常用可编程接口芯.ppt

第8章 常用可编程接口芯片 教学重点接口芯片的引线功能及其与CPU的连接接口芯片的工作方式及其控制命令字接口芯片的编程与使用 8 1可编程并行接口8255 教学重点8255的工作方式和编程8255的应用 并行接口和串行接口的结构示意图 并行数据传输方式 以计算机的字长 通常是8位 16位或32位为传输单位 一次传送一个字长的数据适合于外部设备与微机之间进行近距离 大量和快速的信息交换例如 微机与并行接口打印机 磁盘驱动器微机系统中最基本的信息交换方法例如 系统板上各部件之间 接口电路板上各部件之间 并行接口8255 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片最基本的接口电路 三态缓冲器和锁存器与CPU间 与外设间的接口电路 状态寄存器和控制寄存器还有端口的译码和控制电路 中断控制电路共24个外设引脚 分3个端口 2组控制共三种输入输出工作方式 8 1 18255的内部结构和引脚 1 外设数据端口 端口A PA0 PA7A组 支持工作方式0 1 2端口B PB0 PB7B组 支持工作方式0 1端口C PC0 PC7仅支持工作方式0A组控制高4位PC4 PC7B组控制低4位PC0 PC3 端口A PA0 PA7常作数据端口 功能最强大端口B PB0 PB7常作数据端口端口C PC0 PC7可作数据 状态和控制端口分两个4位 每位可独立操作控制最灵活 最难掌握 2 与处理器接口 D0 D7数据线A0 A1地址线CS 片选信号 由它启动CPU与8255之间的通信 RD 读信号 它控制8255送出数据或状态信息至系统数据总线 WR 写信号 它控制把CPU输出到系统总线上的数据或命令写到8255 RESET复位信号 它清除控制寄存器 并置A B C端口为输入方式 8 1 28255的工作方式与控制字 方式0 基本输入输出方式适用于无条件传送和查询方式的接口电路方式1 选通输入输出方式适用于查询和中断方式的接口电路方式2 双向选通传送方式适用于与双向传送数据的外设适用于查询和中断方式的接口电路 8255的编程 初始化编程 一个方式控制字采用控制I O地址 A1A0 11工作过程中 通过数据端口对外设数据进行读写数据读写利用端口A B和C的I O地址 A1A0依次等于00 01 10IBMPC XT机上 端口A B C和控制端口的I O地址为60H 61H 62H和63H 1 写入方式控制字 控制字格式 写 A1A0 11 1 写入方式控制字 示例1 要求 A端口 方式1输入C端口上半部 输出 C口下半部 输入B端口 方式0输出方式控制字 10110001B或B1H8255端口地址为60H 63H 初始化的程序段 MOVAL 0B1H 方式控制字OUT63H AL 送到控制端口 读写端口C C端口被分成两个4位端口 两个端口只能以方式0工作 可分别选择输入或输出当A和B端口工作在方式1或方式2时 C端口的部分或全部引脚将被征用 其余引脚仍可设定工作在方式0 在控制上 C端口上半部和A端口编为A组 C端口下半部和B端口编为B组 2 端口C的位控制字 写 A1A0 11 位控制字写入控制端口特别便于置位复位内部中断允许触发器INTE 端口C的状态字 C口按位置 复位控制字 示例2 例2如上例 若A口工作于方式1作输入 要使用中断传送方式 则应当写PC4的按位置位字 MOVAL 00001001BOUT63H ALC口按位置 复位控制字须跟在方式控制字之后写入控制字寄存器 即使仅使用该功能 也应先选送一方式控制字 例8 1将8255C端口的8根I O线接8只发光二极管的正极 8个负极均接地 用按位置位 复位控制字编写使这8只发光二极管依次亮 灭的程序 设8255的端口地址为380H 383H MOVDX 383HMOVAL 80HOUTDX ALMOVAL 1AGAIN OUTDX ALMOVCX 1000LOOP ANDAL 0FEHOUTDX ALADDAL 3ANDAL 0FH PUSHAXMOVAH 11INT21HINCALPOPAXJNZAGAINretbeginendpcodeendsendbegin 方式0提供两个8位口 A和B 和两个4位口 PC7 PC4 PC3 PC0 任何一个口都可用做输入或输出 由CPU用简单的I O指令来进行读 写 一般用于无条件传送的场合 也可以用做查询式传送 无条件传送方式的接口电路时是十分简单的 不需要状态端口 3个端口都可作为数据端口 查询式输入或输出的接口电路习惯上将A口和B口作为数据口 将C口作为控制输出和状态输入口 8 1 38255三种工作方式的功能1 方式0 例若将例8 1改为C端口方式0输出 则控制程序为 MOVDX 383HMOVAL 80HOUTDX ALMOVDX 382HMOVAL 1AGAIN OUTDX ALMOVCX 1000LOOP PUSHAXMOVAH 1lINT21HINCALPOPAXJZBACKROLAL 1JMPAGAINBACK retbeginendpcodeendsendbegin 2 方式1 A口借用C口的一些信号线用作控制和状态线 形成A组 B口借用C口的一些信号线用作控制和状态线 组成B组 在方式1下 A口和B口的输入输出均带有锁存 端口C中用于联络和中断的控制状态信号功能固定不变 不能用程序更改 余下的两位均可作为输入或输出用 由方式控制字中的D3设定 方式1输入引脚 A端口 单向 数据选通信号表示外设已经准备好数据 输入缓冲器满信号表示A口已经接收数据 中断请求信号请求CPU接收数据 方式1输入引脚 B端口 单向 方式1需借用端口C用做联络信号同时还具有中断请求和屏蔽功能 方式1输入联络信号 STB 选通信号 低电平有效由外设提供的输入信号 当其有效时 将输入设备送来的数据锁存至8255的输入锁存器IBF 输入缓冲器满信号 高电平有效8255输出的联络信号 当其有效时 表示数据已锁存在输入锁存器INTR 中断请求信号 高电平有效8255输出的信号 可用于向CPU提出中断请求 要求CPU读取外设数据 方式1输入时序 STB 和IBF是外设和8255间的一对应答联络信号 为的是可靠地输入数据 方式1中断控制 8255A的中断由中断允许触发器INTE控制置位允许中断 复位禁止中断对INTE的操作通过写入端口C的对应位实现 INTE触发器对应端口C的位是作应答联络信号的输入信号的哪一位 只要对那一位置位 复位就可以控制INTE触发器选通输入方式下端口A的INTEA对应PC4端口B的INTEB对应PC2需要指出的是 在方式1时 PC4和PC2的置位 复位操作分别用于控制A口和B口的中断允许信号 这是8255的内部操作 这一操作对PC4和PC2引脚用于A口和B口的数据选通输入和状态没有任何影响 方式1下的输入过程 例8 2用选通输入方式从A端口输入100个8位二进制数 BUFDB100DUP pushaxMOVES AXmovax datamovds axMOVDX 38FHMOVAL 0B0HOUTDX ALMOVAL 9OUTDX ALMOVAX SEGIS8255MOVES 01C6H AXMOVAX OFFSETIS8255MOVES 01C4H AX MOVCX 100MOVBX 0MOVDX 38CHINAL 0A1HANDAL 0FDHOUT0A1H ALROTT JMP LOOPROTTINAL 0A1HORAL 2OUT0A1H ALret IS8255 INAL DXMOVBUF BX ALINCBXMOVAL 61HOUT0A0H ALMOVAL 62HOUT20H ALPOPAXINCAXINCAXPUSHAXIRET 方式1输出引脚 A端口 外设响应信号表示外设已经接收到数据 输出缓冲器满信号表示CPU已经输出了数据 中断请求信号请求CPU再次输出数据 方式1输出引脚 B端口 方式1输出联络信号 OBF 输出缓冲器满信号 低有效8255输出给外设的一个控制信号 当其有效时 表示CPU已把数据输出给指定的端口 外设可以取走ACK 响应信号 低有效外设的响应信号 指示8255的端口数据已由外设接受INTR 中断请求信号 高有效当输出设备已接受数据后 8255输出此信号向CPU提出中断请求 要求CPU继续提供数据 端口A的INTEA对应PC6端口B的INTEB对应PC2 方式1输出时序 OBF 和ACK 是外设和8255A间的一对应答联络信号 为的是可靠地输出数据 方式1下的输出过程 例8 3设计A端口基本输入 B端口选通输出的电路和程序 A端口输入8个开关的状态 8只发光二极管表示B端口输出的状态 用单稳电路来产生响应信号亮灭 改变A端口的输入 发来选通信号后即将8个开关的状态用发光二极管显示 DA1DB WAITINTERRUPT 0DH 0AH subax axpushaxMOVES AXmovax datamovds axMOVDX 383HMOVAL 94HOUTDX ALMOVAL 5OUTDX ALMOVAX SEGIO8255MOVES 01C6H AXMOVAX OFFSETIO8255MOVES 01C4H AX INAL 0A1HANDAL 0FDHOUT0A1H ALROTT MOVDX OFFSETDA1MOVAH 9INT21HJMP MOVAH 1lINT21HCMPAL 0JEROTTINAL 0A1HORAL 2OUT0A1H ALret IO8255 MOVDX 380HINAL DXINCDXOUTDX ALMOVAL 61HOUT0A0H ALMOVAL 62HOUT20H ALPOPAXINCAXINCAXPUSHAXIRET 3 方式2 双向方式 方式2将方式1的选通输入输出功能组合成一个双向数据端口 可以发送数据和接收数据只有端口A可以工作于方式2 需要利用端口C的5个信号线 其作用与方式1相同方式2的数据输入过程与方式1的输入方式一样 方式2双向引脚 用PC6设置INTE1 输出 用PC4设置INTE2 输入 输入和输出中断通过或门输出INTRA信号 方式2双向时序 8