第8章常见外设接口及应用-1.ppt

8.1 可编程并行通信接口芯片8255A,8255A是Intel生产的一种典型的可编程并行通信接口芯片，其功能与通用性都较强，使用也很灵活8.1 可编程并行通信接口芯片8255A,8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能 8.1.2 8255A寻址方式 8.1.3 8255A的控制字8.1.4 8255A的工作方式 8.1.5 时序关系 8.1.6 8255A的应用举例,8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,8255A是一个40脚封装双列直插式芯片8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,D7-D0：8位双向数据线，连接CPU与8255A片内的三态双向数据总线缓冲器A1-A0：2位地址线，用于选择3个I/O端口和一个控制端口RD#：读控制线，低电平有效WR# ：写控制线，低电平有效CS#：片选端，低电平有效RESET：复位信号，高电平有效 它清除控制寄存器并将8255A的A、B、C三个端口均置为输入方式；输出寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请求；24条面向外设的信号线呈现高阻悬浮状态这种势态一直维持，直到用方式命令才能改变，使其进入用户所需的工作方式8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,8255A芯片内部包含3个8位端口，其中： 端口A:包含一个8位数据输出锁存/缓冲存储器和一个8位数据输入锁存器 端口B:包含一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲存储器和一个8位数据输入缓冲存储器； 端口C:包含一个8位输出锁存/缓冲存储器和一个输入缓冲存储器(输入无锁存)。

实际使用时，可以把A口、B口、C口分成两个控制组：A组和B组 A组控制电路控制端口A和端口C的高4位（PC7～PC4） B组控制电路控制端口B和端口C的低4位（PC3～PC0）8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,8255A的内部结构分为3部分： CPU接口、内部逻辑、外设接口,8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,1、数据端口Ａ、Ｂ、C 8255A的3个8位I/O端口A、B、C是和外设一边相连的输入/输出接口 在实际使用中，A口和B口通常只作为独立的输入或输出数据端口使用 C口的功能和使用比较特殊它除了可以作数据口使用外，还可以用来配合A口和B口工作，作为专用联络信号线，可以实现按位控制8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,2、A组控制和B组控制部件 这两组控制部件是8255A的内部控制逻辑，其内部有控制寄存器与状态寄存器，它们完成两个功能： 一是接收来自CPU通过内部数据总线送来的控制字，以选择两组端口的工作方式； 二是接收来自读/写控制逻辑电路的读/写命令，以决定两组端口的读/写操作。

8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,3、读/写控制逻辑电路 读/写控制逻辑电路是和CPU一边相连的控制电路，负责管理8255A的数据传输过程 它接收片选信号CS#与来自地址总线的地址信号A1、A0以及控制总线的信号RESET、WR#、RD#，将它们组合后，得到对A组控制部件和B组控制部件的控制命令，并将命令送给这两个部件，再由它们完成对数据信息、状态信息和控制信息的传输8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,4、数据总线缓冲器 数据总线缓冲器是连通CPU数据总线的一个双向三态8位数据缓冲器，8255A正是通过它来输入/输出数据的； 此外，CPU发给8255A的控制字以及由外设输入CPU的状态信息等，也都是通过该部件传递的8.1.1 8255A芯片引脚定义与功能,8.1.2 8255A寻址方式,8255A有3个I/O端口和一个控制端口，它们通过地址线A1、A0，读写控制线RD#、WR#以及片选线CS#进行寻址并实现相应的操作8.1.2 8255A寻址方式,8.1.2 8255A寻址方式,8.1.3 8255A的控制字,8255A在初始化编程时，是利用OUT指令由CPU输出一个控制字到控制端口的控制寄存器来控制其工作的。

两种类型的控制字： 1、方式选择控制字 2、端口C置位/复位控制字,8.1.3 8255A的控制字,8.1.3 8255A的控制字,8.1.3 8255A的控制字,例1、将8255A设定为： 1、A组为方式0，组B为方式1 2、A口输入，B口输出，PC7～PC4输出，PC3～PC0输入 3、设8255A的4个端口地址范围为0060H～0063H 则初始化编程时的程序段为： MOV DX，0063H ； 8255A控制口地址 MOV AL，10010101B ；设定初始化方式选择控制字 OUT DX，AL ；送控制字到控制口,8.1.3 8255A的控制字,例2、设8255A端口地址范围为300H～303H，若要置8255A PC5的状态为1，则设置端口C置位/复位控制字的程序段为： MOV DX，0303H ； 8255A控制口地址 MOV AL，00001011B；由C口置位/复位控制字设定PC5＝1  OUT DX，AL ；送控制字到控制口,8.1.3 8255A的控制字,例3、设8255A控制端口地址为037FH，若要使8255A的PC7产生一个负脉冲，用作打印机接口的选通信号，则设置端口C置位/复位控制字的程序段为： MOV DX，037FH ；8255A控制口地址 MOV AL，00001110B ；由C口置位/复位控制字设定PC7＝0 OUT DX，AL ；送控制字到控制口 NOP ；延长负脉冲宽度 NOP MOV AL，00001111B ；由C口置位/复位控制字设定PC7＝1 OUT DX，AL,8.1.3 8255A的控制字,8.1.4 8255A的工作方式,8255A有3种工作方式：方式0（基本输入/输出方式）；方式1（选通输入/输出）；方式2（双向选通输入/输出，仅适合于A口）。

这些工作方式由初始化编程时设置方式选择控制字来选择8.1.4 8255A的工作方式,A口可选择方式0、方式1和方式2； B口可选择方式0和方式1； C口只能以方式0工作 当A口方式1/方式2或B口选择方式1时，C口某些位配合A口或B口工作，作为A口/B口与外设联络用的输出控制信号或输入状态信号，而C口的其余各位仍用方式0工作8.1.4 8255A的工作方式,方式0 方式 0 ：基本的输入/输出工作方式，只能完成简单的并行输入/输出操作 方式 0 的特点： （1）没有固定的联络信号，一般采用无条件传送或查询方式传送与CPU交换数据 （2）有4个独立的并口，16种不同的输入/输出组态 （3）所有端口都是单向传输端口8.1.4 8255A的工作方式,8.1.4 8255A的工作方式,方式1 方式 1 ：选通输入/输出方式或应答方式 它在使用端口A和端口B进行输入/输出时，一定要利用端口C所提供的选通信号和应答信号来配合输入/输出操作8.1.4 8255A的工作方式,方式1的特点：（1）需要固定的联络线（联络信号）配合A口和B口使用（2）如果A口和B口都工作在方式1，则C口中就有6位（分为两组3位）联络线来联络与控制操作，各联络信号线之间有着固定的时序关系。

C口的其余2位，仍可作为输入或输出线（3）联络信号可供CPU查询或向CPU申请中断4）所有端口都是单向传输端口8.1.4 8255A的工作方式,,,,,,,,,STB#：选通输入信号IBF：输入缓冲器满信号INTR：中断请求信号INTE：中断允许信号,中断方式查询方式,PC4,查询,8.1.4 8255A的工作方式,PC2,8.1.4 8255A的工作方式,8.1.4 8255A的工作方式,端口A和端口B为输入方式 STB#：选通输入信号，低电平有效 外设送给8255A的选通信号，当它有效时，就把来自外设的一个8位输入数据送到8255A的端口A或端口B的输入缓冲器中8.1.4 8255A的工作方式,IBF：输入缓冲器满信号，输出信号，高电平有效 IBF是8255A输出的状态信号，当它有效时，表示当前已有一个新的数据进入端口A或端口B的输入缓冲器中，即缓冲器已满，8255A此刻不能再接收别的数据 IBF信号是对STB#的响应信号，由STB#信号置位 它可以由CPU通过查询C口的PC5或PC1位获得当CPU查得PC5（或PC1）＝1时，表示输入缓冲器数据已满，CPU可以从A口（或B口）读入输入数据。

IBF将由RD#信号的上升沿复位（变为低电平）8.1.4 8255A的工作方式,INTR：8255送往CPU的中断请求信号，高电平有效 当STB#结束（回到高电平时）和IBF为高电平，且有相应的中断允许信号（即INTE为高电平）时，则8255A就把INTR变为有效，以向CPU发中断请求 由RD#信号的下降沿使INTR复位（变为低电平） INTR通常和8259A的一个中断请求输入端IR相连，通过8259A的输出端INT向CPU发中断请求8.1.4 8255A的工作方式,INTE：中断允许信号它是在8255A内部的一个控制中断允许或禁止的控制信号 INTE没有外部引出端，即没有对片外输入或输出的功能，它只能由软件通过对C口某位的置位或复位来实现对中断请求的允许或禁止 端口A的中断请求INTRA可以通过对PC4的置位或复位加以控制，PC4置1，允许INTRA工作； PC4置0，则屏蔽INTRA 端口Ｂ的中断请求INTEB可以通过对PC2的置位或复位加以控制8.1.4 8255A的工作方式,OBF#：输出缓冲器满信号ACK#：外设应答信号INTR：中断请求信号INTE：中断允许信号,,,,PC6,,,查询,8.1.4 8255A的工作方式,8.1.4 8255A的工作方式,端口A与B为输出方式 OBF#：输出缓冲器满信号，输出信号，低电平有效。

当它有效时，表示CPU已把数据写入端口Ａ或Ｂ的输出缓冲器等待输出当CPU执行OUT指令WR#有效时，表示将数据锁存到输出缓冲器 由WR#的上升沿把OBF#信号置成低电平 由ACK#的下降沿把OBF#信号复位为高电平 ACK#：外设应答信号，低电平有效 当ACK#有效时，表示8255A中的数据已被外设取走8.1.4 8255A的工作方式,INTR：中断请求信号，高电平有效 ACK#信号结束（回到高电平），8255A便向CPU发中断请求信号INTR 写信号WR#上升沿使INTR复位，变为低电平 INTE：中断允许信号 端口A的输出中断请求INTRA可以通过对PC6的置位或复位来加以允许或禁止 端口B的输出中断请求INTRB可以通过对PC2的置位或复位来加以允许或禁止8.1.4 8255A的工作方式,8.1.4 8255A的工作方式,8.1.4 8255A的工作方式,例1：设8255A为工作方式1，A口为输出设置中断允许信号（端口的地址范围为300H～303H）MOV DX， 303H ；置8255A控制口MOV AL， 00001101B ；置C口按位控制字，使PC6＝1， ；允许发中断请求 OUT DX， ALMOV AL， 00001100B ；置PC6＝0，禁止发中断请求OUT DX，AL,。