《微机原理与接口技术》课件-第7章8255并行接口

微机原理与接口技术第七章可编程并行接口电路8255本章学习的知识点:1)掌握并行接口8255的基本功能2)掌握并行接口8255的三种工作方式的特点和用法3)掌握并行接口8255的硬软件设计方法本章学习的难点:1)掌握8255的3种工作方式的特点和用法2)掌握8255的硬软件设计方法1、概述：8255是Intel公司生产的8位（数据线）通用可编程并行输入输出接口芯片。有三个8位的输入输出端口:端口A、端口B、端口C；有三种工作方式：方式0、方式1、方式2A口可以工作在3种工作方式：方式0、方式1、方式2B口可以工作在2种工作方式：方式0、方式1C口可以工作在1种工作方式：方式0；C口可与A口形成A组、与B口形成B组；可对A口进行置“1”或置“0”7.1可编程并行接口8255引脚功能和结构（1）与外设接口部分有三个8位的输入输出端口:端口A、端口B、端口C；有三种工作方式：方式0、方式1、方式2A口可以工作在3种工作方式：方式0、方式1、方式2B口可以工作在2种工作方式：方式0、方式1C口可以工作在1种工作方式：方式0；C口可与A口形成A组、与B口形成B组；可对A口进行置“1”或置“0”2、

内部结构

8255的内部结构框图如图7.2所示，由三部分组成。58255A的内部结构数据总线缓冲器内部控制线内部数据线D0～D7A组控制A组端口AA组端口C上部B组控制B组端口BB组端口C下部读写控制逻辑PC0～PC3PB0～PB7PC4～PC7PA0～PA7RDWRA0A1CSRESET（2）与微处理器接口部分这部分主要完成数据传送及逻辑控制。有:RD、WR、CS、RESET、D0-D7，8255的各端口地址线A0、A1。（3）内部控制部分由A、B两组控制电路组成。主要作用是根据CPU送来的控制字用以决定两组端口（A组为A口和C口的高4位，B组为B口和C口的低4位）的工作方式，也可根据控制字的要求对C口按位进行置位或复位。1)外部引线8255的外部引线如图所示D0～D7：双向数据信号线RD：读信号线WR：写信号线CS：片选信号线A0、A1：口地址选择信号线RESET：复位输入信号PA0-PA7:

A口输入输出信号线PB0-PB7:

B口输入输出信号线PC0-PC7:

C口输入输出信号线3、8255的外部引线及内部结构图7-18255的外部引线图4、8255的端口地址与微处理器接口部分的硬件电路图实例口C上半部口C下半部口A口BRDWRRESETA1A0A1A0825574LS138G1G2AG2BCBAA5M/IOA6A4A3A2D0~D7CSY0地址译码逻辑关系：G2AG1G2BCB

A0A7A6A5A4A3A2A1

A0110000XXY0=0Y1=0C0H~C3HC0H→A口C1H→B口C2H→C口C3H→控制口C0HC2HC1H&A7（1）工作方式控制字的格式5、8255的控制字

8255A芯片内有两个控制字，一类控制字用于定义个数据输入/输出端口的工作方式，称为方式选择控制字，另一类控制字用于对C端口任意一位进行置位或复位操作，又称为置位/复位控制字。例1：方式字写入控制口设8255A端口地址为0380H、0381H、0382H、0383H。要把A口指定为方式1输入，C口上半部定为输出，B口指定为方式0输出，C口下半部定为输入，则控制字应为：10110001B或0B1H。初始化程序为：MOVDX，0383HMOVAL，0B1HOUTDX，AL（2）C口置位/复位控制字的格式5、8255的控制字例如设8255A端口地址为60H～63H，现要求先置PC4为高电平，再复位PC4，则相应的程序段如下：

MOVAL，00001001B

OUT63H，AL

MOVAL，00001000B

OUT63H，AL例2：C口置位/复位控制字（写入控制口）

3种工作方式可用软件编程对控制口设置来指定。

方式0－基本的输入输出方式方式1－选通输入输出方式方式2－双向传送方式。6、8255的工作方式

1)工作方式0(基本输入输出方式)

功能：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，无锁存，C口还具有按位将其各位清0或置1的功能。常用于与外设无条件的数据传送或接收外设的数据。151515例用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。

8255A+5V200译码器D7~D0地址线8088CPUA0A2A0PA0PA1PA2工作方式0例题A0A1CS1616PA0PA1PA28255A

PB0+5V200+5V2K译码器D7~D0地址线8088CPUA0A1A0A1思考题：用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。假设开关闭合时，点亮发光二极管，开管断开时息灭二极管。CS2）工作方式1(选通输入输出方式)

A口借用C口的一些信号线用作控制和状态信号，组成A组，B口借用C口的一些信号线用作控制和状态信号，组成B组。在方式1下，C口的某些位被占用。

当A口工作于方式1且用作输出口时，C口的PC7线用作输出缓冲器满OBF信号，PC6用作外设收到数据后的响应信号ACK，PC3用作中断请求输出信号线INTR。方式1的输出：

当B口工作于方式l且用作输出口时，C口的PC1线用作输出缓冲器满OBF信号，PC2用作外设收到数据后的响应信号ACK，PC0用作中断请求输出信号线INTR。方式1下A口、B口为输出D7D6D5D4D3D2D1D01A组方式01=方式1A口0=输出C口

I/OB组方式1=方式1B口0=输出C口I/O图7.4方式1下，A、B口均为输出的信号定义控制字的设置①OBF

为输出缓冲器满信号，低电平有效。8255输出信号，当其有效时，CPU已将数据送到指定的口，用于通知外设可将数据取走。各个控制位的作用(重点掌握和理解的内容)

②ACK

为外设响应信号，低电平有效。由外设送来，有效时表明8255的数据已被外设取走。③INTR为中断请求信号，高电平有效。它是当外设将数据取走并给出应答ACK

信号之后，8255向CPU提出中断请求，让CPU输出一个新的数据。④INTE中断允许信号，高电平有效。为低时则屏蔽中断请求,即不发出中断请求信号INTR。INTE的状态由通过对C口PC6或PC2置1后A口和B口才允许中断。INTE＝1，允许A口或B口向CPU申请中断，INTE＝0，禁止A口或B口向CPU申请中断。

8255的中断设置方法：中端允许信号INTE是由软件通过对C口的按位置位／复位的控制字来置1或清0的设置的，PC6置1时，A口允许中断，PC2置1时，B口允许中断。注意：在方式1输出方式时，PC4和PC5的工作状态由控制字决定其为输出还是输入。设置后不影响其它位的作用。方式1下A口、B口为输入(重点掌握和理解的内容)

1)A口工作于方式1且用作输入口时，C口的PC4线用作选通输入信号线STB，PC5用作输入缓冲器满输出信号线IBF，PC3用作中断请求输出信号线INTR。2)B口工作于方式1且用作输入口时，C口的PC2线用作选通输入信号线STB，PC1用作输入缓冲器满输出信号线IBF，PC0用作中断请求输出信号线INTR。

方式1下A口、B口均为输入D7D6D5D4D3D2D1D01A组方式01=方式1A口1=输入C口I/OB组方式1=方式1B口1=输入C口I/O图7.5方式1下A、B口均为输入时的信号定义控制字的设置①STB:选通控制，输入信号。当外部设备来的8位数据送入到8255的输入缓冲器中时该位有效。在时间上，外部设备先把数据送到8255的数据口A或B，然后再送出STB信号，用于把数据锁存到8255的输入数据寄存器，等待CPU取数据。②IBF:输入缓冲器满信号，输出信号，高电平有效。当8255的输入缓冲器有新数据后，该位有效，为8255给外设的联络信号,告知外设输入的数据已被接收到,但还没被CPU取走，不能再送新的数据。该信号在STB变为低后,300NS时间内变为高电平（自动完成）。在CPU读取了数据后，RD信号撤消后的300NS时间内IBF信号才撤消,变为低电平，告知外设可输入新的数据。③INTR:为中断请求信号，高电平有效。中端请求的条件：STB变高后300ns内，并IBF信号也为高。（要等数据全部进入到输入缓冲器后才发出中断请求）④INTE:中断允许信号，高电平有效。为低时则屏蔽中断请求。INTE的状态由通过对C口PC4或PC2置1后A口和B口才允许中断。（与INTR完全不同，是无条件的，由软件对C口PC4或PC2置1即可实现中断）2828例7.2利用8255方式1实现打印机的接口

1000pf2K15321441LS123单稳电路+5VDATA0～78255APC6INTRPC3PC7PA0～PA7打印机ACKACKOBFSTROBE29298255A方式1与打印机接口时序配合PA0～PA7（DATA0～7）ACKOBFSTROBE方式1时序打印机时序30假设8255A的A、B、C口的I/O地址为FFF8H、FFFAH和FFFCH。控制端口的地址为FFFEH。以下为采用选通方式输出缓冲区BUF中的打印字符MOVDX,0FFFEH；设定A口为选通输出方式MOVAL,0A0HOUTDX,ALMOVAL,0CH；使INTEA（PC6）为0，禁止中断OUTDX,ALMOVCX,M；打印字节数送CXMOVBX,OFFSETBUF；取缓冲区首址送BXPRINT1:MOVAL,[BX]；取一个数据MOVDX,0FFF8HOUTDX,AL；从A口输出MOVDX,0FFFCHPRINT2:INAL,DX；读C口TESTAL,80H；检测

A（PC7）为1否？JZPRINT2；为0，则继续检测INCBX；为1，说明数据已输出LOOPPRINT1；准备取下一个数据输出3)工作方式2(双向输入输出方式)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。理解内容:

图7.6方式2下的信号定义OBF：输出缓冲器满，输出，低有效。这是8255A送给外设的控制信号，有效时表示数据已送入到A口输出锁存器中，用该信号通知外设将数据取走。ACK

：应答，输入，低有效。这是外设送来的信号，有效时表示外设已经从A口输出线上将数据取走。STB：选通信号，输入，低有效。这是由外设送来的信号，有效时将由外设送来的位于A口引线的8位数据锁存到A口的输入锁存器中。INTR：中断请求，输出，高有效。这是8255A送给CPU的中断请求信号。无论是输入操作还是输出操作，当一个操作完成，要进行下一个操作时8255A都通过该引脚向CPU发中断请求信号。方式2的A口输入和输出传送各自作为一个中断源，两个中断请求信号在8255A内部相或，只产生一个中断请求通过PC3发给CPU。IBF：输入缓冲器满，输出，高有效。这是8255A送给外设的响应信号，有效时表示数据已送入到输入锁存器中，CPU可以取走。INTE1：中断允许1。它是由内部的中断控制触发器发出的允许中断或屏蔽中断的信号。INTE＝l，允许A口在输出缓冲器变空（数据已被外设取走）时向CPU申请中断，让CPU输出一个新的数据；INTE＝0，则屏蔽了输出中断请求，这样，即使A口的输出缓冲器已经变空了，也不能在INTR上产生中断请求信号。INTE1为0还是为1是由软件通过对PC6复位／置位来完成的，PC6＝0使INTE1为0，PC6＝l使INTE1为1。(由软件置1实现中断)INTE2：中断允许2。它也是由内部的中断控制触发器发出的允许中断或屏蔽中断的信号。INTE2＝1，允许A口在输入数据就绪时向CPU申请中断，让CPU将数据取走；INTE2＝0，则屏蔽了输入中断请求。INTE2为0还是为1是由软件通过对PC4复位／置位来完成的，PC4＝0使INTE2为0，PC4＝1使INTE2为1。(由软件置1实现中断)1、当K全闭合时，8支灯亮；当有一个以上K断开时，8支灯灭。例3：8255A的PA0～PA7端接有开关K0～

K7,PB0～

PB7接有8支LED发光管。端口A、B均工作在方式0下，根据开关状态控制LED灯的显示。设计任务：2、测试开关状态，控制相应的灯亮或灭。＋5Vk7PA0PA7PB0PA7D0D7CSA0A1WRRD到CPU数据总线到CPU读写控制线到CPU地址总线k0ABCG1G2AG2BY0A2A3A4A7M/IOA6A5＋Y7为74LS138译码电路+5VM/IORDCSA1A0WRRDPA0PA7PB0PB1PB73：8CBAG1G2AG2BWRA7A6A5A4A3A2A1A0Y4…..+5V…..K0K7D0~D7地址：90H,91H,92H,93H方式控制字：10010000=90HWRRDPB7WRY