对设备进行控制时，一般控制量需进行保持，直到下次给出新的量为止。其线路原理图如图6.39所示。 由于D型触发器的CP脉冲上升沿起作用，所以可直接由IOW信号的后沿将数据总线上的数据XD0~XD7)打入触发器。图中的8个D触发器可用74SL273。当仅用其中的几位时，可用74SL74等。XD0~XD7表示可供外部