第九章_8255及其应用

第八章可编程外围接口芯片8255A及其应用 8255A是一种通用的可编程并行I O接口芯片 通过本章的学习 读者应该掌握以下内容 8255A的结构和工作原理 8255A的工作方式 8255A的初始化编程及其应用 微机原理与接口技术 通用的可编程接口芯片 按一次传送数据的位数 并行接口串行接口 并行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是多位的 通常是一个字节或一个字 串行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是1位 微机原理与接口技术 并行接口中各位数据都是并行传送的 在数据信息的传送过程中并行接口起着锁存或缓冲的作用 9 18255A的工作原理 微机原理与接口技术 一 8255A的结构和功能 1 8255A的内部结构 3个8位的并行输入输出端口 端口A B C A组和B组控制逻辑 数据总线缓冲器 读写控制逻辑 1 数据端口A B C口通常A口和B口作为独立工作的I O数据端口 C口作为控制或状态信息端口 在方式控制字控制下 C口可以分成两个4位端口 分别与A口和B口配合使用 作为与外设之间的联络信号和存放接口电路当前的状态信息 微机原理与接口技术 端口A包含一个8位输入锁存器和数据输出缓冲器和锁存器 端口B包含一个8位数据输入 输出缓冲器和锁存器 一个8位的数据输入缓冲器 端口C输出有缓冲器和锁存器 输入只有缓冲器 没有锁存器 微机原理与接口技术 2 A组和B组控制逻辑性质 分A组控制部件 控制A和C口上半部 B组控制部件 控制B和C口下半部 控制字寄存器的内容CPU只能写不能读 功能 接收CPU写入的方式控制字和对C口按位置位 复位控制字 实现对A B C口的控制 微机原理与接口技术 3 数据总线缓冲器性质 8位双向三态门电路 功能 I O的数据 CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的 数据总线缓冲器的8根数据线D7 D0一般与8086CPU低8位数据线相连 微机原理与接口技术 4 读 写控制逻辑性质 逻辑译码电路组成功能 控制CPU送来的控制字或输出数据送至相应端口 把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口送至CPU 由端口地址A1A0和相应控制信号组合起来可定义8255A的各端口的操作方式 微机原理与接口技术 2 8255A的外部引脚 微机原理与接口技术 8255A是双列直插式40个引脚芯片1 RESET 复位信号 RESET的下降沿 清除8255A控制字寄存器的内容 并将三个端口置成输入方式 2 D7 0 8位数据总线 和CPU系统数据总线相连 3 PA7 PA0 8位A端口数据信号线 4 PB7 PB0 8位B端口数据信号线 5 PC7 PC0 8位C端口数据信号线 6 片选信号线 由译码电路的输出端提供 7 读信号 与CPU的控制线相连 8 写信号 与CPU的控制线相连 9 A1A0 端口选择线 组合的00 01 10 11分别选择A口 B口 C口及控制端口 微机原理与接口技术 表9 18255A的读写操作控制 1 微机原理与接口技术 二 8255A的控制字 8255A工作方式和工作状态的建立是向控制字寄存器写入相应的8位控制字完成的 一类控制字用于定义各端口的工作方式 称为方式选择控制字 另一类控制字用于对C端口的任一位进行置位或复位操作 称为置位复位控制字 D7D6D5D4D3D2D1D0 1 8255A的方式选择控制字 例 8255A工作在方式选择控制字 A口是选通的输入方式 B口基本的输出方式 解 控制字为10111000 B8H 初始化程序 MOVDX PORT CMOVAL B8HOUTDX AL 微机原理与接口技术 2 8255A端口C的置位 复位命令字 8255A端口C的置位 复位命令字可实现对端口C的每一位进行控制 例 设8255A的控制口地址为63H 要求对C口的PC0置1 C口的PC4复位 则程序指令如下 MOVAL 0DHOUT63H AL PC0置1MOVAL 08HOUT63H AL PC4复位 微机原理与接口技术 三 8255A的工作方式和C口状态字1 方式0 基本输入输出方式 1 方式0的工作特点适用于不需要应答信号的简单输入输出场合 这种方式下 A口和B口可作为8位的端口 C口的高4位和低4位可作为两个4位端口 这4个端口的任何一个既可以作为输入也可以作输出 从而构成16种不同的输入输出组态 微机原理与接口技术 2 方式0的输入输出操作CPU与这些端口交换数据时 可以直接用输入指令从指定端口读取数据 或用输出指令将数据写入指定的端口 不需要任何其他用于应答的联络信号 对于方式0 还规定输出信号可以被锁存 输入不能锁存 微机原理与接口技术 3 方式0的使用场合方式0通常使用于同步传送和查询式传送两种场合 例如 设8255A的控制字寄存器的端口地址为63H 若要求A口和B口工作方式0 B口和C口的上半部分 高4位 作输入 C口的下半部分 低4位 为输出 可用下列指令来设置这种方式 MOVAL 10011010BOUT63H AL 微机原理与接口技术 2 方式1 选通输入输出方式 这种工作方式下 A口和B口作为数据口 均可工作输入或输出方式 并且这两个8位数据口的输入 输出的数据都能锁存 但是必须在联络信号控制下才能完成I O操作 端口C的6根线用来产生或接受这些联络信号 微机原理与接口技术 选通输入方式 A口方式1 输入 微机原理与接口技术 输入选通信号 由外设送往8255A 输入缓冲器满信号 是8255发出的状态信号 供CPU查询 中断请求信号 只有当STB IBF INTE三者都高时 INTR才能被置为高电平 中断允许信号 这是一个控制8255A是否能向CPU发中断请求的信号 它没有外部引出脚 是通过软件设置的 B口方式1 输入 微机原理与接口技术 A口方式1 输出 微机原理与接口技术 外设的回答信号 由外设送给8255A 输出缓冲器满信号 中断允许信号 中断请求信号 在中断是允许的情况下 当输出设备已受到CPU输出的数据之后 该信号变高 可用于向CPU提出中断请求 要求CPU再输出一个数据给外设 选通输出方式 B口方式1 输出 INTEA PA0 PA7 PC2 PC1 PC0 ACK OBF INTR O WR 微机原理与接口技术 3 方式2 双向选通输入输出方式 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 适用于双向传送数据的外设 用于查询和中断方式的接口电路 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 微机原理与接口技术 方式2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 微机原理与接口技术 微机原理与接口技术 中断请求信号 高电平有效 输入缓冲器满信号 选通输入信号 低电平有效 外设对 OBFA的应答信号 低电平有效 输出缓冲器满信号 低电平有效 4 C口状态字 8255工作于方式0时 C口各位作输入输出用 当它工作于方式1和方式2时 C口产生或接收与外设间的联络信号 这时可用输入指令对C口进行读操作就可读取C口的状态 微机原理与接口技术 1 方式1状态字 微机原理与接口技术 D7D6D5D4D3D2D1D0 输入状态字 微机原理与接口技术 D7D6D5D4D3D2D1D0 输出状态字 2 方式2状态字 微机原理与接口技术 D7D6D5D4D3D2D1D0 一 基本输入输出应用举例某一系统中 8个开关K7 K0 要求不断检测它们的通断状态 并随时在发光二极管LED7 LED0上显示出来 开关断开 相应的LED点亮 开关合上 LED熄灭 6 38255A的应用举例 微机原理与接口技术 对应于8255A的A口 B口 C口和控制字寄存器的端口地址分别为 F0H F2H F4H和F6H 具体程序如下 MOVDX 0F6H MOVAL 10010000BOUTDX ALTEST IT MOVDX 0F0HINAL DXMOVDX 0F2HOUTDX ALJMPTEST IT 微机原理与接口技术 二 8255A作为打印机接口的应用8255A作为连接打印机的接口 工作于方式0 查询式传输 设8255A的端口地址为 60H 63H 方式0怎样进行查询式传输 方式0没有规定具体的应答信号 所以端口A或端口B作为数据的输入口或输出口时 往往将C口分为高4位和低4位两部分 分别用来作输入口或输出控制信号的输出口 这样利用端口C来配合A和端口B的查询式数据传输 微机原理与接口技术 分析 查询方式的打印机接口 图中8255A的控制口接地址63H 用8255AA口作为输出打印数据口 工作于方式0 8255APC7引脚作为打印机的数据选通信号 由它产生一个负脉冲 将将数据线D7 D0上的数据送入打印机 另外分配PC0引脚来接收打印机的忙状态信号 打印机在打印某字符时 忙状态信号BUSY 1 此时 CPU不能向8255A输出数据 一定要等待BUSY信号为低电平无效时 CPU才能再次输出数据到8255A 微机原理与接口技术 工作过程 当处理器要往打印机输出字符时 先查询打印机的状态 如果打印机正在打印字符 则忙信号BUSY为1 反之为0 因此 当查询到BUSY 0时 则可通过8255A往打印机送一个字符 微机原理与接口技术 8086 D7 D0 8255A PA7 PA0 PC5 PC0 STB BUSY 打印机 8255A作为打印机的接口示意图 2 查询程序设计用查询BUSY信号完成CPU与打印机间数据交换的源程序 MOVAL 81H 8255A方式选择控制