第八章可编程接口芯及其接口-并行接口8255A课件

1、1一、并行接口概述一、并行接口概述二、二、8255A8255A工作原理工作原理三、三、8255A8255A的应用举例的应用举例2数据的各位同时由源到达目的地数据的各位同时由源到达目的地 快快多根数据线多根数据线 距离短、远程费用高距离短、远程费用高r 并行通信并行通信 将数据的各位将数据的各位同时同时在在多根并行传输线上多根并行传输线上进行传输。进行传输。01010110 D0D1D2D3D4D5D6D7目目的的D0D1D2D3D4D5D6D7源源并行通信并行通信适于适于短距离短距离、高速高速通信通信一、并行接口概述一、并行接口概述3l 并行接口的典型硬件结构包括：并行接口的典型硬件结构包括：

2、1、一个或一个以上具有锁存或缓冲的数据端口、一个或一个以上具有锁存或缓冲的数据端口2、与、与CPU进行数据交换所必须的控制和状态信号进行数据交换所必须的控制和状态信号3、与外设进行数据交换所必须的控制和状态信号、与外设进行数据交换所必须的控制和状态信号4、端口译码电路、端口译码电路5、控制电路、控制电路l 并行接口连接并行接口连接CPU与并行外设，实现与并行外设，实现 两者间的并行通信，两者间的并行通信， 在信息传送过程中，起到输出锁存或输入缓冲的作用。在信息传送过程中，起到输出锁存或输入缓冲的作用。一、并行接口概述一、并行接口概述4CPUCPU控制寄存器控制寄存器输入缓冲寄存器输入缓冲寄存器

3、输出缓冲寄存器输出缓冲寄存器状态寄存器状态寄存器数据总线数据总线地址地址译码译码读出信号读出信号写入信号写入信号复位复位准备好准备好中断请求中断请求地址地址片选片选A A0 0A A1 1输输入入设设备备数据输入数据输入数据输入准备好数据输入准备好数据输入回答数据输入回答输输出出设设备备数据输出数据输出数据输出准备好数据输出准备好数据输出回答数据输出回答并行接口连接外设示意图并行接口连接外设示意图一、并行接口概述一、并行接口概述5l不可编程并行接口和可编程并行接口不可编程并行接口和可编程并行接口 不可编程并行接口的工作方式和功能不可编程并行接口的工作方式和功能: : 是由硬件接线决定，不能用软

4、件来控制。是由硬件接线决定，不能用软件来控制。 可编程并行接口的工作方式和功能可编程并行接口的工作方式和功能: : 可用软件编程的方法改变，可用软件编程的方法改变， 使接口具有更大的灵活性和通用性。使接口具有更大的灵活性和通用性。一、并行接口概述一、并行接口概述6一般情况下不交叉使用一般情况下不交叉使用，因为，因为:只有本系列的芯片才能更好地保证时序上的配合只有本系列的芯片才能更好地保证时序上的配合,和各种功能的发挥，使和各种功能的发挥，使CPU可靠与外设交换信息。可靠与外设交换信息。l 在并行接口芯片中，在并行接口芯片中， 不同的产品系列研制出与之相匹配的接口芯片。不同的产品系列研制出与之相

5、匹配的接口芯片。例例 在在80X86系列系列中使用中使用8255A芯片芯片 在在Z80系列系列中使用中使用Z80-PIO芯片芯片 在在6800系列系列中使用中使用MC6820PIA芯片芯片一、并行接口概述一、并行接口概述71、8255A引脚、编程结构引脚、编程结构Intel系列的系列的8位并行接口芯片位并行接口芯片通用性强，使用灵活通用性强，使用灵活可用程序设置和改变芯片的工作方式可用程序设置和改变芯片的工作方式是一种是一种典型的可编程并行接口芯片典型的可编程并行接口芯片8255APA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PB0PB1PB2P

6、A4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VccPB7PB6PB5PB4PB340个引脚，双列直插式个引脚，双列直插式 二、二、8255的工作原理的工作原理8resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理9（1）. 数据端口数据端口 A、B、Cr 每个端口每个端口8位，通过编程设定其为输入口或输出口位，通过编

7、程设定其为输入口或输出口r 可用来和外设传送信息可用来和外设传送信息resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理10r 端口端口A有有 3 种工作方式种工作方式( 方式方式 0、方式、方式 1、方式、方式 2)对外对外 8 根引脚根引脚 PA7 PA0 resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲

8、器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理11r端口端口B 有有 2 种工作方式：方式种工作方式：方式 0、方式、方式 1对外对外 8 根引脚根引脚 PB7 PB0resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外

9、外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理12r 端口端口C对外引脚对外引脚PC0 PC7resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理13 当端口当端口 A 在方式在方式 1 或方式或方式 2、端口、端口 B 在方式在方式 1 时，时， 端口端口 C 的某些位用于传送联络信号的某些位用于传送联络信号， 以适应以适

10、应CPU与外设间的各种数据传送方式的要求，与外设间的各种数据传送方式的要求， 如查询传送的应答信号、中断传送的中断申请信号等；如查询传送的应答信号、中断传送的中断申请信号等； C口未被用作联络信号的其它位可工作在方式口未被用作联络信号的其它位可工作在方式 0。resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设14（2）. 控制端口控制端口D (A组和组和B组控制电组控制电路路) 8位端口，无对

11、外引脚位端口，无对外引脚 控制端口的内容决定控制端口的内容决定A口、口、B口、口、C口的工作状态口的工作状态(输入或输出输入或输出) 和工作方式（方式和工作方式（方式 0、1、2）, 起控制作用。起控制作用。resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设 二、二、8255的工作原理的工作原理15 由由1个个8位双向三态缓冲器构成位双向三态缓冲器构成 8255A内各端口通过数据缓冲器与系统总

12、线相连。内各端口通过数据缓冲器与系统总线相连。 CPU与端口与端口A、B、C间传送的数据，间传送的数据， 以及以及CPU写入控制端口写入控制端口D中的控制字均通过数据缓冲器传送。中的控制字均通过数据缓冲器传送。（3）. 数据总线缓冲器数据总线缓冲器(引脚引脚D0D7)resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设 二、二、8255的工作原理的工作原理16（4）. 读写控制电路读写控制电路

13、(引脚引脚CS、 RD、 WR) 控制数据总线缓冲器的状态。控制数据总线缓冲器的状态。 数据总线缓冲器有数据总线缓冲器有3种状态：输入、输出、高阻态种状态：输入、输出、高阻态 resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设 二、二、8255的工作原理的工作原理17resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码RESETA1

14、A0PC7PC0PB7PB0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设RDWRCSPA7PA0 二、二、8255的工作原理的工作原理18选择被操作的端口选择被操作的端口（5）. 片内译码电路片内译码电路 (引脚引脚A1、 A0)resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设 二、二、8255的工作原理的工作原理19A1 A0选选中中端端口口0 0端端口口 A

15、0 1端端口口 B1 0端端口口 C1 1控控制制端端口口 DresetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码RESETA1A0PC7PC0PB7PB0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设RDWRCSPA7PA020由由CS、A1、A0、RD、WR引脚的不同组合，引脚的不同组合，实现各种不同的功能。实现各种不同的功能。CS A1 A0 RD WR功功 能能 0 0 0 0 1对对端端口口 A 读读 0 0 1 0 1对对端端口口 B 读读 0 1 0 0 1对对端端口口 C 读读 0 1 1

16、 0 1非非法法，不不能能对对 D 口口读读输输入入 0 0 0 1 0对对端端口口 A 写写 0 0 1 1 0对对端端口口 B 写写 0 1 0 1 0对对端端口口 C 写写 0 1 1 1 0对对端端口口 D 写写输输出出 1 1 1数数据据缓缓冲冲器器为为三三态态断断开开211方式控制字方式控制字2. C口按位置位口按位置位/复位控制字复位控制字2 2、8255A8255A的控制字的控制字 二、二、8255的工作原理的工作原理22 8255A控制口控制口D的内容的内容对数据端口对数据端口A、B、C起控制作用，起控制作用， 故称为故称为8255A的控制字。的控制字。resetD7D0A9

17、A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设 二、二、8255的工作原理的工作原理23 通过编程向控制口写入不同的控制字，通过编程向控制口写入不同的控制字， 可灵活的改变端口可灵活的改变端口A、B、C的工作状态和工作方式。的工作状态和工作方式。例例 假设假设8255A 控制端口的地址为控制端口的地址为Port_Ctrl, 8255A控制口的内容为控制口的内容为CtrlData 设置控制字的程序段如下：设置控制

18、字的程序段如下： MOV DX，Port_Ctrl ;置置DX为控制口地址为控制口地址 MOV AL，CtrlData ;置控制字于置控制字于AL中中 OUT DX, AL ;将控制字写入控制口将控制字写入控制口 二、二、8255的工作原理的工作原理24 8255A有两种控制字，由写入内容的有两种控制字，由写入内容的D7位区分：位区分：D7=1, 方式控制字方式控制字设定设定A口、口、B口、口、C口的工作状态和工作方式。口的工作状态和工作方式。工作状态：输入或输出工作状态：输入或输出工作方式：方式工作方式：方式 0、方式、方式 1、方式、方式 2D7=0 , C口按位置位口按位置位/复位控制字

19、复位控制字使使C口中的某一位为口中的某一位为1（置位）或（置位）或0（复位）。（复位）。 二、二、8255的工作原理的工作原理25（1）. 方式控制字方式控制字设定设定A口、口、B口、口、C口的工作状态和工作方式。口的工作状态和工作方式。工作状态工作状态：输入或输出：输入或输出工作方式工作方式：方式：方式 0、方式、方式 1、方式、方式 2resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设26

20、B口口0 输出输出1 输入输入0 方式方式01 方式方式11D7D6D5D4D3D2D1D0特征位，特征位，D7=1表示是方式控制字表示是方式控制字PC3PC00 输出输出1 输入输入B口工作方式口工作方式PC7PC40 输出输出1 输入输入A口口0 输出输出1 输入输入A口工作方式口工作方式00 方式方式001 方式方式11x 方式方式2方方式式控控制制字字各各位位含含义义 二、二、8255的工作原理的工作原理27例例 8255A与系统的连线如下，与系统的连线如下， 片选译码地址为片选译码地址为F0F3h 1) 确定各端口地址确定各端口地址; 2) 编程设置编程设置8255A : A口方式口

21、方式 0 输入，输入，PC7PC4输出输出 B口方式口方式 0 输出，输出，PC3PC0输入输入resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码RESETA1A0PC7PC0PB7PB0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设RDWRCSPA7PA0F0F3h28最后得出结论：最后得出结论： A口地址口地址为为 F0 H B口地址口地址为为 F1 H C口地址口地址为为 F2 H D口地址口地址为为 F3 H1) 确定端口地址确定端口地址由由8255A编程结构知：编程结构知：A1 A0选选中中端

22、端口口0 0端端口口 A0 1端端口口 B1 0端端口口 C1 1控控制制端端口口 D由由8255A的的CS与系统总线的连线知与系统总线的连线知, 地址在地址在F0F3h可使可使CS有效，故有效，故: 4个端口的地址在个端口的地址在F0F3h中。中。结合结合8255A与系统总线的连线与系统总线的连线: A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 F0H 1 1 1 1 0 0 0 0 A口口F1H 1 1 1 1 0 0 0 1 B口口F2H 1 1 1 1 0 0 1 0 C口口F3H 1 1 1 1 0 0 1 1 D口口 CSA1 A0 8255A总线总线 二、二、8255的工作原理

23、的工作原理2) 确定方式控制字确定方式控制字10010001D7D6D5D4D3D2D1D0特征位特征位A口口方式方式 0A口口输入输入PC7PC4输出输出B口口方式方式 0B口口输出输出PC3PC0输入输入所以，方式控制字为所以，方式控制字为 1001 0001B，即，即91H 要求设置要求设置: A口方式口方式0输入，输入，PC7PC4输出输出 B口方式口方式0输出，输出，PC3PC0输入输入 二、二、8255的工作原理的工作原理30设置方式控制字的程序段为：设置方式控制字的程序段为：MOV DX, 0F3H ;控制口地址控制口地址MOV AL, 91H ;方式控制字方式控制字OUT DX

24、, AL或或 MOV AL, 91H ; 方式控制字方式控制字OUT 0F3H, AL 二、二、8255的工作原理的工作原理31（2）. C口按位置位口按位置位/复位控制字复位控制字 作用是：作用是： 使使C口中的某一位为口中的某一位为1（置位）或（置位）或0（复位）；（复位）； 或在或在A口、口、B口采用中断方式时，口采用中断方式时， 通过向通过向C口的指定位置位，允许口的指定位置位，允许8255A的中断信号发出。的中断信号发出。 二、二、8255的工作原理的工作原理320 复位复位1 置位置位0D7D6D5D4D3D2D1D0设置内容设置内容特征位，特征位，D7=0表示是表示是C口按位口按

25、位置位置位/复位控制字复位控制字无意义无意义选择设置位选择设置位C口按位置位口按位置位/复位控制字各位含义复位控制字各位含义:D3 D2 D1设设置置位位0 0 0PC00 0 1PC10 1 0PC20 1 1PC31 0 0PC41 0 1PC51 1 0PC61 1 1PC7 二、二、8255的工作原理的工作原理例例 连线如上例，连线如上例， 通过控制口置通过控制口置 PC2 为为 0，置，置 PC4 为为 1 MOV DX，0F3H ;置置DX为控制口地址为控制口地址 MOV AL，0000 0100B ;置置PC2为为0 OUT DX, AL MOV AL，0000 1001B ;置

26、置PC4为为1 OUT DX, AL 二、二、8255的工作原理的工作原理343 3、8255A8255A的工作方式的工作方式（1）. 三种工作方式三种工作方式（2）. 方式方式0 （3）. 方式方式1（4）. 方式方式2 二、二、8255的工作原理的工作原理35r 在在8255A内部硬件结构中内部硬件结构中: A口和口和B口之间没有硬件关系，口之间没有硬件关系， 即可分别作为独立的输入或输出端口；即可分别作为独立的输入或输出端口； C口和口和A口，口，C口和口和B口之间有硬件联系，口之间有硬件联系， 通过向控制口设置控制字可以改变这种联系。通过向控制口设置控制字可以改变这种联系。（1）. 三

27、种工作方式三种工作方式 二、二、8255的工作原理的工作原理36resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A总线总线 二、二、8255的工作原理的工作原理37r 根据根据A A口和口和CC口、口、B B口和口和CC口之间硬件关系的不同，口之间硬件关系的不同， 可以有三种不同的工作方式可以有三种不同的工作方式, , 分别称为方式分别称为方式 0 0、方式、方式 1 1、方式、方式

28、 2 2。方式方式 0: 与与C口之间口之间没有硬件联系没有硬件联系。 方式方式 1: C口的口的某某3根引脚根引脚作为端口与外设的联络信号。作为端口与外设的联络信号。方式方式 2: C口的口的某某5根引脚根引脚作为端口与外设的联络信号。作为端口与外设的联络信号。 二、二、8255的工作原理的工作原理381. 方式方式0（基本输入输出方式）（基本输入输出方式） A口工作在方式口工作在方式 0 时，时，A口口和和C口之间没有硬件联系口之间没有硬件联系 B口工作在方式口工作在方式 0 时，时，B口口和和C口之间没有硬件联系口之间没有硬件联系resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码

29、译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设39工作在工作在方式方式 0 的端口的端口，为，为单向传送端口单向传送端口， 由方式控制字决定是输入还是输出。由方式控制字决定是输入还是输出。1001/01/001/01/0特征位特征位A口口工作方式工作方式 A口口I/OPC7PC4I/OB口口工作方式工作方式 B口口I/OPC3PC0I/O工作在方式工作在方式 0 的端口：的端口： 作为输入口相当于普通的三态门作为输入口相当于普通的三态门 作为输出

30、口相当于普通的锁存器作为输出口相当于普通的锁存器 CPU可利用方式可利用方式 0 下的端口，直接对端口进行读写操作，下的端口，直接对端口进行读写操作， 实现实现CPU与外设间的数据传送。与外设间的数据传送。 二、二、8255的工作原理的工作原理三态缓冲器三态缓冲器地址译码器地址译码器数据数据来自外设来自外设88IO/ MRD数据总线数据总线地址总线地址总线方式方式 0 输入输入方式方式0输入（输入（IN AL，PORT） 框图框图& 二、二、8255的工作原理的工作原理u方式方式0 0输出输出方式方式0 0输出（输出（OUT PORTOUT PORT，ALAL） 框图：框图：锁存器锁存

31、器到外设到外设8 88 8IO/IO/M MWRWR地址译码器地址译码器数据总线数据总线地址总线地址总线& &CECE 二、二、8255的工作原理的工作原理42p方式方式0的使用场合的使用场合同步方式同步方式在同步传送时，发送方和接收方由同一时序信号来管理，所以双在同步传送时，发送方和接收方由同一时序信号来管理，所以双方相互知道对方的动作，不需要应答信号。也就是说方相互知道对方的动作，不需要应答信号。也就是说CPU不需要不需要查询外设的状态。这种情况下，对接口要求很简单，只要能传送查询外设的状态。这种情况下，对接口要求很简单，只要能传送数据就行，此时数据就行，此时8255A的三

32、个数据端口可以实现三路数据传送。的三个数据端口可以实现三路数据传送。查询方式查询方式查询传输时，需要有应答信号，此时端口查询传输时，需要有应答信号，此时端口A和端口和端口B常作为数据常作为数据端口，把端口端口，把端口C的两部分（高、低位）用来输出一些控制信号和的两部分（高、低位）用来输出一些控制信号和接收一些状态信号，这样端口接收一些状态信号，这样端口C就用来配合端口就用来配合端口A和端口和端口B工作工作 二、二、8255的工作原理的工作原理 （2）. 方式方式1（选通输入输出方式）（选通输入输出方式） A、B口工作在方式口工作在方式1时，时， C口的口的某某3根引脚根引脚作为作为A、B口的联

33、口的联络信号络信号。resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设44工作在方式工作在方式 1 的端口，为单向传送端口。的端口，为单向传送端口。 由方式控制字决定是输入还是输出。由方式控制字决定是输入还是输出。1011/01/011/01/0D7D6D5D4D3D2D1D0特征位特征位A口口工作方式工作方式 A口口I/OPC7PC4I/OB口口工作方式工作方式 B口口I/OPC3PC0I/

34、O 二、二、8255的工作原理的工作原理45在方式在方式 1 下，下，C口作为口作为A口、口、B口联络信号的引脚，口联络信号的引脚， 其动作关系在芯片设计和制造时已固定，其动作关系在芯片设计和制造时已固定， 不由用户自己安排，也不能编程改变。不由用户自己安排，也不能编程改变。 即即C口作为联络信号的引脚口作为联络信号的引脚： 不受方式控制字的控制不受方式控制字的控制。该出则出，该入则入。该出则出，该入则入。 不受不受C口按位置位口按位置位/复位控制字控制复位控制字控制， 即对这些位的置位即对这些位的置位/复位不影响这些引脚信号。复位不影响这些引脚信号。1011/01/011/01/0特征位特征

35、位A口口工作方式工作方式 A口口I/OPC7PC7PC4PC4I/OB口口工作方式工作方式 B口口I/OPC3PC3PC0PC0I/O 二、二、8255的工作原理的工作原理46利用方式利用方式 1 下的联络信号，下的联络信号， 可方便地可方便地实现查询或中断方式实现查询或中断方式的硬件设计，的硬件设计， 使使CPU能够有效、可靠地与外设进行数据传送。能够有效、可靠地与外设进行数据传送。 A口、口、B口在输入或输出不同的工作状态时，口在输入或输出不同的工作状态时， C口联络信号的引脚和意义也不同。口联络信号的引脚和意义也不同。 二、二、8255的工作原理的工作原理 二、二、8255的工作原理的工

36、作原理47l方式方式1下输入端口的联络信号下输入端口的联络信号1 0 1 1A A口方式口方式1 1输入控制字输入控制字11 1B B口方式口方式1 1输入控制字输入控制字PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFAIBFASTBASTBAINTRAINTRARDRDD7D7D0D0A口方式口方式1输入时输入时相应的联络信号相应的联络信号PB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEBINTEBPC2PC2与门与门RDRDB口方式口方式1输入时输入时相应的联络信号相应的联络信号D7D7D0D0IBFBIBFB

37、STBBSTBBINTRBINTRB48 对方式对方式1输入的端口，输入的端口，C口提供与外部联络的信号有：口提供与外部联络的信号有： STB 选通信号（低电平有效）选通信号（低电平有效）由外设发出，送给由外设发出，送给8255A，作用是将外设送来的数据锁存到作用是将外设送来的数据锁存到8255A的输入端口。的输入端口。 IBF 输入缓冲器满信号（高电平有效）输入缓冲器满信号（高电平有效） 8255A 发出，发出， 表示外设送来的数据已进入输入端口。表示外设送来的数据已进入输入端口。 当外设送来的数据送入输入端口后，当外设送来的数据送入输入端口后， 8255A自动发出自动发出IBF。 INTR

38、 中断申请信号中断申请信号 （高电平或上升沿有效）（高电平或上升沿有效）8255A 发出，用来向发出，用来向CPU发出中断申请。发出中断申请。STB、IBF、INTE均为时，均为时，8255A自动发出自动发出INTR。PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFIBFSTBSTBINTRINTR 二、二、8255的工作原理的工作原理49对方式对方式1输入的端口，输入的端口，8255A内部的控制信号有：内部的控制信号有： INTE 中断允许控制信号中断允许控制信号 作用是控制是否允许作用是控制是否允许8255A的中断申请信号的中断申请

39、信号INTR发出。发出。PA7PA0PC4PC5PC3INTEAPC4与门与门IBFSTBINTR 此信号无引出此信号无引出， 通过通过控制口控制口对对C口相应位的置位口相应位的置位/复位复位设置设置允许或不允许允许或不允许。 A口，口，对对PC4置置位位, 使使INTEA=1, 允许允许中断中断 对对PC4复复位位, 使使INTEA=0, 不允许不允许中断中断 B口，口，对对PC2置置位位, 使使INTEB=1, 允许允许中断中断 对对PC2复复位位, 使使INTEB=0, 不允许不允许中断中断 二、二、8255的工作原理的工作原理50PB7PB0PA7PA0STBIBFINTRRD方式方式

40、1的输入时序：的输入时序： 从工作在方式从工作在方式1下的输入端口输入数据时，下的输入端口输入数据时， 有关信号的变化关系。有关信号的变化关系。外设送来数据外设送来数据当当INTE=1时时 RDRDD7D7D0D0PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFIBFSTBSTBINTRINTR 二、二、8255的工作原理的工作原理51 当外设数据准备好，将数据送至端口线当外设数据准备好，将数据送至端口线PA7PA0或或PB7PB0 外设发出选通信号外设发出选通信号STB: (1) 将数据锁存在输入端口内。将数据锁存在输入端口内。 (2

41、) 使使IBF变高变高，表示输入端口满，可用于阻止外设输入新数据，表示输入端口满，可用于阻止外设输入新数据 (3) 如果如果INTE=1, STB的的上升沿上升沿使使INTR变高，发出中断请求。变高，发出中断请求。 中断处理程序中中断处理程序中CPU 读取数据，发出读取数据，发出RD信号信号: (1) RD 的下降沿清除的下降沿清除INTR (2) RD 的上升沿清除的上升沿清除IBF (3) 端口内的数据进入端口内的数据进入CPUPA7PA7PA0PA0PB7PB7PB0PB0STBIBFINTRRD外设送来数据外设送来数据当当INTE=1时时 RDRDD7D7D0D0PA7PA7PA0PA

42、0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFIBFSTBSTBINTRINTR52小结：方式输入时，中断申请信号发出的条件是：小结：方式输入时，中断申请信号发出的条件是： STB=1 由外设输入负脉冲信号满足由外设输入负脉冲信号满足 IBF=1 此信号由此信号由8255A自动产生，自动产生， STB信号置信号置, RD的上升沿置的上升沿置0 INTE=1 此信号无引出，通过编程实现：此信号无引出，通过编程实现： A口，由控制口对口，由控制口对PC4置位置位 B口，由控制口对口，由控制口对PC2置位置位PA7PA7PA0PA0PB7PB7PB0PB0STB

43、IBFINTRRD外设送来数据外设送来数据当当INTE=1时时 RDRDD7D7D0D0PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFIBFSTBSTBINTRINTRRDRDD7D7D0D0PB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEAINTEAPC2PC2与门与门IBFIBFSTBSTBINTRINTR53注意：注意： 在方式在方式1下，下，作为联络信号的外部引脚作为联络信号的外部引脚PC4、PC2， 不受不受C口按位置位口按位置位/复位控制字控制，复位控制字控制， 即对这些位的置位即对这些位的置位/复位不

44、影响这些引脚信号的输入复位不影响这些引脚信号的输入/输出，输出， 而只在而只在8255A内部对内部对INTE信号起作用。信号起作用。PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFAIBFASTBASTBAINTRAINTRARDRDD7D7D0D0PB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEBINTEBPC2PC2与门与门RDRDD7D7D0D0IBFBIBFBSTBBSTBBINTRBINTRB1 0 1 1A口方式口方式1输入控制字输入控制字11 1B口方式口方式1输入控制字输入控制字54l方式方式1 1下

45、输出端口的联络信号下输出端口的联络信号A口方式口方式1输出时输出时相应的联络信号相应的联络信号B口方式口方式1输出时输出时相应的联络信号相应的联络信号1 0 1 0A口方式口方式1输出控制字输出控制字11 0B口方式口方式1输出控制字输出控制字PA7PA7PA0PA0PC6PC6PC7PC7PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门OBFAOBFAACKAACKAINTRAINTRAWRWRD7D7D0D0PB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEBINTEBPC2PC2与门与门WRWRD7D7D0D0OBFBOBFBACKBACKBINTRBINTRB 二

46、、二、8255的工作原理的工作原理55对方式对方式1输出的端口，输出的端口，C口提供与外部联络的信号有：口提供与外部联络的信号有： OBF 输出缓冲器满信号（低电平有效）输出缓冲器满信号（低电平有效）当数据送至当数据送至8255A输出缓冲器后，输出缓冲器后，8255A自动发出。自动发出。 表示表示CPU送来的数据已进入送来的数据已进入8255A输出端口，输出端口， 可用来通知外设把数据取走。可用来通知外设把数据取走。 ACK 外设响应信号（低电平有效）外设响应信号（低电平有效） 由外设发出，送给由外设发出，送给8255A。 作用是通知作用是通知 8255A 输出端口的数据已被外设取走，输出端口

47、的数据已被外设取走， 可以传送下一个数据。可以传送下一个数据。 INTR 中断申请信号（高电平或上升沿有效）中断申请信号（高电平或上升沿有效） 8255A 发出发出, 用来向用来向CPU发出中断申请。发出中断申请。当当OBF 、ACK、INTE均为时，均为时，8255A自动发出自动发出INTR。PA7PA7PA0PA0PC6PC6PC7PC7PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门OBFAOBFAACKAACKAINTRAINTRA 二、二、8255的工作原理的工作原理56对方式对方式1输出的端口，输出的端口，8255A内部的控制信号有：内部的控制信号有： INTE 中断允许控制信

48、号中断允许控制信号 作用是控制是否允许中断申请信号作用是控制是否允许中断申请信号INTR发出。发出。PA7PA0PC6PC7PC3INTEAPC6与门与门OBFAACKAINTRA 此信号无引出此信号无引出， 通过通过控制口控制口对对C口相应位的置位口相应位的置位/复位复位设置设置允许或不允许允许或不允许。 A口，口，对对PC6置置位位, 使使INTEA=1, 允许允许中断中断 对对PC6复复位位, 使使INTEA=0, 不允许不允许中断中断 B口，口，对对PC2置置位位, 使使INTEB=1, 允许允许中断中断 对对PC2复复位位, 使使INTEB=0, 不允许不允许中断中断 二、二、825

49、5的工作原理的工作原理57D7D0送往外设数据送往外设数据数据写入端口数据写入端口WROBFINTRACK当当INTE=1时时 方式方式1的输出时序：的输出时序：向工作在方式向工作在方式1下的输出端口输出数据时，下的输出端口输出数据时，有关信号的变化关系。有关信号的变化关系。PA7PA0PC6PC7PC3INTEAPC6与门与门OBFAACKAINTRAWRD7D0 二、二、8255的工作原理的工作原理58 CPU输出数据输出数据 CPU发出发出WR： (1) 数据写到数据写到 8255A的端口的端口 (2) 使使OBF有效，表示输出端口满，有效，表示输出端口满， 可作为外设的选通信号可作为外

50、设的选通信号,通知外设取数据。通知外设取数据。 (3)清除中断请求信号清除中断请求信号INTR 外设接受到数据后，发出外设接受到数据后，发出ACK信号信号： (1) ACK的下降沿使的下降沿使OBF变高，变高， (2) 当当INTE=1, ACK的上升沿使的上升沿使INTR变高，变高， 发出中断请求，请求发出中断请求，请求CPU输出新的数据。输出新的数据。D7D7D0D0INTRWROBFACK当当INTE=1时时 送往外设数据送往外设数据数据写入端口数据写入端口PA7PA7PA0PA0PC6PC6PC7PC7PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门OBFAOBFAACKAACKA

51、INTRAINTRAWRWRD7D7D0D059小结小结: 方式方式1输出时，中断申请信号发出的条件是：输出时，中断申请信号发出的条件是： OBF=1 此信号由此信号由8255A自动产生，自动产生， WR上升沿置上升沿置0, ACK下降沿置下降沿置1 ACK=1 由外设输入负脉冲信号满足由外设输入负脉冲信号满足 INTE=1 此信号无引出，通过编程实现：此信号无引出，通过编程实现： A口，由控制口对口，由控制口对PC6置位置位 B口，由控制口对口，由控制口对PC2置位置位D7D7D0D0WROBFINTRACK当当INTE=1时时 送往外设数据送往外设数据数据写入端口数据写入端口PA7PA7P

52、A0PA0PC6PC6PC7PC7PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门WRWRD7D7D0D0OBFOBFACKACKINTRINTRPB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEAINTEAPC2PC2与门与门WRWRD7D7D0D0OBFOBFACKACKINTRINTR60PA7PA7PA0PA0PC6PC6PC7PC7PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门OBFAOBFAACKAACKAINTRAINTRAWRWRD7D7D0D0PB7PB7PB0PB0PC2PC2PC1PC1PC0PC0INTEBINTEBPC2PC2与门与门WRW

53、RD7D7D0D0OBFBOBFBACKBACKBINTRBINTRB1 0 1 0A口方式口方式1输出控制字输出控制字11 0B口方式口方式1输出控制字输出控制字注意：注意： 在方式在方式1下，作为联络信号的外部引脚下，作为联络信号的外部引脚PC6、PC2， 不受不受C口按位置位口按位置位/复位控制字控制，复位控制字控制， 即对这些位的置位即对这些位的置位/复位不影响这些引脚信号的输入复位不影响这些引脚信号的输入/输出，输出， 而只在而只在8255A内部对内部对INTE信号起作用。信号起作用。61方式方式1 1的使用场合的使用场合 对方式对方式1，规定一个端口，规定一个端口作为输入作为输入输

54、出口的同时，输出口的同时，自动规定了有关控制信号，自动规定了有关控制信号，尤其规定了相应的中断请求尤其规定了相应的中断请求信号。这样，在许多采用中信号。这样，在许多采用中断方式进行输入输出的场合，断方式进行输入输出的场合，如果外设能为如果外设能为8255A提供选提供选通信号或数据接收信号，那通信号或数据接收信号，那么，应使么，应使8255A工作于方式工作于方式1。用方式。用方式1工作比方式工作比方式0更更加方便有效。加方便有效。 二、二、8255的工作原理的工作原理62（3）方式）方式2 （双向传送方式）（双向传送方式）端口工作在方式端口工作在方式 2时，时，C口的某口的某5根引脚作为端口的联

55、络信号根引脚作为端口的联络信号 8255A 只有只有A口可以工作在方式口可以工作在方式 2 下。下。resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设63 与方式与方式 0、方式、方式 1的单向传送不同，的单向传送不同， 工作在方式工作在方式 2下的端口，具有双向传送功能。下的端口，具有双向传送功能。 A口工作在方式口工作在方式 2 下，下，C口未做联络信号的口未做联络信号的3条引脚，条引脚，

56、 可作为可作为B口在方式口在方式1下的联络线，也可和下的联络线，也可和B口一样工作在方式口一样工作在方式0下。下。 由方式控制字决定其输入由方式控制字决定其输入/输出。输出。11XX 1/01/01/0D7D6D5D4D3D2D1D0特征位特征位A口口工作方式工作方式 A口口I/OPC7PC4I/OB口口工作方式工作方式 B口口I/OPC3PC0I/O1/0 二、二、8255的工作原理的工作原理64PA7PA7PA0PA0PC6PC6PC7PC7ACKAACKAOBFAOBFAD7D7D0D0RDRDWRWRPC4PC4PC5PC5STBASTBAIBFAIBFAINTEA1INTEA1PC4

57、PC4INTEA2INTEA2PC6PC6与与门门PC3PC3INTRAINTRA或门或门与与门门工作在方式工作在方式2时，时，C口有口有5根引脚作为根引脚作为A口的联络信号，口的联络信号， 是方式是方式1下下A口输入、输出联络信号的组合。口输入、输出联络信号的组合。方式方式2下的时序为方式下的时序为方式1输入输入/输出两者的组合输出两者的组合(略略)。65三、三、8255A8255A的应用举例的应用举例例一例一 8255作为打印机接口，工作于方式作为打印机接口，工作于方式0，如图所示。，如图所示。 66当打印机正在处理一个当打印机正在处理一个字符或正在打印一行字符，字符或正在打印一行字符，打

58、印机忙信号打印机忙信号BUSY=1，否则，否则，BUSY=0。在。在8086向打印机送向打印机送数前，应先查询打印机状态，数前，应先查询打印机状态，当当BUSY=0时，可以向打印机时，可以向打印机送数据。送数据。当当STB有效（负脉冲），有效（负脉冲），把数据线的数据送入打印机内，把数据线的数据送入打印机内，一方面，使一方面，使BUSY=1，另一方面，另一方面，打印机内部控制电路控制输出。打印机内部控制电路控制输出。1.打印机工作情况打印机工作情况三、三、8255A8255A的应用举例的应用举例672.具体连接具体连接PC2:输入输入,用于接收打印机状用于接收打印机状态（态（BUSY）。当）。

59、当PC2=BUSY=1，打印机忙，打印机忙，不能向其送数。当不能向其送数。当PC2=BUSY=0，打印机不忙，打印机不忙，可向其送数。可向其送数。PC6;输出，连至打印机输出，连至打印机STB。当把数据送至打印机的数据线上后。当把数据送至打印机的数据线上后。应在应在STB上输出一个负脉冲，打印机收到该负脉冲后，把数据线上上输出一个负脉冲，打印机收到该负脉冲后，把数据线上的数据存入其缓冲区。的数据存入其缓冲区。PA7PA0;输出，输出，连至打印机数据端。连至打印机数据端。三、三、8255A8255A的应用举例的应用举例683.工作过程工作过程(4) 使使PC6（STB）为低，然后使）为低，然后使

60、PC6（STB）为高，相当于在）为高，相当于在STB 上输出一个负脉冲，使打印机接收数据。上输出一个负脉冲，使打印机接收数据。(1) 8255初始化后，使初始化后，使PC6（ S T B ） 为 高 电 平 ；） 为 高 电 平 ；( 2 ) 查 打 印 机 状 态查 打 印 机 状 态（BUSY=PC2）；）；(3) 若打印机不忙（若打印机不忙（BUSY=PC2=0），送出数据；），送出数据；三、三、8255A8255A的应用举例的应用举例694.程序设计程序设计PA口地址：口地址：0D0HPB口地址：口地址：0D2HPC口地址口地址：0D4H控制口地址：控制口地址：0D6HMOV AL，81H；方式选择控制字方