可编程并行接口芯片.ppt

第5章可编程并行接口芯片8255A,5.18255A结构与引脚介绍5.28255A控制5.38255A应用举例,5.18255A结构与引脚介绍,特点：传输速度快；信息率高；用电缆多。下图为典型的并行接口和外设连接的示意图,8255A的内部结构与外部引脚,1.8255A的内部结构3个8位的并行I/O端口:A口、B口、C口（又分为上、下半部）;端口A对应1个8位数据输入锁存器,1个8位输出锁存器/缓冲器。端口B对应1个8位数据输入缓冲器,1个8位输出锁存器/缓冲器。端口C对应1个8位数据输入缓冲器,1个8位输出锁存器/缓冲器。A口和C口的上半部合称为A组；B口和C口的下半部合称为B组。可通过指令单独设置A、B、C口为输入口或为输出口数据总线缓冲器：双向、三态、8位，连接在CPU和8255之间的接口模块；完成向内部写入控制命令字；向A口、B口、C口发送或接收数据。读写控制模块：接受CPU的读写命令、地址信号。,8255A的内部结构框图,8255A的内部结构与外部引脚,2.8255A的外部引脚,和外设一边相连的信号PA7PA0A组数据信号；PB7PB0B组数据信号；PC7PC0C组数据信号。和CPU一边相连的信号（见图6.32）RESET复位信号，高电平有效。D7D0数据线、双向。片选信号,低电平有效。读出信号。低电平时从选中的端口读出数据，经系统数据总线送入CPU；写入信号。低电平时,向选中的端口写入数据；A1、A0端口选择信号，接系统地址线。,2.8255A的外部引脚,和外设一边相连的信号PA7PA0A口数据信号；PB7PB0B口数据信号；PC7PC0C口数据信号。和CPU一边相连的信号RESET复位信号，高电平有效。D7D0数据线、双向。片选信号,低电平有效。读出信号。低电平时从选中的端口读出数据，经系统数据总线送入CPU；写入信号。低电平时,向选中的端口写入数据；A1、A0端口选择信号，接系统地址线。,8255与系统的连接示意图,8255A的内部结构与外部引脚,3.8255A的端口地址与读写操作,8255A的读写操作见教材page249表6.2,8255A的读写操作,5.28255A控制,1.方式选择控制字,8255A有两种控制字：方式选择；C口置1/0；,注意：有三种基本工作方式：方式0基本的输入输出方式；方式1选通的输入输出方式；方式2双向传输方式；只有端口A能工作在方式2；同一组的两端口可分别工作在输入和输出方式。,D7=1,8255A的控制字与初始化编程,2.端口C按位置1/置0控制字,D7=0,提示：置1/置0控制字必须写入控制口；D7位必须为0；D0位决定置1或置0；D3、D2、D1位决定了对哪一位操作。,3.8255A初始化编程应用举例：,设系统有2片8255A芯片J1和J2。端口地址分别为：J1：端口A地址00E0H端口B地址00E1H端口C地址00E2H控制口地址00E3H要求：J1各口工作在下列方式：端口A方式0，输出；端口C的高4位输出端口B方式0，输入；端口C的低4位输入所以，方式选择控制字为:10000011=83H要求：J2各口工作在下列方式：端口A方式0，输入；端口C的高4位输出端口B方式1，输出；端口C的低4位配合B口所以，方式选择控制字为:10010100=94H,J2：端口A地址00E8H端口B地址00E9H端口C地址00EAH控制口地址00EBH,J1、J2控制字编程如下：控口地址分别为00E3H、00EBH,MOVAL,83HMOVDX,00E3HOUTDX,AL；J1的方式选择控制字MOVAL,94HMOVDX,00EBHOUTDX,AL；J2的方式选择控制字,将J2控制端口PC7置位、PC3复位的程序段；MOVDX,00EBH;J2的口地址送DXMOVAL,0FH；PC7置位的控制字00001111OUTDX,ALMOVAL,06H；PC3复位的控制字00000110OUTDX,AL,8255A的工作方式,8255A有三种工作方式：方式0：基本型输入输出方式（无条件传送方式）；方式1：选通型输入输出方式；方式2：双向数据传送方式。A口：上述三种方式都可以；B口：只能工作在方式0和方式1；C口：只能工作在方式0。当A口工作在方式1或方式2，B工作在方式1时，C口的一部分可以作为端口与外设之间的联络线。,8255A的工作方式,1.方式0基本型输入输出方式方式0的工作特点（1）端口与外设之间没有联络线，端口没有中断功能，不提供状态信息（2）各端口独立，即可作为输入口，也可作为输出口，相互之间无任何关系；（3）CPU与端口之间采用无条件传送方式输入输出数据,8255A的工作方式,2.方式1选通型输入输出方式(1)方式1的工作特点端口A、B可分别工作在方式1;端口C配合方式1(2)方式1的输入时端口信号定义A口工作在方式1输入时规定：PA7PA0为输入线，接收端口的输入数据；PC5为输入缓冲区满信号输出端IBFA;PC4为选通信号输入端STBA；PC3为中断请求信号输出端INTRA；,8255A的工作方式,B口工作在方式1输入时规定：PA7PA0为输入线，接收端口的输入数据；PC1为输入缓冲器满信号输出端IBFB;PC2为选通信号输入端；PC0为中断请求信号输出端INTRB；(3)方式1输入时各信号的含义：STB：选通、输入、负脉冲有效；由外设8255A，STB有效时，表示输入数据被存入端口的数据输入缓冲寄存器中。IBF：输入缓冲器满、输出、高电平有效；表示当前输入缓冲器已有一个新数据。IBF由置位（已接收新数据),由RD的后沿复位(数据已取走）。,8255A的工作方式,INTR:中断请求、输出信号、高电平有效；该信号由8255ACPU(向CPU提中断请求)。表示8255A已从外设接收一个数据并存入输入缓冲器，请求CPU取走。若CPU响应中断请求，则读取数据；然后，用RD的下降沿将INTR复位。INTE：中断允许信号。(用C口控制字实现屏蔽与禁止)A口（使用PC4）PC41表示A口为中断允许状态；PC40表示A口为中断屏蔽状态。B口（使用PC2)PC21表示B口为中断允许状态；PC20表示B口为中断屏蔽状态。,8255方式1输入过程（1）外设使STB信号有效（低电平）后，开始向8255输入数据（2）当输入数据完毕后，IBF信号有效（3）如果采用中断方式（INTE=1），那么中断请求信号INTR=1，向8259提出中断申请（4）当CPU把数据从8255取走后，8255会撤消中断申请并使IBF=0（预示缓冲区空闲，可以接收下一个数据）,8255A的工作方式,说明：上述规定是在设置端口工作在方式1时自动形成的，不需要编程指定，也无法改变，除非重新设置方式选择控制字。如果端口A、B都以方式1模式工作，则端口C的PC0PC5配合端口A、B工作；而端口C的PC6、PC7仍可单独作为输入、输出方式工作，可以由方式选择控制字D3定义。,例如，设置端口A、B为方式1输入模式，端口C的PC6、PC7为输入的方式控制字为：A口：10111B口：11111,8255A的工作方式,（5）方式1的输出时端口信号定义A口工作在方式1输出时规定：PA7PA0为输出线，向外设输出数据；PC7为输出缓冲区满信号输出端;PC6为外设接收数据后的响应信号输入端；PC3为中断请求信号输出端INTRA；B口工作在方式1输出时规定：PA7PA0为输出线，向外设输出数据；PC1为输出缓冲区满信号输出端;PC2为外设接收数据后的响应信号输入端；PC0为中断请求信号输出端INTRB；,8255A的工作方式,(6)方式1输出时各信号的含义：输出缓冲器满、低有效、输出(8255送外设)。表示CPU已经向指定的端口输出了数据，由8255通知外设可以读取数据了。：外设响应信号、低有效、输入（外设送8255）。表示CPU输出到8255的数据已经被外设读取了。INTR：中断请求、输出信号、高电平有效；该信号由8255ACPU(向CPU提中断请求)。当外设读取数据后，8255发请求，让CPU再次输出数据到8255。INTE：中断允许信号。(用C口控制字实现屏蔽与禁止)A口用PC6、B口用PC2，定义同前。,方式1输出端口对应的控制信号和状态信号,（8）方式1输出时序,、CPU响应中断，向8255输出数据，同时发WR信号，将数据写入8255输出缓冲器；、的上升沿将INTR复位，将OBF置低电平有效状态；、外设从8255读取数据，发出ACK信号；、将OBF置1,表示输出缓冲器为空；、持续时间300ns；、为高电平，为高电平，再次发INTR，请求CPU再次输出数据。,输出操作：CPU响应中断时由OUT指令产生;使INTR低，且将数据写入8255输出缓冲器；为低,写入数据,其后沿将低（为低表明cpu已经把数据传递给8255的数据寄存器）;为低，通知外设已经有数据到达，让外设取走当前到达的数据；当外设取走数据后，向8255发出应答信号;使输出锁存器开启，数据输出到外设数据总线上；当8255收到外设的信号后，使变成低电平。vi当变成低电平后，则8255可以再次向cpu提出申请，请cpu输入新的数据至此，一个数据输出过程结束。,8255A的工作方式,3.方式2双向数据传输方式(1)方式2的工作特点仅A口有此工作方式。即可发送，又可接收数据。使用端口C的PC7PC3作为控制、状态信号。(2)A口工作在方式2时端口信号定义(PC4):选通信号，低电平有效；外设将数据送8255输入锁存器中后通过此信号通知8255；(PC5):状态信息，输入缓冲器满。高电平表示当前外设已将一个新数据送到输入缓冲器，等到CPU读取。(PC7):输出缓冲器满、低电平有效；表示CPU已经将数据写入8255的A口，通知外设取走。(PC7):外设对OBFA的响应信号、低电平有效。,IBFA,A口方式2端线信号定义,（3）方式2的中断功能INTE1中断允许,=1通知CPU,往8255输出；INTE2中断允许,=1表示8255已从外设接收数据,请求CPU读取；INTRA(PC3)中断请求信号,输出操作：CPU响应中断时由OUT指令产生;使INTR低（撤销8259引脚的中断请求）；为低,向8255写入数据,其后沿将低（为低表明cpu已经把数据传递给8255的数据寄存器）;为低，外设向8255发出信号；信号使8255的锁存器开启，数据输出到外设中；使信号为高，至此，一个数据输出过程结束。输入操作:外设向8255输送数据，产生并将数据锁存；锁存数据，使为高电平；变高(后沿),产生INTR;CPU响应中断，发出读出命令,并使INTR变低。,IBFA,IBFA,8255A的工作方式,(4)方式2的使用场合用于并行外设既是输入设备，又是输出设备的场合，如：磁盘设备；输入输出动作不会同时进行。(5)方式2与其它方式的组合A口工作于方式2、B口工作于方式0、输入的组合；C口PC7PC3配合A口，其定义为：PC3INTA;PC4=STBA;PC5=IBFA;PC6=ACKA;PC7=OBFA,控制字：11011/0,A口为方式2、B口为方式0、输出的组合；,A口工作于方式2、B口为方式1、输入的组合；,=0C6H,A口工作于方式2、B口工作于方式1、输出的组合；,控制字:1110B,5.38255A应用举例,8255工作于方式的例子,5.38255A应用举例,A口传送字符通道，工作于方式0，输出模式；B口不用；C口的PC2作为BUSY信号输入端；所以PC3PC0为输入C口的PC6作为STB信号输出端；所以PC7PC4为输出设字符在CL中；设8255A的端口地址为：A口：00D0HB口：00D1HC口：00D2H控制口：00D3H程序段如下：,PP:MOVAL,81H;控制字10000001OUT0D3H,AL;设置PC2PC0是输入口MOVAL,0DH;控制字置PC6为1，00001101OUT0D3H,ALLPST:INAL,0D2H;读端口C的PC2位状态ANDAL,04H;测试PC21(打印机忙)？JNZLPST;忙，转LPST,继续询问MOVAL,CL;不忙，从A口输出一个字符OUT0D0H,ALMOVAL,0CH;将PC6置0；00001100OUT0D3H,ALINCAL;再将PC6置1，00001101