微机接口 8255并行接口实验报告

浙江工业大学计算机学院实验报告实验名称8255并行接口实验姓名徐洁学号班级计科1301班教师雷艳静日期2015/12/31一、实验内容与要求1.1实验内容8255方式0实验一：从8255端口C输入数据，再从端口A输出，即TPC-USB平台按逻辑电平开关K0〜K7通过编程使端口C接收，然后再通过端口A输出到LED显示电路L0〜L7,这样逻辑电平开关的值就可以通过8255芯片显示在LED显示电路上。8255方式1输出实验：编程实现每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲，使8255产生一次中断，让CPU进行一次中断服务：依次输出01H、02H、04H、08H、10H、20H、40H、80H使LED显示电路L0〜L7依次发光，中断8次结束。8255方式1输入实验：编程实现每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲使8255产生一次中断请求，让CPU进行一次中断服务，读取逻辑电平开关预置的ASCII码，在屏幕上显示其对应的字符，中断8次结束。1.2实验要求具有一定的汇编编程的基础，能编写一些基本语句来实现实验。实验前根据实验流程图，写出对应代码；要了解8255A并行接口芯片内部结构和外部引脚，理解8255芯片的工作方式和程序设计方法；熟悉实验平台TPC-USB了解各个接口的名称与功能，进行实验时能快速并正确地连接好实验电路；⑷8255方式0实验一：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，用TPC-USB平台上的逻辑电平开关与LED显示电路观察，LED显示的值与逻辑电平开关设的值对应；⑸8255方式1输出实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，手按单脉冲按钮，观察LED显示电路能依次发光，按8次后，中断结束，程序结束；⑹8255方式1输入实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，用TPC-USB平台的逻辑电平开关设置一个ASCII码，按一次单脉冲，屏幕就能显示该ASCII码对应的字符，变更逻辑电平的开关，按一次单脉冲，屏幕就会显示变更的ASCII码对应的字符。这样操作N次之后，中断结束，程序结束。

二、实验原理与硬件连线2.1实验原理1、8255A的内部结构:控II]A组端IIA=>PA,-PAt<=!）总统缱冲•器内部数据线A组端I：C高4位=>RD控II]A组端IIA=>PA,-PAt<=!）总统缱冲•器内部数据线A组端I：C高4位=>RDViiAii兰TTsKLSEI与制辑

读控鹿内部控制统内部控制B组端口BB蛆和:CCPI援U外部接口（1）数据端口：端口A：内含一个8位的输入、输出锁存器/缓冲器，用作输入或输出时，其数据均可得到锁存。端口B：内含一个8位的输出锁存器/缓冲器和一个8位的输入缓冲器（输入无锁存）。端口C：内含一个8位的输出锁存器/缓冲器和一个8位的输入缓冲器（输入无锁存）。•可作为一个独立的8位端口，也可分成两个4位端口。•可用作数据输入/输出端口，也可作为控制/状态端口（联络信号），配合A、B端口一起工作。•具有按位置位/复位功能。（2）端口的输入/输出及其工作方式：8255A可通过软件编程来分别设定每个端口的输入/输出及其工作方式。A口：有3种工作方式：方式0（基本输入/输出）、方式1（选通输入/输出）、方式2（双向输入/输出）。B口：有2种工作方式：方式0、方式1C口：可设置为并口或按位置位/复位工作方式。（3）A组和B组控制逻辑：A口和C口的高4位构成A组，由A组控制逻辑控制。B口与C口的低4位构成B组，由B组控制逻辑控制。A、B两组控制电路内部均有控制寄存器，用来接收CPU发来的读/写控制信号和控制字，并按控制字确定各端口的工作方式。（4）数据总线缓冲器：8位三态双向缓冲器，与系统数据总线相连，用于CPU与8255A之间传送数据、命令和状态信息。（5）读/写控制逻辑：接收CPU发来的地址信号和控制信号，转变为各种命令送到A、B组控制逻辑，对端口进行相应的操作。2、8255A的工作方式：（1）方式0——基本输入/输出：A口、B口、C口的高4位和低4位均可独立地被设置为输入或输出。8255A与CPU之间没有固定的应答联络信号，可用于无条件传送或查询方式传送。单向I/O：一次初始化只能指定端口作为输入或作为输出，不能指定其同时既作为输入又作为输出。采用查询方式传送时，可以将端口A、端口B作为数据端口，用端口C存放外部设备状态信息，用于CPU查询。（2）方式1输入：当端口A作为方式1输入时，端口C的PC3、PC4、PC5作为端口A的联络控制信号。当端口B作为方式1输入时，端口C的PC0、PC1、PC2作为端口B的联络控制信号。PC6、PC7则可作为输入/输出数据口使用，如图2所示。各控制信号的定义如下。注意：方式1下C口复位/置位功能与PC口引脚的功能无任何关系。

stbaAIBFAINTRAiIN!PB7〜PB0pc2PC1PC01stbaAIBFAINTRAiIN!PB7〜PB0pc2PC1PC011J,|方式1（端口B）STBbIBFbINTRbIBF：输入缓冲器满信号，是对STB的响应。有效时，对CPU:表示8255端口有数据，通知CPU进行读取。对外设：表示CPU还未取走数据，阻止外设发新数据。INTE：中断允许信号。INTE=1时允许8255向CPU发中断请求。PC4=1允许A口中断；PC2=1允许B口中断。该信号通过C口置位/复位来实现。INTR：中断请求信号。INTR=1时，CPU可从端口读取数据。读取后INTR自动清除。（3）方式1输出：当端口A作为方式1输出时，端口C的PC3、PC7、PC6作为端口A的联络控制信号当端口B作为方式1输出时，端口C的PC0、PC1、PC2作为端口B的联络控制信号PC4、PC5则可作为输入/输出数据口使用，如图3所示。各控制信号的定义如下。方式1（端口A）方式1（端口B）PA〜PA70竺PC^^7PC3-ACKAaOBFAaINTRPA〜PA70竺PC^^7PC3-ACKAaOBFAaINTRAPB广PB°PCACKbOBFbINTRb图3方式1输出时，端口对应的控制信号OBF：输出缓冲器满。有效时，表CPU已把数据输出到8255。对外设：通知外设取走数据。对CPU:阻止CPU发新数据。ACK:外设的应答信号。外设取走数据后，向8255发应答信号，并使OBF无效，此时CPU可发新数据。INTE：中断允许信号。为1时允许8255向CPU发中断请求。PC6=1允许A口中断；PC2=1允许B口中断。该信号通过C口置位/复位来实现。INTR:中断请求信号。为1时请求CPU向8255发数据。3、8255A的编程：（1）方式选择控制字:实验时:方式0：端口C输入，端口A输出对应的控制字为:10001011B=8bH方式0：端口C输入，端口A输出对应的控制字为:10001011B=8bH；方式1输出：端口A方式1输出对应的控制字为:10100000B=0a0H；方式1输入：端口A方式1输入对应的控制字为:10111000B=0b8H；（2）端口C置位/复位控制字:0D&d4D]Do

注意：尽管该控制字针对C口进行操作，但必须写入控制端口，而不是写入C口对应的地址。实验时：PC6置位：对应的控制字：00001101B=0dH；PC4置位：对应的控制字：00001001B=09H；（3）8255A初始化编程：向8255A的控制端口写入方式选择控制字后即可完成初始化，然后CPU就可以访问A、B、C数据端口，进行数据输入/输出。2.2硬件连线（1）8255方式0实验一：8255端口C接逻辑电平开关K0〜K7，端口A连接LED显示电路L0〜L7。连接实验电路如图4所示。K0•-K1*■K2•-K3•-K4K5・-K6K7•-288H•-PC0PA0PC1PA1PC2PA2PC3PA3K0•-K1*■K2•-K3•-K4K5・-K6K7•-288H•-PC0PA0PC1PA1PC2PA2PC3PA3PC4PA4PC5PA5PC6PA6PC7PA7CSU188255L0L1L2L3L4L5L6L7设置8255C口

输入入口输出从C口输入数据将此数据自A口输出有键按下吗？NY结束（2）8255方式1输出实验：端口A连接LED显示电路L0〜L7，连接实验电路如图5所示。2B3H-2SRH•-*(ACK)PA：A..PCsPA:•PA:•・PA:rG2CCPA'PA:»FAEPC;PA'♦L：L：L,L：L」L：LEL'图5TPC-USB平台8255方式1输出实验电路连接图(3)8255方式1输入实验:端口A接逻辑电平开关K0〜K7。连接实验电路如图6所示。.■♦IRQ•288H-28FH(5TB)图6TPC-USB平台8255方式1输入实验电路连接图三、设计思路、步骤和程序流程图3.1设计思路本次实验做的是丙型接口实验，需要用到8255并行接口芯片，了解芯片的内部结构后，理解芯片的工作原理，8255芯片的工作方式有多种，所做的实验是方式0和方式1，理解了工作方式后，便可根据8255芯片的初始化编程步骤画出程序流程图，再根据流程图，写出实验程序。根据实验连接图连接好电路，运行程序，便可达到并行传送的目的。实验一：通过movdx,28ahinal,dx读入C端口的字，即读入C端口的开关预置的值，又通过movdx,288Houtdx,al把从C端口读入的字送到A端口，所以A端口相应的灯会亮。实验二：每按一次单脉冲按钮，产生一次中断请求，通过moval,blmovdx,288houtdx,al将bl的值从8255的A口输出，由于bl初始化为01H，每一次中断以后执行shlbl,1将bl左移一位，即01H变成02H，依次变成04H、08H、10H…….所以L0〜L7会依次发光。实验三：每按一次单脉冲按钮，产生一次中断请求，通过movdx,288hinal,dx自8255端口A读入实验平台逻辑电平处的数据，又通过movdl,almovah,02hint21h将数据在屏幕上输出。bl初始化为8,每执行一次中断bl减1，所以N次以后退出。3.2实验步骤连接实验电路如图4所示，8255端口C接逻辑电平开关K0〜K7，端口A连接LED显示电路L0〜L7；根据图7所示的流程图，编程，运行，观察开关的值与LED的值是否对应；连接实验电路如图5所示；根据图8所示的流程图，编程，运行，观察LED的亮灭情况；连接实验电路如图6所示；根据图9所示的流程图，编程，运行，观察逻辑开关的值和屏幕上显示的字符。3.3程序流程图K0PC0PA0L0K1PC1PA1L1K2PC2PA2L2K3PC3PA3L3K4PC4PA4L4K5PC5PA5L5K6PC6PA6L6K7PC7PA7L7U188255288HCS图7TPC-USB平台8255方式0实验一的程序流程图(a)输出主程序(b)输出中断服务程序图8TPC-USB平台8255方式1输出实验的程序流程图3)输入中断服务程序(a)主程序图9TPC-USB四、程序清单与执行结果平台8255方式1输入实验的程序流程图4.1程序清单(1)8255方式0实验一代码:CODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:;设8255;设8255为C口输入^口输出MOVAL,8BHOUTDX,ALIN_OUT:;从C;从C口输入一数据INAL,DX;;中断程序入口地址送中断向量表;设置中断向量程序;读取中断屏蔽字;开放IRQ3中断;设置8255端口A方式1输出MOVDX,288HOUTDX,ALMOVDL,0FFHMOVAH,06HINT21HJZIN_OUTMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART(2)8255方式1输出实验代码：CODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,SEGIRQ3_INTMOVDS,AXMOVDX,OFFSETIRQ3_INTMOVAX,250BHINT21HINAL,21HANDAL,0F7HOUT21H,ALMOVDX,28BHMOVAL,0A0HOUTDX,AL

;从A口输出刚才自C口所输入的数据;判断是否有按键;若无，则继续自C口输入^口输出;否则返回DOS;将8255;将8255的PC6置位OUTDX,AL；BL赋初值；BL赋初值1WIN:JMPWINIRQ3_INT:MOVAL,BLMOVDX,288HOUTDX,AL

;循环等待;中断服务程序;将BL中的数从端口A输出MOVAL,20H;发中断结束命令OUT20H,ALSHLBL,1;BL左移一位JNCNEXT;JNC对进位位进行判断，若CF!=1，跳转INAL,21H;恢复屏蔽字ORAL,08H;禁止IRQ3中断OUT21H,ALSTI;STI允许中断发生CLI禁止中断发生;返回DOS;;返回DOS;中断返回INT21HNEXT:IRETCODEENDSENDSTART(3)8255方式1输入实验代码：CODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,SEGIRQ3_INTMOVDS,AXMOVDX,OFFSETIRQ3_INTMOVAX,250BHINT21HINAL,21HANDAL,0F7HOUT21H,ALMOVDX,28BHMOVAL,0B8HOUTDX,ALMOVAL,09HOUTDX,ALMOVBL,20WIN:JMPWINIRQ3_INT:MOVDX,288HINAL,DXMOVDL,ALMOVAH,02HINT21H

;中断程序入口地址送中断向量表;设置中断向量程序;读取中断屏蔽字;开放IRQ3中断;设置8255端口A方式1输入;将8255的PC4置位;设置中断次数;循环等待;中断服务程序;从A端口输入数据;输出DL中的字符到屏幕MOVDL,0DHINT21HMOVDL,0AHINT21HMOVAL,20HOUT20H,AL；回车；换行;中断结束命令;N;N次中断已到，恢复屏蔽字;禁止IRQ3中断;开中断;返回dos系统;中断返回DECBLJNZNEXTINAL,21HORAL,08HOUT21H,ALSTIMOVAH,4CHINT21HNEXT:IRETCODEENDSENDSTART(1)8255方式0实验一:注：LED注：LED灯的亮灭取决于逻辑电平开关，当开关置1时，灯亮；当开关置0时，灯灭(2)8255方式1输出实验:、l?;|.I、l?;|.I注：当程序刚运行时，只有最右边的灯L0亮，之后按一次单脉冲按钮，L1亮，接着L2亮，这样往左移动，直到L7亮，程序结束。

(3)8255方式1输入实验:注：逻辑电平开关设置一个值，屏幕上显示该值对应的ASCII码，比如现在设置的是31H,则屏幕上显示1。之后每按一次单脉冲按钮，屏幕上显示一次逻辑电平设置的值对应的ASCII码，直到中断次数结束。五、程序调试说明和实验感想5.1调试说明在做8255方式1输出实验时，在代码完成编译之后，每次一运行程序，都未能像原定的那样只有L0亮，而是无规则的亮，我刚开始以为是我代码在运行过程中有对BL进行重新赋值之类的操作，导致数据出错，但在我将程序重新从头到尾看了一遍之后，我发现问题应该不是出现在代码上，但实验设备在进行8255方式0实验一的实验时，又是可以正常工作的，说明实验设备也没问题。两边都没问题，我实在想不