微机原理8-8255的应用

第8章输入/输出接口,I/O接口是计算机与外设交换信息的中间桥梁。,8.1输入/输出接口8.1.1输入/输出接口的交换信息CPU与外设交换的信息：数据信息：数字量、开关量、模拟量。状态信息：BUSY，READY等，反映外设的状态。控制信息：CPU发出的命令如读写等。,8.1.2输入/输出的控制方式CPU与外设数据传送方式：程序控制方式（无条件传送和有条件传送）；中断控制方式；直接存储器存取方式。,1、程序控制-无条件传送:当需要与外设交换数据时，直接执行I/O指令，开始接/发数据。例1:无条件输入,O,O,O,O,O,+5V,K,命令口MOVAL,0DH;置PC6=1OUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0CH;置PC6=0OUTDX,ALCALLDELAYRETSPKENDP,O,+5V,压电蜂鸣器,7406,PC6,8255A,控制口地址为303H，其程序段为：,若改变DELAY的延时时间,即可改变喇叭发声的频率。,例4：8255A的0方式及其应用一、特点:在0方式下不设置专用联络信号线，需要联络时，由用户任意指定C口中的哪根线完成某种联络功能。由于无固定的专用联络信号，由用户根据数据传送的要求决定输入/输出的操作过程。1、要求:为某应用系统配置一个并行打印机接口，通过采用查询方式把存放在BUF缓冲的256个字符(ASCII码)送去打印。,2、分析:查询方式时，打印机与CPU之间传送数据的过程是：首先查询BUSY。若BUSY=1，打印机忙，则等待；若BUSY=0，打印机不忙，则送数据。把数据送到打印机的数据线上，此时打印机并未收到数据。再送出一个数据选通信号（负脉冲）给打印机，把数据总线上的数据打入到打印机的内部缓冲器。打印机在收到数据后，发出“忙”（BUSY=1）信号，表明打印机正在处理输入的数据。等到输入的数据处理完毕，打印机撤消“忙”信号，即置BUSY=0。最后送出一个回答信号ACK给主机，表示上一个字符已经处理完毕。如此重复工作，直到把全部字符打印出来。,图8-98255A并行打印机口电路框图,8255A打印机插座,接口驱动程序。打印机驱动程序的流程是根据打印接口标准的时序要求拟定的。,3、设计:电路设计包括硬件接口电路和软件驱动程序两部分。打印机接口电路。打印机接口电路原理框图如图8-9所示,驱动程序的程序段如下：CODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：CODEORG100HSTART：MOVAX,CODEMOVDS,AXMOVDX,303H；8255A命令口MOVAL,10000001B；工作方式字OUTDX,ALMOVAL,00001111B；PC7位置高OUTDX,ALMOVSI,OFFSETBUF；打印字符的内存首址MOVCX，0FFH；打印字符的个数,LL：MOVDX，302H；PC口地址INAL，DX；查BUSY=0？ANDAL，04HJNZLL;忙，则等待；不忙，则向A口送数。MOVDX，300H；PA口地址MOVAL，SI；从内存取数OUTDX，AL；送数到A口MOVDX，303H；8255A命令口MOVAL，00001110B；置STB=0OUTDX，ALNOPNOPMOVAL，00001111B；置STB=1OUTDX，ALINCSILOOPLLMOVAX，4C00HINT21HBUFDB定义256个ASCII字符代码CODEENDSENDSTART,规定8255并行接口地址为FFE0HFFE3H，试将其连接到8086的系统总线上。若希望8255的3个口24跳线均为输出，且输出方波，试编程序。INI55:MOVDX,0FFE3HMOVAL,10000000BOUTDX,AL,MOVAL,00HGOON:MOVDX,0FFE0HOUTDX,ALINCDXOUTDX,ALINCDXOUTDX,ALCALLDELAYNOTALJMPGOON,8255A工作方式：,三种式作方式：方式，方式，方式,方式0：无条件输入或输出方式，直接传送方式，无任何联络线。三个端口为8位独位的输入输出接口，输出锁存，输入缓冲。,8255A工作方式：,IBF：输出高电平有效，通知外设数据未取走。,INTRA：中断请求，输出高电平向CPU申请中断。,PC6PC7按位操作，输入或输出。,方式1：1、应答式输出或输入，（带联络线）分为A组或B组。2、输入输出均锁存。,PC4对外是输入信号，不受置位复位的影响。,8255A工作方式：,方式1A口输入操作：,8255A工作方式：,方式1B口输入操作：,IBF：输出高电平有效，通知外设数据未取走。,INTRB：中断请求，输出高电平向CPU申请中断。,8255A工作方式：,方式1A口输出操作：,INTRA：中断请求，输出高电平向CPU申请中断。,8255A工作方式：,方式1B口输出操作：,INTRB：中断请求，输出高电平向CPU申请中断。,8255A工作方式：,方式2及操作：1、应答式双向输出输入，输入输出均锁存。2、只有A组能工作在方式2，此时B口可工作在方式0,未用的C口可按位操作。,IBF：输出高电平有效，通知外设数据未取走。,INTRA：中断请求，输出高电平向CPU申请中断。,PC0PC2按位操作，输入或输出。,8255用作查询式打印机接口电路连接和打印机各信号的时序如图所示，8255的端口地址为380H383H，工作于方式0，试编写一段程序，将数据区中变量DATA的8位数据送打印机打印，并写上注释。,8255工作方式：A口：方式0输出，C口：上半口输出，下半口输入方式字：10000001B=81H,算法：（1）查询BUSY=1忙，=0空（2）A口输出数据（3）PC7低电平锁存数据到打印机,8255A的应用：,MOVAL，81H;初始化8255MOVDX,383HOUTDX，ALPC2:DECDXINAL，DX；PC2=1忙，=0送数据TESTAL，000000100JNZPC2MOVAL，DATA；数据送入A口MOVDX,380HOUTDX，ALMOVDX,383HMOVAL，00001110B；PC7置0，接收数据打印OUTDX，ALNOPMOVAL，00001111B；PC7置1OUTDX，AL,8255A的应用：,1、8255A的三个端口在使用时有什么差别？2、8255用作查询式打印机接口时的电路连接和打印机各信号的时序如图所示，8255的端口地址为80H83H，工作于方式0，试编写一段程序，将数据区中变量DATA的8位数据送打印机打印，程序以RET指令结束，并写上注释。3、若用共阴极LED数码管作显示器，它的接口连接图如图所示。写出显示7的段选码。,44矩阵键盘,8255A的应用：,键盘接口:编码和非编码，编码键盘提供按键的编码信息。非编码键盘由一组开关组成，由程序识别按建并分配实际意义。如图所示为8255A组成的非编码键盘接口电路。图中端口A工作在方式0，输出口端口B也工作在方式0、输入口。,检测键盘输入：1）检测有按下的键？a.端口A输出全“0”到行线上。b.读端口B口，全“1”，无键闭合；否则，有键按下。2）查找闭合键所在的行编码。a.分别在端口A的每根引线上送出低电平信号。b.读B口，不为“1”，该行有键按下。3）查闭合键的列编码。B口读人字节中“0”所在的位。即为按下键的列位置。,键盘接口:,PORTAEQU0300HPORTBEQU0301HPORTCEQU0302HPORTCNEQU0303HMOVDX，PORTCN；端口A、B方式0MOVAL，10000010B；A输出，B为输入OUTDX，ALWAITK：MOVDX，PORTA；等待键闭合MOVAL，0；行码送全“0”OUTDX，ALMOVDX，PORTB；读列码INAL，DXCMPAL，0FFH；JZWAITK；无键按下，继续等待MOVBL，0；扫描，送键号初值MOVBH，11111110B；初始扫描行码FEHMOVCX，8FNDROW：MOVAL，BH；送行码MOVDX，PORTAOUTDX，ALROLBH，1；修改行码MOVDX，PORTB；读列码INAL，DXCMPAL，OFFHJNZFNDCOL；有键按下，查列号ADDBL，8；指向下一行键号初值LOOPFNDROW；8行扫描JMPDONE；8行扫描完，无键按下,FNDCOL：RORAL，1；查所在列JNCRIGHTINCBL；键号加1，查下一列JMPFNDCOLRIGHT：；键的编号在BL中：,现有四种简单外设：（1）一组8位开关；（2）一组8位LED指示灯；（3）一个按钮开关；（4）一个蜂鸣器。要求：（1）用8255A作为接口芯片，将这些外设构成一个简单的微机应用系统，画出接口电路连接图。（2）编制几种驱动程序，每个程序必须包括有两种外设共同作用的操作。,8255A的端口地址为30H、32H、34H、36H，要求端口A的PA1控制继电器线圈，用端口C的PC2查询手动开关K1信号，写出8255A初始化和相关控制程序。,1、现有一种存储芯片容量为5124位，若要组成4KB的存储器，需要多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？2、设8255A的4个端口地址分别为0C0H、0C1H、0C2H和0C3H，要求用按位置位/复位控制字使PC6输出方波信号，试编程实现。3、设8255A接到系统中，端口A、B、C及控制口地址分别为220H、221H、222H及223H，工作在方式0，试编程将端口B的数据输入后，从端口C输出，同时，将其取反后从端口A输出。,4、已知某RAM芯片的存储容量为16KB，ROM芯片的存储容量为4K8位，问每种存储芯片的地址线和数据线分别为多少？用8KB和16K8位的RAM芯片构成48KB的存储器，各需要多少片？5、某I/O接口电路，状态端口地址为286H，数据端口地址为287H，外部输入数据准备好由D7=1给出，用查询方式写出输出数据的程序段。6、对8255A的控制口写入B0H，其端口C的PC5引脚是什么作用的信号线？试分析8255A各端口的