微机原理(改)

1、第第8 8章章 常用可编程接口芯片常用可编程接口芯片 可编程接口芯片可编程接口芯片 可以通过可以通过程序改变程序改变芯片芯片功能功能，使用时需，使用时需先通过编程（先通过编程（写入控制字写入控制字）设定设定其其工作工作方式方式的专用微机接口芯片。的专用微机接口芯片。 特点：特点：其其工作方式工作方式可以可以由编程由编程的方法来的方法来设定设定。第第8 8章章 常用可编程接口芯片常用可编程接口芯片8.1 8.1 可编程并行接口可编程并行接口825582558.2 8.2 可编程计数器可编程计数器/ /定时器定时器825382538.3 8.3 串行通行与异步通信控制器串行通行与异步通信控制器82

2、508250 8.1 8.1 可编程并行接口可编程并行接口82558255特点：特点：可同时可同时并行传输并行传输8 8位数据，有位数据，有3 3个个8 8位双向位双向I/OI/O端口端口；具体工作方式；具体工作方式通过通过程序（写入程序（写入控制字控制字）设定设定，有，有三种三种工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8255的组成与接口信号的组成与接口信号8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式与控制字的工作方式与控制字8.1.3 8.1.3 三种工作方式的功能三种工作方式的功能8.1.1 82558.1.1 8255的组成与接口信号的组成与接口信号内部内部4 4个可

3、访问的寄存器：个可访问的寄存器：A A、B B、C C、控制（、控制（D D）端口）端口端口端口A A、B B和和C C都是都是8 8位位的端口，都可以选择作为的端口，都可以选择作为输输入或输出入或输出。端口端口C C的的高高4 4位和低位和低4 4位位可分开可分开使用使用，分别作为输，分别作为输入和输出。入和输出。 端口端口A A、端口、端口B B和端口和端口C C根据根据CPUCPU的的方式命令字控制方式命令字控制82558255的工作方式。的工作方式。A A组组控制电路控制控制电路控制A A口和口和C C口的上半部口的上半部(PC7(PC7PC4)PC4)。B B组组控制电路控制控制电路

4、控制B B口和口和C C口的下半部口的下半部(PC3(PC3PC0)PC0)。 A A组和组和B B组控制电路组控制电路 三态双向三态双向的的8 8位缓冲器，是位缓冲器，是82558255与系统与系统数据总数据总线线的的接口接口。输入输出的数据以及。输入输出的数据以及CPUCPU发出的命发出的命令控制字和外设的状态信息，都通过这个缓冲令控制字和外设的状态信息，都通过这个缓冲器传送。器传送。 数据总线缓冲器数据总线缓冲器控制把控制把CPUCPU的控制命令或输出数据送至相应的端的控制命令或输出数据送至相应的端口口, , 把外设的状态信息或输入数据通过相应的把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口送

5、至端口送至CPUCPU。 读读/ /写控制逻辑写控制逻辑8.1.1 82558.1.1 8255的组成与接口信号的组成与接口信号扩扩展展并并行行口口线线与与微微机机连连接接(1)A1(1)A1、A0 A0 ：端口选择，与端口选择，与PCPC微机的微机的地址线地址线A1A1和和A0A0相连相连。(2)CS(2)CS选片信号：选片信号：启动启动CPUCPU与与82558255之间的通信。通常，它之间的通信。通常，它与与PCPC微机地址线的微机地址线的译码电路的输出线相连译码电路的输出线相连，并，并由该译码电路由该译码电路的输出线来确定的输出线来确定82558255的端口地址的端口地址。(3)RD(

6、3)RD读信号：读信号：控制控制82558255送出数据或状态信息至系统数据送出数据或状态信息至系统数据总线。与总线。与PCPC微机的微机的IORIOR相连相连。(4)WR(4)WR写信号：写信号：控制把控制把CPUCPU输出到系统数据总线上的数据或输出到系统数据总线上的数据或命令写到命令写到82558255。与。与PCPC微机的微机的IOWIOW相连相连。(5)RESET(5)RESET复位信号：复位信号：高电平有效高电平有效，它清除控制寄存器，并，它清除控制寄存器，并置置A A、B B、C 3C 3个端口为输入方式。个端口为输入方式。由由A1、A0、CS、RD、WR引脚的不同组合，引脚的不

7、同组合，芯片可实现各种不同的功能。（教材芯片可实现各种不同的功能。（教材p265 表表8-1） 综上所述，根据分析，综上所述，根据分析，82558255与与80 x8680 x86微机的连微机的连接应如下图所示：接应如下图所示： 8.1 8.1 可编程并行接口可编程并行接口82558255特点：特点：可同时可同时并行传输并行传输8 8位数据，有位数据，有3 3个个8 8位双向位双向I/OI/O端口端口；具体工作方式；具体工作方式通过通过程序（写入程序（写入控制字控制字）设定设定，有，有三种三种工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8255的组成与接口信号的组成与接口信号8.1.2

8、 82558.1.2 8255的工作方式与控制字的工作方式与控制字8.1.3 8.1.3 三种工作方式的功能三种工作方式的功能82558255有有3 3种工作方式，由种工作方式，由方式方式选择控制字选择控制字来选择：来选择： (1) (1)方式方式0 (Mode 0)-0 (Mode 0)-基本输入输出基本输入输出 (2) (2)方式方式1 (Mode 1)-1 (Mode 1)-选通输入输出选通输入输出 (3) (3)方式方式2 (Mode 2)-2 (Mode 2)-双向传送双向传送8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式与控制字的工作方式与控制字 82558255的控制字：的控

9、制字： (1) (1)所谓控制字，即为控制所谓控制字，即为控制82558255工作的命令字节，工作的命令字节，在在使用前应编程将使用前应编程将控制字控制字写入写入控制字寄存器控制字寄存器，之，之后，后，82558255就可按要求的方式工作。就可按要求的方式工作。 (2)8255 (2)8255的的控制字有控制字有两两种种，分别为：，分别为：方式选择控方式选择控制字制字和和按位置位按位置位/ /复位控制字，复位控制字，以控制字以控制字最高位最高位区分。区分。 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

10、方式控制字PC3PC00 输出输出1 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方方式式选选择择控控制制字字各各位位含含义义tip:Atip:A口可工作于方式口可工作于方式0 0、1 1、2 2三种方式；三种方式；B B口只有方口只有方式式0 0、1 1二种方式；二种方式；C C口只能口只能工作于方式工作于方式0 0，但可分成两，但可分成两个个4 4位口分别确定其工作方位口分别确定其工作方式（输入式（输入 输出）。输出）。D D7 70 0为为时控制字时控制字为置位复

11、为置位复位控制字位控制字按按位位置置位位复复位位控控制制字字tiptip：C C端口的按位置位端口的按位置位/ /复位控制字复位控制字须跟在须跟在方式选择控制字方式选择控制字之之后写入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寄存器。即使仅使用该功能，也应先选送一方式控制字控制字。例例1 1：指出控制字：指出控制字90H90H所设定的所设定的82558255的工作方式：的工作方式：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/OPC7PC7PC4PC4I/OB口口工作方式工作方式B口口I/OPC3PC3PC0PC0I/O1 0 0 1 0 0 0

12、 0相应程序段应为：相应程序段应为： MOV DX，PORT3 ；控制字寄存器（端口）地址控制字寄存器（端口）地址 MOV AL，90H OUT DX，ALA A口为方式口为方式0 0输入，输入，B B口为方式口为方式0 0输出，输出，C C口为方式口为方式0 0输出：输出： 例例2 2：写出端口：写出端口C C的的bit3bit3（PCPC3 3）的置位和复位控制程序）的置位和复位控制程序 置位控制字为：置位控制字为：00000111B(07H)00000111B(07H)。 复位控制字为：复位控制字为：00000110B(06H)00000110B(06H)。 PCPC3 3置位：置位：

13、MOV DXMOV DX，PORT3 PORT3 MOV AL MOV AL，7 7 OUT DX OUT DX，ALAL PCPC3 3复位：复位： MOV DX MOV DX，PORT3 PORT3 MOV AL MOV AL，6 6 OUT DX OUT DX，ALAL 8.1 8.1 可编程并行接口可编程并行接口82558255特点：特点：可同时可同时并行传输并行传输8 8位数据，有位数据，有3 3个个8 8位双向位双向I/OI/O端口端口；具体工作方式；具体工作方式通过通过程序（写入程序（写入控制字控制字）设定设定，有，有三种三种工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8

14、255的组成与接口信号的组成与接口信号8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式与控制字的工作方式与控制字8.1.3 8.1.3 三种工作方式的功能三种工作方式的功能（1 1）方式）方式0 0：基本输入输出方式基本输入输出方式 A A，B B，C C三个端口都可作三个端口都可作8 8位输入输出端口位输入输出端口。 C C端口可作为两个端口可作为两个4 4位端口位端口（C C口上，口上，C C口下）。口下）。 输出有锁存输出有锁存，使用时可理解为，使用时可理解为273273；输入有三；输入有三态缓冲态缓冲，使用时可理解为，使用时可理解为244244。 此方式下，只要用此方式下，只要用IN

15、INOUTOUT指令即可读写；指令即可读写；一般用于一般用于无条件传送方式无条件传送方式。82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三种工作方式。，三种工作方式。（2 2）方式）方式1 1：选通输入输出方式选通输入输出方式82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三种工作方式。，三种工作方式。 它将它将3 3个端口分为个端口分为A A、B B两组，两组，端口端口A A和端口和端口C C中中的的3 3位（位（PC3PC3PC5PC5或或PC3PC3、PC6PC6、PC7 PC7 ）为）为A A组；端组；端口口B B和和C C口另口另3 3位（位（PC0PC0PCPC2 2）为

16、）为B B组。端口组。端口C C中余下中余下的两位，仍可作为输入或输出用，由方式控制字的两位，仍可作为输入或输出用，由方式控制字中的中的D3D3来设定。来设定。 端口端口A A和和B B都可以由程序设定为输入或输出都可以由程序设定为输入或输出。此。此时时端口端口C C的某些位的某些位为控制状态信号，用于联络和中为控制状态信号，用于联络和中断，其各位的断，其各位的功能是固定的，不能用程序改变功能是固定的，不能用程序改变。（3 3）方式）方式2 2：双向：双向传送方式传送方式82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三种工作方式。，三种工作方式。使外设可在单一的使外设可在单一的8 8位数

17、据总线上，既能发位数据总线上，既能发送，又能接收数据送，又能接收数据( (双向双向总线总线I/O)I/O)。方式方式2 2只限于只限于A A组组使用使用，它用双向总线端口，它用双向总线端口A A和控制端口和控制端口C C中的中的5 5位进行操作，此时，端口位进行操作，此时，端口B B可用于方式可用于方式0 0或方式或方式1 1。端口。端口C C的其他的其他3 3位作位作I/OI/O用或作端口用或作端口B B控制状态信号线用。控制状态信号线用。例例1 1：画出：画出82558255与与80 x86PC80 x86PC机的连接图，端口地址为机的连接图，端口地址为380H380H383H383H。写

18、出。写出A A端口作基本输入、端口作基本输入、B B端口作基本输出端口作基本输出的初始化程序段。的初始化程序段。A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A01 1 1 0 0 0 0 0 X X例例1 1：画出：画出82558255与与80 x86PC80 x86PC机的连接图，端口地址为机的连接图，端口地址为380H380H383H383H。写出。写出A A端口作基本输入、端口作基本输入、B B端口作基本输出端口作基本输出的初始化程序段。的初始化程序段。初始化程序段：初始化程序段：MO

19、V AL, 90HMOV AL, 90HMOV DX, 383HMOV DX, 383HOUT DX, ALOUT DX, AL 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/OPC7PC7PC4PC4I/OB口口工作方式工作方式B口口I/OPC3PC3PC0PC0I/O1 0 0 1 0 0 0 0例例2 2：设：设82558255的端口地址为的端口地址为280H280H283H283H，从，从A A口读入口读入8 8个个开关的状态，向开关的状态，向B B、C C端口输出，使端口输出，使B B、C C口发光二极管的口发光二极管的状态与开关状态相呼应。状态与开关状

20、态相呼应。硬件电路：硬件电路：控制程序：控制程序：MOV DX,283H MOV DX,283H ；送方式控制字；送方式控制字MOV AL,90HMOV AL,90HOUT DX,ALOUT DX,ALUPUP：MOV DX,0280H MOV DX,0280H ；读；读A A口口IN AL,DXIN AL,DXINC DX INC DX ；送；送B B口口OUT DX,ALOUT DX,ALINC DX INC DX ；送；送C C口口OUT DX,ALOUT DX,ALMOV AH,0BHMOV AH,0BHINT 21HINT 21HCMP AL,0CMP AL,0JE UPJE UPr

21、etret例例3 3：现有：现有120120个开关状态（数字量），若用个开关状态（数字量），若用82558255来采集需用来采集需用多少片多少片82558255？需要多少个端口地址？试画出端口地址译码电？需要多少个端口地址？试画出端口地址译码电路（设起始地址为路（设起始地址为380H380H，要求地址连续，且不重叠）。，要求地址连续，且不重叠）。一片一片82558255可以采集可以采集2424个开关量，一片个开关量，一片82558255需要需要4 4个端口地址个端口地址 4 45=205=20（个）（个）所以需用所以需用5 5片片82558255，需要，需要2020个端口地址。个端口地址。 1

22、1100例例4 4：编程控制：编程控制8255C8255C口的口的8 8个发光二极管依次亮灭。设个发光二极管依次亮灭。设82558255的端口地址为的端口地址为380H380H383H. 383H. 硬件电路：硬件电路：MOV DX , 383HMOV DX , 383H有无键按下有无键按下控制字寄存器的端口地址送控制字寄存器的端口地址送DXDX写入方式选择字写入方式选择字结束结束Y YN N设置设置ALAL中的输出值中的输出值C C口地址送口地址送DXDXMOV DX, 382HMOV DX, 382HLOOP $LOOP $LOOP $LOOP $AGAINAGAIN: : POP AXP

23、OP AX JZ BAKJZ BAKBAK:retBAK:ret MOV AL ,80H MOV AL ,80HOUT DX,ALOUT DX,AL送送C C口输出口输出延时延时改变输出值改变输出值MOV AL,1MOV AL,1 OUT DXOUT DX，ALALPUSH AXPUSH AXMOV AH,11MOV AH,11INT 21HINT 21HINC ALINC ALROL AL,1ROL AL,1 JMP JMP AGAINAGAIN按位置位复位控制法：按位置位复位控制法：MOV DX , 383HMOV DX , 383HLOOP $LOOP $LOOP $LOOP $ MOV

24、 AL ,80H MOV AL ,80HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,1MOV AL,1 OUT DXOUT DX，ALALAND AL,0EHAND AL,0EHOUT DX,ALOUT DX,ALADD AL,3ADD AL,3PUSH AXPUSH AXMOV AH,11MOV AH,11INT 21HINT 21HINC ALINC AL POP AXPOP AX JZ AGAINJZ AGAIN ret retAGAINAGAIN: :例例5 5：试用一片：试用一片82558255设计设计3 3只七段显示器的接口，将键盘输只七段显示器的接口，将键盘输入的入的3 3位十进制数在这位十进制数在这3 3只七段显示器上显示出来。设计这只七段显示器上显示出来。设计这一输出电路和控制程序。设端口地址为一输出电路和控制程序。设端口地址为380H380H383H383H硬件电路：硬件电路：MOV DX,383HMOV DX,383HMOV AL,80HMOV AL,80HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV DX,OFFSET IBFMOV DX,OFFSET IBFMOV AH,10MOV AH,10INT 21HINT 21HMOV SI,2MOV SI,2AGAIN: AGAIN: MOV BL,IBFSIMOV BL,IBFSIA