微机原理第10章并行接口芯片8255课件

第10章并行接口芯片825510.1可编程的并行接口芯片8255A-5的结构10.2方式选择10.3方式0的功能10.4方式1的功能10.5方式2的功能10.68255应用举例概述并行接口：实现并行通信的接口就是并行接口，是在多根数据线上，以字节/字为单位与I/O设备交换数据计算机与外设交换信息的过程中：

并行通信:多位数据通过多条数据线同时传送。

串行通信:多位数据通过同一条数据线按位传送。并行通信就是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输。与串行通信（一位一位传输）相比，在相同传输率下，并行通信的信息实际传输速度快、信息率高。但并行通信比串行通信所用电缆多，随着距离的增加，电缆的开销会成为突出的问题。所以，并行通信总是用在数据传输率要求较高，而传输距离较短的场合。一个并行接口可以设计为只用来作为输出接口，也可以只用来作为输入接口，此外，还可以把它设计成既作为输入又作为输出的接口。。在计算机内部数据是并行传送的。因此，并行接口电路相对简单，串行接口电路由于要进行串并行转换相对复杂。并行接口电路芯片常用的有两类：普通的8位锁存器及缓冲器可编程设置工作方式的并行接口10.1可编程的并行输入/输出接口芯片8255A-5的结构 它由以下几部分组成：1．数据端口A、B、C 它有三个输入/输出端口：PortA、PortB和PortC。每一个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出。2．A组和B组控制电路 这是两组根据CPU的命令字控制8255A工作方式的电路。它们有控制寄存器，接受CPU输出的命令字，然后分别决定两组的工作方式，也可根据CPU的命令字对端口C的每一位实现按位“复位”或“置位”操作。8255A内部结构

控制端口A和端口C的高4位。它根据CPU的命令字决定A组的工作方式及对C口的每一位实现按位的“置位”或“复位”。8位双向三态缓冲器。它是8255A与系统数据总线的接口。接收来自系统总线的控制信号，以产生控制整个芯片工作的控制信号控制端口B和端口C的低4位。它根据CPU的命令字决定B组的工作方式及对C口的每一位实现按位的“置位”或“复位”端口A,B,C为输入输出端口，每个端口都是8位，可以选择作为输入或输出。但功能上有不同的特点。通常端口A,B作为输入输出的数据端口,C口作为控制或状态信息的端口3．数据总线缓冲器 这是一个三态双向8位缓冲器，它是8255A与系统数据总线的接口。4．读/写和控制逻辑 它与CPU的地址总线中的A1、A0以及有关的控制信号（ ）相连，由它控制把CPU的控制命令或输出数据送至相应的端口；也由它控制把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口，送至CPU。6．端口寻址 8255A中有三个输入输出端口，另外，内部还有一个控制字寄存器，共有四个端口，要有两个输入端来加以选择，这两个输入端通常接到地址总线的最低两位A1和A0。(1)与外设一边相连的引脚①PA7～PA0：端口A数据线。②PB7～PB0：端口B数据线。③PC7～PC0：端口C数据线。

(2)与CPU相连的引脚①D7～D0：双向数据线，与系统数据总线相连。CPU通过它向8255A发送命令、数据；8255A向CPU回送状态、数据。②CS：片选信号，低电平有效。由系统地址总线经地址译码器产生，是8255A芯片被选中的信号。只有信号有效，CPU才能对8255A进行读写。当为高电平时，切断CPU与芯片的联系。③RD：读信号，低电平有效。与系统读控制线相连，当有效时，CPU可以从8255A中读取输入数据。④WR：写信号，低电平有效。与系统写控制线相连，当有效时，CPU可以向8255A写入控制字或数据，完成输出指令的功能。⑤A1、A0：端口选择信号。与系统地址总线低位相连，用来对8255A内部三个数据端口及一个控制端口寄存器进行寻址。⑥RESET：复位信号，高电平有效。与系统复位信号线，或自行设置的复位信号线相连。复位造成的结果是把所有内部寄存器清“0”，且三个数据端口被自动设置为输入端口。二.8255A引脚说明(3)电源和地线：Vcc和GND。8255A的控制信号和传输动作的对应关系CSA1A0RDWR传输说明00001数据从口A送到数据总线00101数据从口B送到数据总线01001数据从口C送到数据总线00010数据从数据总线送端口A00110数据从数据总线送端口B01010数据从数据总线送端口C01110D7=1，则由数据总线往控制寄存器写入控制字；D7=0，则由数据总线输入的数据作为对口C的置位/复位命令1XXXXD7~D0进入高阻抗状态01101非法的信号组合0XX11D7~D0进入高阻抗状态 8255A的工作方式，可由CPU用I/O指令输出一个控制字到8255A的控制字寄存器来选择。这个控制命令字的格式如图所示。可以分别选择端口A和端口B的工作方式，端口C分成两部分，上半部随端口A，下半部随端口B。端口A能工作于方式0、1和2，而端口B只能工作于方式0和1。对A1A0=11的端口写入D7=1的数据 工作方式控制字： 端口C的8位中的任一位，可用一条输出指令来置位或复位（其它位的状态不变）。这个功能主要用于控制。1例如，设一片8255A的口地址为60H～63H，PC5平时为低电平，要求从PC5的引脚输出一个正脉冲。可以用程序先将PC5置1，输出一个高电平，再把PC5清O，输出一个低电平，结果，PC5引脚上便输出一个正脉冲。实现这个功能的程序段如下：MOVAL，00001011BOUT63H，ALMOVAL，00001010BOUT63H，AL2、A口方式0，输出、B口方式0，输入，C口高4位输出，C口低4位输入MOVAL，10000011BOUT63H，AL3、PC7置1，PC3置0MOVDX，263HMOVAL，00001111B；PC7置1OUTDX，ALMOVAL，00000110B；PC3置0OUTDX，AL10.3方式0的功能

方式0是一种基本的输入或输出方式。在这种工作方式下，方式0不使用联络信号，也不使用中断，A口和B口可定义为输入或输出口，C口分成两个部分（高四位和低四位），C口的两个部分也可分别定义为输入或输出。在方式0，所有口输出均有锁存，输入只有缓冲，但无锁存，C口还具有按位将其各位清0或置1的功能。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接收数据中断允许触发器PC4PC5PC3PA7~PA0INTEAIBFAINTRASTBAA口、方式1、输入RDD7~D0可通过对PC4置位或复位来设置INTEa。说明：当外设数据准备好以后，发出一个负脉冲选通信号STB，使A口打开锁存器接收数据。A口接收到数据以后，发出IBFA，由RD信号的上升沿使IBFA恢复低电平。STB和IBFA都变为高电平以后，如果INTEA允许，则8255A发出中断请求信号，以便使CPU接收数据。RD信号的下降沿使INTRA恢复低电平。可以通过对PC4的置位和复位来设置INTEA。PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBIBFBINTRBSTBBB口、方式1、输入RDD7~D0可通过对PC2置位或复位来设置INTEB。说明：当CPU向端口A输出数据以后，在WR的上升沿使OBFA变为低电平。当外设接收到数据以后，发出一个负脉冲ACKA送给8255A，使OBFA变为高电平。ACKA和OBFA都变为高电平以后，如果INTEA允许，则8255A发出中断请求信号，以便使CPU再次输出数据。WR的下降沿使INTRA恢复低电平。可以通过对PC6的置位和复位来设置INTEA。PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBOBFBINTRBACKBD7~D0WRB口、方式1、输出可通过对PC2置位或复位来设置INTEB。

10.5方式2的功能 方式2是A组独有的工作方式。外设既能在A口的8条引线上发送数据，又能接收数据。此方式也是借用C口的5条信号线作控制和状态线，A口的输入和输出均带有锁存。

A口可以作为数据口工作在方式2。相当于是A口工作在方式1的输入和输出的叠加。8255应用举例P319双机并行通信接口乙机（接收）甲机（发送）CPUPA0～7未用CPU8255PC7PC6PC3PB0～7PC0～78255PC4PC0PC5～7PB0～7PC1.2.3PA0～70方式1方式OBFACKINTRa要求：在甲乙2台微型计算机之间并行传送1KB数据。甲机发送，乙机接收。甲机一侧的8255采用方式1工作，乙机一侧的8255采用方式0工作。两台微机的CPU与接口之间都采用查询方式交换数据。分析：双机均采用可编程并行接口芯片8255构成接口电路，只是8255的工作方式不同。设计：硬件连接如图甲机：方式1，A口，输出，PC6为ACK信号，PC7为OBF信号乙机：方式0，A口，输入，任选PC0,PC4作为联络信号端口地址均为300h～303hINCBXDECCXL:MOVDX,302HINAL,DXANDAL,08HJZLMOVDX,300HMOVAL,ES:[BX]OUTDX,ALINCBXDECCXJNZLMOVAX,4C00HINT21H编程甲机发送程序：MOVDX,303HMOVAL,10100000B；OUTDX,ALMOVAL,00001101BOUTDX,ALMOVAX,030HMOVES,AXMOVBX,00HMOVCX,3FFHMOVDX,300HMOVAL,ES:[BX]OUTDX,AL端口a，方式1，输出端口c的PC6置1将030h：0000h内存中的一个字节送甲机8255的A口，产生OBF信号将端口C读入al，检查PC3（intra）上是否为高电平若有中断请求，则继续送数乙机接收程序：MOVDX,303HMOVAL,10011000BOUTDX,ALMOVAL,00000001BOUTDX,ALMOVAX,040HMOVES,AXMOVBX,00HMOVCX,3FFHL1:MOVDX,302HINAL,DXANDAL,10HJNZL1MOVDX,300HINAL,DXMOVES:[BX],ALMOVDX,303HmovAL,00000000BOUTDX,ALNOPNOPMOVAL,00000001BOUTDX,ALINCBXDECCXJNZL1MOVAH,4CHINT21H端口a,方式0,输入,c口高四位输入,c口低四位输出端口c的PC0置1将c口读入al，检查PC4是否为0，即甲机是否发送给乙机有效的OBF信号将端口a读入al，再送入内存中端口c的PC0置0产生ACK端口c的PC0置1,ack置1,甲机的PC3会给cpu发出intra请求再送数据应用举例例1：在一系统中，要求8255工作在方式0，A口为输入，B口、C口为输出。

0Moval,10010000B

Out63h,al;送控制字到控制字寄存器。Calldelay1Inal,60h;从A口输入数据Calldelay2moval,data1Out61h,al;从B口输出数据Calldelay3moval,data2Out62h,al;从C口输出数据例2：假定在一个系统中，要求8255A.B均工作在方式1，端口A为输出，端口B为输入，PC4~PC5为输入，禁止端口B中断,允许端口A中断，设端口地址为1230h～1233hMoval,10101111B;控制字Movdx,1233h;控制寄存器地址Outdx,al;送入控制字寄存器Moval,00001001B;A口的INTE（PC4）置1Outdx,al;送入控制字寄存器Moval,00000100B;B口的INTE（PC2）置0Outdx,al;送入控制字寄存器8255A的应用举例一、基本输入输出应用举例在工业控制等实际应用中，经常需要检测某些开关量的状态。例如，在某一系统中，有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。我们选用8086CPU，8255A和74LSl38译码器等芯片，构成如图所示的硬件电路，8255A的A口作输入口，8个开关K7～K0。分别接PA7～PA0，B口为输出口，PB7～PB0分别接显示LED7～LED0。8255A的RD、WR和RESET引脚分别与CPU的相应输出相连。8255A的数据线D7～D0与8086的低8位数据总线D7～D0相连，从上一章的讨论可知，这时8255A的4个口地址都应为偶地址，A0必须总等于0，用地址线的A2、A1来选择片内的4个端口。图中，地址线A7接译码器的G1，M／IO而与G2A相连，A6、A5接与非门输入端，与非门输出与G2B相连。当A7A6A5=111，A4A3A0=100时，Y4=0，选中8255A。这样，4个端口地址分别为F0H、F2H、F4H和F6H，对应于8255A的A口、B口、C口和控制字寄存器。编程时先要确定方式选择控制字。由于A口工作于方式0输入，B口为方式O输出，C口未用，控制字中与C口对应的位可以被置为0，这样．写入控制端口F6H的控制字为10010000B。完成初始化后，即可将A口的开关状态读入寄存器AL．若开关合上，AL中的相应位为O，断开则为1。当把AL中的内容从B口输出时，相应于O的位上的LED熄灭，表示对应的开关是合上的；否则LED点亮，指示开关断开。具体程序如下：M0VDX，OF6HMOVAL，1001OOOOBOUTDX，ALTEST-IT：MOVDX，OFOHINAL，DXMOVDX，OF2HOUTDX，AL

JMPTEST-IT；控制字寄存器；控制字；写入控制字；指向A口；从A口读入开关状态；指向B口；B口控制LED，指示开关状态；循环检测习题1：8255A为连接打印机的接口,工作在方式0,输出工作过程：需要打印时，查询打印机是否忙？不忙时通过8255A发送一个字符给打印机。为使打印机接收数据，要生成一个选通脉冲（初始值是1，置0，再置1）。80868255A打印机D7~D0PAPC6PC2STBBUSY查询式打印机接口示意图习题1题解：A口：方式0、输出数据下C口：方式0、PC2输入状态信号上C口：方式0、PC6输出选通信号方式控制字为：B。为增强驱动能力，可加门电路驱动设端口地址：0D0H~0D3H，要打印的字符放在BL中。