模拟电子技术(高频)第九章 8255

第九章并行接口与串行接口

7-197-27-39.3基本功能可提供两个8位(A口、B口)和两个4位(C口上半部、C口下半部)共24位的并行I/O数据端口线。8255可支持三种并行工作方式：基本输入输出（方式0）;

应答式输入输出(方式1);

应答式双向数据传送（方式2）。可以通过编程设定:A口工作于方式0、方式1和方式2;B口工作于方式0和方式1。无论8255工作在哪种方式,，A口、B口都是作为８位数据I/O端口用。C口各位的功能因工作方式的不同而有很大差别。7-49.3.1内部结构与引脚功能与外设接口部分与MPU接口部分内部控制部分由三大部分组成D0-D7

双向数据总线读写控制逻辑RDWRA1A0RESETCSC口(高4位)C口(低4位)I/OPA7-PA0I/OPC7-PC4I/OPC3-PC0I/OPB7-PB08255内部结构A口（8位）B口（8位）A组控制部件B组控制部件数据总线缓冲器8位内总线7-57-6A口寄存器(PA7～PA0)C口寄存器(PC7～PC0)B口寄存器(PB7～PB0)高4位(PC7～PC4)低4位(PC3～PC0)与外设相连说明：

8255有三种基本的工作方式，可通过编程来选择。分为A、B、C三个8位端口寄存器：

A口、B口只能用作数据I/O口，C口各位的功能却因工作方式的不同有很大差别,有时是I/O数据端口线，有时又是A口、B口数据传送的应答控制线。

C口作为数据端口用时，各位可以按位操作。1.与外设接口部分7-7这是所有可编程接口芯片都具有的，主要用于保证微处理器对芯片的编程、监视和提供数据通道。这部分包括如下外部引脚：

RESET(复位)

A0、A1(端口选择)

CS(片选)

RD、WR(读/写控制)D7～D0CPU数据线CPU复位线直连/经反向器相连直连CPU低位地址线（A0、A1）高位地址线（A2以上）CPU控制线产生的读写信号直连译码相连直连2.与微处理器接口部分7-8

A组控制端口A和C口上半部

B组控制端口B和C口下半部实际上它们是同一个8位控制寄存器：

A组为高5位

B组为低3位

——A组和B组控制部件,它们根据CPU送来的控制字控制8255的工作方式和输入/输出状态，也可以根据CPU写入的控制字对C口的每一位实现按位置“1”或置“0”控制。其中：3.内部控制部分7-99.3.2端口寻址与读/写控制

00100

数据总线

A口

01100

数据总线

B口

10100

数据总线

C口

11100

数据总线

控制寄存器

00010

A口

数据总线

01010

B口

数据总线

10010

C口

数据总线

××××1端口输出为”高阻”

11010非法

××110端口输出为”高阻”

A1A0RD

WR

CS

操作输入输出禁止

8255内部共有A口、B口、C口和控制口4个端口寄存器,对他们的寻址和读/写操作是由CS、A1、A0和RD、WR几个信号来控制的。

7-109.3.4控制字格式与编程

8255的初始化编程，是指向控制寄存器写入相应的控制字以确定8255的工作方式和接口功能，简称初始化。它的基础是根据应用需要正确确定控制字，包括：

工作方式控制字：

C口按位置位/复位控制字：决定各端口工作方式和I/O状态。将C口的任一位置1或置0。两种控制字的区别是D7位：

1-》工作方式；0-》置位。送同样地址，控制寄存器。7-11D7D6D5D4D3D2D1D01.工作方式控制字A,B为一个整体；C高低两口为整体。1C口低4位C口高4位7-12D7D6D5D4D3D2D1D00C口的位选择位D3D2D1置位复位置位复位10说明：

(1)C口的按位置位/复位操作一次只能使C口的1位置“1”或置“0”。

(2)如果要在某位上输出一个开关量信号,对该位的置“1”置“0”操作必须成对使用。

(3)C口按位置位/复位控制字不是送到C口地址,而是送到控制寄存器地址。2.C口按位置位/复位控制字7-139.3.3三种工作方式地址总线数据总线控制总线方式0RDWRD7～D0CSA0A1B口C口A口I/OI/OI/OI/OPB7～PB0PC3～PC0PC7～PC4PA7～PA0基本I/O方式B组A组方式1B口C口C口A口I/OPB7～PB0PA7～PA0控制应答式I/O方式控制方式2B口C口C口A口I/OPB7～PB0PA7～PA0A口控制应答式双向I/O方式I/O双向7-141.方式0：基本I/O方式

方式０的无条件传送

方式０的C口位操作

方式０的应答式工作

A、B、C三个端口均为数据I/O口,其中A口、B口、C口高4位、C口低4位可通过编程选择分别工作于输入或输出状态。没有固定的应答线,不使用中断。

7-15例7.5

用8255实现的开关输入和显示输出接口。

1.方式0

无条件传送

C口位操作

应答式工作

只要RD或WR信号一变低，就进行数据传送，不管此时数据是否稳定。

方式0的无条件传送7-16

1.方式0

无条件传送

C口位操作

应答式工作(a)硬件连接A口B口C口8255LED显示逻辑开关逻辑开关WRLED显示D7D6D0RDA0A1PA7PA4PA3PA0PC7PC0PB7PB3PB0D7D6D0A0A1译码A2～Ai-1CSPB4

IORIOW结果输出到A口

(b)软件启动8255初始化数据处理从B口输入数据7-17

可用C口的按位置位/复位功能来产生脉冲，用作门控、选通、复位等。

例7.6

以微处理器和8255为核心组成的数字频率计

1.方式0

无条件传送

C口位操作

应答式工作

方式0的C口位操作7-188255组成的脉冲频率计数器将8255设置为方式0：A口输出，B口输入,C口输出从PC0输出一复位脉冲()，使计数器清0从PC7输出一宽度为1s的正脉冲(),控制采样

从A口输出显示结果

从B口输入计数值

启动显示显示HGFEDCBADCBADCBABINBINAINAIN

Ai-1

A2～A1A0A1A0IORIOWRDWRRESETD7～D0CSPA7PA4PA3PA0PB7PB4PB3PB0PC7PC0～～～～时钟&R01R02R01R0274937493&译码器D7D0～8255方式017-19

这时一般以A口、B口作为I/O数据通道，而用C口作为应答的控制和状态信息通道。

应答线依靠程序设定,如PC4～PC7之一作为外设选通线(STB)，PC0～PC3之一作为外设准备就绪线(RDY)。注：方式1，2需要对C口规定关联引脚位。

1.方式0

无条件传送

C口位操作

应答式工作

方式0的应答式工作7-202.方式1：应答式I/O方式

A、B口为数据I/O口，C口的高5位和低3位分别作为A、B口的控制/状态口。可用中断式应答，也可用查询式应答。方式1是一种带选通信号的单方向输入/输出工作方式，其特点是：与外设传送数据时，需要联络信号进行协调，允许用查询或中断方式传送数据。

7-21

方式1的输入2.方式1

输入

输出

状态字

接口方法D7D6D5D4D3D2D1D01PC6,71=输入0=输出令PC4=1,使INTEA=1A口控制字1/0011RD&PC3A口PA7～PA0INTEAPC4PC5STBAIBFAINTRAI/OPC6、7RD&PC0B口PB7～PB0INTEBPC2PC1STBBIBFBINTRB111令PC2=1，使INTEB=1B口控制字D7D6D5D4D3D2D1D0外设外设7-222.方式1

输入

输出

状态字

接口方法外设引发输入开始表示有数据可以读入MPU，外设可以准备下次输入数据。提供查询信号外设数据已经准备就绪4，可引发中断数据读入MPU外设可以重新发数据。锁存数据到A或B口7-23D7D6D5D4D3D2D1D01PC4,51=输入0=输出令PC6=1，使INTEA=1A口控制字1/0001101令PC2=1，使INTEB=1B口控制字D7D6D5D4D3D2D1D02.方式1

输入

输出

状态字

接口方法WR&PC3A口PA7～PA0INTEAPC7PC6OBFAACKAINTRAI/OPC4、5WR&PC0B口PB7～PB0INTEBPC1PC2OBFBACKBINTRB

方式1的输出外设外设7-242.方式1

输入

输出

状态字

接口方法中断引发进入中断程序执行输出指令数据锁存8255端口数据已经锁存到接口，主机不能再送数据，外设可以取数据外设已经收到数据引发新的中断输出缓冲位空，查询方式可以写7-25

方式1的状态字

通过读C口，可获得状态字，从中查询I/O设备状态（是否IBF=1或OBF=0)。2.方式1

输入

输出

状态字

接口方法D7D6D5D4D3D2D1D0A组状态B组状态输入口输入口I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB输出口输出口OBFAINTEAI/OINTRAINTEBINTRBOBFBD7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0C口I/O7-26

方式1的接口方法

中断驱动式接口方式1接口时，首先要根据应用的具体要求确定A口和B口是输入还是输出,然后把C口的应答线与外设的控制、状态线相连。具体又可采用：

程序查询式接口2.方式1

输入

输出

状态字

接口方法7-272.方式1

输入

输出

状态字

接口方法此例,INTRA、INTRB分别接至微机中不同级别中断请求线上（采用向量式中断识别与判优）WRPC1PA7～PA0PC4PC5OBFBACKBINTRAI/OPC6、7PC3PC2PC0A1A0RESETRESETA1A0IRQiIRQjINTRBPB7～PB0RDD7～D0D7～D0IOWIORA2～Ai-1译码8255CSSTBIBFI/O方式1中断驱动式接口举例7-28

INTRA、INTRB也可通过一或门接至同一中断请求线上，这时就要采用查询式中断识别与判优方法。处理流程如下：IRQi中断处理程序从C口读方式1状态字INTRB=1INTRA=1非法中断,进行出错处理返回通道B服务程序返回通道A服务程序返回YYNN2.方式1

输入

输出

状态字

接口方法7-29将8255设置为方式1,且A口输出,B口输入IBFB=1?OBFA=0?从B口输入输出新数至A口YYNN存入给定地址从PC4形成SCXT脉冲()2.方式1

输入

输出

状态字

接口方法

8255与控制台打字机接口PC1PA7～0PC7PC6OBFAACKAINTRASTBBPC4PC3PC0INTRBSCXTPC2IBFB打字机输出打字机输入8255方式1PB7～0方式1程序查询式接口举例7-30要求：K3K2K1=000时，LED1亮，K3K2K1=001时，LED2亮

K3K2K1=010时，LED3亮，K3K2K1=011时，LED4亮

K3K2K1=100时，LED5亮，K3K2K1=101时，LED6亮

K3K2K1=110时，LED7亮，K3K2K1=111时，LED8亮例

如图所示为一开关检测和指示电路。现要求利用自复按钮K产生选通脉冲，来启动开关状态检测。再用发光二极管LEDi亮，来显示K3～K1的状态。+5V

A1

A0

与口地址译码218H

PC5

单脉冲发生器

IBFAINTRAA1A0LED1K1K3LED8自复按钮K8255INTEK2LED7PC3PB7PB6PB0PA2PA1PA0PC4CSSTBA7-31;A口218H;B:219;C:21AH;控制:21BH.DATAMESGDB‘8255READY……’DB0DH，0AH，‘$’

TABDB11111110B，11111101BDB11111011B，11110111BDB11101111B，11011111BDB10111111B，01111111B.CODESTART：MOVAX，DATAMOVDS，AX MOVDX，21BH MOVAL，10110000H;A口方式1输入、B口方式1输出

OUTDX，AL MOVAL，08H；使PC4=0

；地址不变，

OUTDX，AL;INTE关

MOVAH，9 MOVDX，OFFSETMESGINT21H SCAN：MOVAH，1;有键按? INT16H JNZBACK;有,结束

MOVDX，21AH;输入A口方

INAL，DX ;式1状态字

TESTAL，20H;有数据输入？

;即IBFA=1?JZSCANMOVDX，218HINAL，DXMOVBX，OFFSETTABANDAL，07HXLATINCDX；219H

OUTDX，AL;B口显示

JMPSCANBACK：MOVAH，4CH INT21HENDSTART7-323.方式2—应答式双向数据传送方式

在这种方式下，A口为双向数据传送端口，C口的高5位(PC7～PC3)作为相应的应答控制线；B口和C口余下的低3位(PC2～PC0)可工作于方式0或方式1。

方式2的接口功能

方式2的状态字

方式2的接口方法

应用举例7-33

3.方式2

接口功能

状态字

接口方法

应用举例WRRDPA7～PA0≥&&INTE2INTE1PC5PC4PC6PC7PC3PC2～PC0INTRAACKAOBFASTBAIBFAI/OI/O31=方式1D7控制字D6D2D1D0111/01/01/0PC2～01=输入0=输出通道B1=输入0=输出B组方式0=方式0D5D4D37-34

3.方式2

接口功能

状态字

接口方法

应用举例B组状态A组状态（方式2）D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3I/OI/OI/OD2