微型计算机的接口技术

输入输出学习要点：输入输出接口芯片8255和8253的工作方式及初始化编程。

可编程并行接口8255A并行接口：与CPU、外设的通信都是并行通信的接口8255A的基本功能：1。两个8位I/O口：A口和B口两个4位I/O口：C的高4位口和C的低4位口2。三种工作方式，即方式0：基本I/O方式，无固定联络线，A、B、C

方式1：选通I/O方式，有固定联络线，A、B

方式2：双向I/O方式，有固定联络线，A3。具有方式控制字和C口置1/置0控制字内部结构和引脚：方式控制字：信号与操作：

1A组控制B组控制

C口置位1/置0控制字：

0无效位选择置复位选择说明：（1）按位控制字写入8255的控制口。（2）该控制字仅对8255的端口输出锁存器操作。例：设8255A的控制口地址为00EEH，要求对端口C的PC7置1，则控制字00001111B=0FH，要求对端口C的PC3清零，控制字为00000110B=06H。下面的程序可以实现上述要求：

MOVAL,0FH

;对PC7置1的控制字

MOVDX,00EEH

;控制口地址送DX

OUTDX,AL

;对PC7置1操作

MOVAL,06H

;对PC3置0的控制字

OUTDX,AL

;对PC3进行置0的操作8255A的工作方式1、方式0—基本输入输出方式（1）输入a.端口A,B和PC7~PC4及PC3~PC0都可工作于此方式。b.在此方式下，口线直接与端口输入缓冲器相连,输入不具有锁存功能。c.CPU对数据口的输入指令读取口线当前状态。（2）输出a.端口A,B和PC7~PC4及PC3~PC0都可编程工作于此方式。b.在此方式下，输出口线直接与端口输出锁存器相连,端口输出缓冲器被打开。c.CPU对数据口的输出指令把数据输出到端口输出锁存器，并达到端口口线。例:用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。

8255A0A1CS+5V200译码器D7~D08088CPUA0A1PA0

PA1

PA2端口地址340H-343HA2-A15发光二极管IORRDWRIOW用8255A控制三个发光二极管显示。8255A的端口地址为：

A端口：340HB端口：341HC端口：342H

控制口：343H

试编写8255初始化程序段和控制三个发光二极管显示程序段。开始8255A初始化延时BX

显示代码地址CX=0?YNBX=BX+1CX=CX-1CX

3输出到PA口1、程序框图：1）设A口为输出口，方式0。B口输入，方式0，则方式选择控制字为10000010

B=

82

H。2）A口输出代码：

00000110

06H，1号发光二极管亮

00000101

05H，2号发光二极管亮

0000001103H，3号发光二极管亮3）软件延时2、软件设计参考程序：DATASEGMENTCOTREQU343H ；8255A控制口地址PB_AEQU340H ；8255A的A口地址LEDDB06H，05H，03H；LED显示值DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA…...

MOVDX,COTR;控制口地址

MOVAL,82HOUTDX,AL;A口为方式0输出,B口为输入

MOVDX,PB_A;A口地址

LP:MOVCX,3LEABX,LED;1号灯代码地址

DON:MOVAL,[BX]

OUTDX,AL;1,2,3循环点亮

CALL

DELAY

;调延时1ms程序

INCBX

DECCXJNZDONJMPLPDEALY

PROCNEAR

;软件延时

PUSHCX

MOVCX,186L:NOPNOPLOOPL

POPCX

RETDEALY

ENDPCODEENDSEND2、方式1—选通输入输出方式（1）选通输入方式信号说明：a.STB选通输入：低电平有效，表示外设送出新的数据。b.IBF输入缓冲区满：输出，高电平有效。通知外设输入缓冲区满，不要送新数据，由CPU读取数据清除。c.INTR中断请求信号：输出，高电平有效，可向CPU申请中断。d.INTE中断允许，INTEA是C口输出锁存器的PC4，INTEB是C口输出锁存器的PC2，由它们分别控制A口和B口的中断申请。INTE=1中断允许，INTE=0中断禁止。例:8255A端口A工作在方式1,A口输入,允许A口中断，编写初始化程序。

MOVDX，PCTR；控制口地址送DXMOVAL，10110000B；A口方式1输入OUTDX，ALMOVAL，00001001B；置PC4=1，允许中断OUTDX，AL；方式1输入时序

信号说明：a.OBF输出缓冲器满，输出，低电平有效，通知外设端口已有可用数据。b.ACK收到信号，输入，低电平有效。外设通知8255已取走数据，由其清除OBF，并置“1”

。c.INTR中断请求信号，输出，高电平有效，可向CPU申请中断。d.INTE中断允许信号INTEA为PC6输出锁存器，INTEB为PC2输出锁存器。INTE=1中断允许，INTE=0禁止中断。方式1输出时序例:中断方式打印机接口及编程（方式1应用）

8255A工作在方式1，即端口A工作在方式1输出，外加一片中断控制器8259A，端口A的中断输出线PC3通过8259A向CPU申请中断，可以构成中断方式打印接口电路，如图8-15所示。设8255A的4个端口地址分别为：244H，245H，246H，247H，试编写打印机驱动程序。分析：用PC7作为打印机的选通信号，打印机的作为外设给8255A的应答信号（PC6），

8255A的中断请求输出信号PC3接至中断控制器8259A的IR38255A的控制字为：10101000BPC6置位：

00001101B即

0DH，允许8255A的端口A方式1输出中断假设8259A初始化时写入ICW2的值为08H，则8255A的端口A的中断类型码是0BH（对应IR3），此中断类型码对应的中断向量应放到中断向量表从002CH开始的4个存储单元中主程序

MAIN：

MOVDX，247H

MOVAL，0A8H

OUTDX，AL

；设置8255A的控制字

XORAX，AXMOVDS，AXCLIMOVAX，OFFSETRINGMOV[002CH]，AX

MOVAX，SEGRING

MOV[002EH]，AX

MOVDX，247HMOVAL，0DH；PC6为1,允许端口A方式1输出中断

OUTDX，AL

MOVDI，OFFSETBUFF；设置地址指针

MOVCX，99；设置计数器初值

MOVDX，244H

MOVAL，[DI]OUTDX，AL；输出第一个字符

INCDI

STINEXT：

HLT；等待中断

LOOPNEXT

ABC：

CLIMOVAH，4CHINT21HRING：

MOV

DX，244HMOVAL，[DI]OUTDX，AL

；从端口A输出一个字符

INC DI

；修改地址指针 IRET

；中断返回

中断服务子程序效数据。（3）ACKA输入，低电平有效。外设发出ACKA打开A口输出缓冲器，读取数据，同时清除OBFA，并使INTR有效。（4）STBA选通信号，输入，低电平有效，外设准备好数据，通过STBA把数据锁存到端口输入锁存器，同时使IBFA和INTRA有效。（5）IBFA输入缓冲区满，输出，高电平有效。通知外设端口已有数据。该信号由CPU对数据端口读操作清除。（6）INTE中断允许信号INTE1为PC6输出锁存器INTE2为PC4输出锁存器INTE=1中断允许INTE=0禁止中断。3、方式2—双向方式仅A口有此方式。控制信号：（1）INTR中断请求信号，输出，高电平有效，向CPU提出中断请求。由输出ACKA或输入STBA使中断申请信号有效。（2）OBFA输出缓冲器满，输出，低电平有效，通知外设端口已有有方式2输入输出操作时序 MOV CX，256 MOV AL，10000001B OUT 83H，AL MOV AL，00001111B OUT 83H，ALWAITK：IN AL，82H TEST AL，04H JNZ WAITK MOV AL，[BX] OUT 80H，AL MOV AL，00001110B OUT 83H，AL NOP NOP MOV AL，00001111B OUT 83H，AL INC BX LOOP WAITK MOV AH，4CH INT 21H例：

8255与打印机的连接8255工作于方式?用PC7、PC2做联络线可编程定时/计数器8253定时的作用：1。用作时间标准；2。作为一些接口的工作节拍；3。信息传输时的同步。计数：1。定时与计数本质是一样的：计数；2。定时的输入信号具有周期性，计数的输入信号是随机的。如何实现定时？软件方法：用一段程序实现延时利用程序循环延迟指定的时间缺点：CPU占用率？延时精度？兼容？硬件方法：定时/计数器电路利用脉冲计数在设定的时间输出定时信号●8253是一种硬件定时/计数器芯片8253的功能：1。三个独立的、功能相同的16位减1计数器；2。B、BCD3。有六种工作方式4。最高计数速度：2MHZ。8253的内部结构及引脚：8253的引脚8253端口信号与功能选择：CSA1A0RDWR功能

00001从计数器0读出计数值

00101从计数器1读出计数值

01001从计数器2读出计数值

00010对计数器0设置计数初值

00110对计数器1设置计数初值01010对计数器2设置计数初值

01110写控制寄存器

1XXXX数据总线为三态

0XX11数据总线为三态

0110X非法状态8253一个计数器的结构：计数器内部结构编程结构—程序员的观点计数器(3个)——包括控制寄存器(1个)——

存放控制命令字(8位)（只写）占用4个地址—3个计数器，1个控制寄存器16位初值寄存器(只写)16位计数寄存器（减1计数器）16位锁存寄存器(只读)(当前计数初值)8253的控制字：计数器读写格式工作方式BCD

控制字写入控制口，各位含义如下：SC1SC0：计数器通道选择

00通道001通道110通道211非法RW1RW0：计数器读写选择

00计数器锁存

01只读写低8位

10只读写高8位

11先低8位，再高8位

M2M1M0：计数器工作方式选择000方式0001方式1x10方式2x11方式3100方式4101方式5BCD：计数器进制选择

016位二进制计数器

1BCD码计数器（二）8253工作方式1、模式0——

计数结束产生中断方式1（可编程单稳）

方式2（分频器）

方式3（方波发生器）

方式4（软件触发选通方式）

方式5(硬件触发选通方式)

初始化程序流程写控制字写计数值低8位写计数值高8位*非必须写入顺序：可按计数器分别写入控制字和初值。也可先写所有计数器控制字，再写入它们的初值例：若8253的地址为40H、41H、42H、43H，选择计数器0，工作在方式0，计数初值为4，采用二进制计数，则初始化程序如下：读8253的当前计数值：先锁存，后读数值。例：MOVAL，00000000BOUT43H，ALINAL，40HMOVAL，10HOUT43H，ALMOVAL，4OUT40H，AL用8253监视一个生产流水线，每通过50个工件，扬声器响5秒钟，频率为2000Hz。其原理如图所示。图中工件从光源与光敏三极管间通过时，在晶体管的发射极会产生一个脉冲，此脉冲作为8253计数器的CLK