并行通信接口课件

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並行通信介面28．1概述

並行通訊就是將一個字元的8位用8根線來傳輸，速度快，線路成本增加，適合外設與微機之間通訊、主板各部件之間近距離通訊。能夠實現並行通訊的介面就是並行介面。8.1.1典型的雙向並行介面與外設連接

1.並行介面與CPU的連接,見圖8.1

。

（1）數據匯流排：是CPU與並行介面進行數據交換的通道。

（2）讀出寫入信號線：控制數據流向，確定操作是讀還是寫。

（3）複位線、準備好狀態線：並行介面數據準備就緒。

（4）中斷請求線：並行介面向CPU進行中斷請求。

（5）地址解碼電路：進行選擇不同的介面電路，選擇介面電路內部不同的寄存器。

32.並行介面與外設的連接,

見圖8.1。（1）輸入設備：數據輸入線、設備數據準備就緒狀態線和介面接收數據回答線。（2）輸出設備：數據輸出線、介面數據準備就緒狀態線和外設接收數據回答線。

3.並行介面（1）控制寄存器：接收CPU發來的控制命令。（2）數據輸入緩衝器、數據輸出緩衝器：進行數據的輸入、輸出。（3）狀態寄存器：提供介面電路工作狀態供CPU查詢。48.1.2並行介面的工作原理

1.並行介面輸入數據的過程外設將數據送到“數據輸入線”，通過“輸入數據準備好”狀態線通知並行介面取走，介面將數據鎖存到“輸入緩衝器”，通過“數據輸入回答”線通知外設，介面數據緩衝器已滿，不要再送數據，介面在其內“狀態寄存器”的相應位置1，便於CPU查詢和介面向CPU發中斷請求之用。

CPU從介面將數據取走後，介面將“數據輸入準備好”、“數據輸入回答”信號清除，以便外設輸入下一個數據。

2.並行介面輸出數據的過程介面“數據輸出緩衝器”空，“數據輸出準備好”狀態線送1，收到CPU發的數據，將之複位清0，數據通過“數據輸出”線送外設，由“數據輸出準備好”線通知外設取數據。外設取走數據，將“數據輸出準備好”信號線置1，以便CPU輸出下一個數據。5一般地並行介面有3個方面的功能：

（1）實現與系統匯流排的連接：提供數據的輸入輸出功能。

（2）實現與外設連接：確保與外設間有效進行數據的接收和發送。

（3）具有中斷請求處理功能：外設輸入輸出採用中斷的方法來實現。8.1.3並行介面的功能

返回本章目錄68．2可編程的並行介面晶片8255A

8.2.1並行介面8255A的內部結構

8255A由數據匯流排緩衝器、讀寫控制邏輯、A組B組控制邏輯、並行輸入輸出端口等4個部分組成，見圖8.2。

1.數據匯流排緩衝器雙向三態的8位數據緩衝器，是8255A與CPU之間的數據接口，用於傳送控制命令和傳送數據。

2.讀寫控制邏輯接收CPU的A0、A1、、和RESET引腳發來的控制命令，並向A組B組控制部件發送控制。

3.A組B組控制部件

A組控制部件用來控制端口PA及端口PC的高4位PC4－PC7。B組控制部件控制端口PB及端口PC的低4位PC0－PC3，控制電路根據CPU發來的控制字，確定各端口的工作方式進行讀寫操作。7

4.並行輸入輸出端口,見圖8.2。

8255A內部有3個8位並行端口：A、B和C端口，均可獨立地作為輸入、輸出資訊的端口，對CPU與外設交換的數據進行緩存或鎖存。

（1）端口PA：內有1個8位的“數據輸入鎖存器”和1個8位的“數據輸出鎖存/緩衝器”。

（2）端口PB：內有1個8位的“數據輸入鎖存器”和1個8位的“數據輸入、輸出鎖存/緩衝器”。（3）端口PC：內有1個8位的“數據輸入鎖存器”和1個8位的“數據輸出鎖存/緩衝器”。

PA、PB作為數據的輸入、輸出端口，端口PC作為控制或狀態資訊端口。在方式控制字下，PC可分高4位、低4位來使用，高4位PC4－PC7與端口PA配合使用，而低4位PC0－PC3與端口PB配合使用，作為輸出控制信號或輸入狀態信號。88255A有40根引腳，與外設連接24根，與CPU連接16根，見圖8.3。

1.8255A與外設相連的引腳，共24根分3組（1）A端口PA0－PA7：8根可設定為輸入或者輸出方式，也可設定為輸入/輸出雙向方式，通常作為輸入端口。

（2）B端口PB0－PB7：8根可設定為輸入或者輸出方式，也可設定為輸入/輸出雙向方式，通常作為輸出端口。

（3）C端口PC0－PC7：8根可設定為輸入或者輸出方式，也可設定為輸入/輸出雙向方式，常用作為輸出端口和控制端口來配合A端口、B端口工作。8.2.2並行介面8255A晶片引腳

92.8255A與CPU相連的16根引腳,見圖8.3。

（1）數據匯流排D0－D7：CPU與8255A間傳送數據、命令和控制字。

（2）地線GND：1根。

（3）電源線VCC：接+5V電源。

（4）RESET複位線：高電平時有效時，將8255A的控制寄存器、A端口、B端口和C端口所設置的工作方式清0。

（5）片選信號線：低電平有效時選中8255A。

（6）讀信號線：低電平有效時8255A處於讀資訊的狀態。

（7）寫信號線：低電平有效時8255A處於寫信息的狀態。

（8）地址線A0、A1：A0、A1的編碼與、、引腳電平的組合，形成對8255A的基本讀寫操作，見表8.1。108255A可編程並行介面晶片，用指令方式初始化，決定端口是輸入方式還是輸出方式。其工作狀態、工作方式通過向控制端口寫入控制字完成。控制字有兩類：A、B、C工作方式選擇字和C按位設置“0”或“1”。

1.工作方式選擇字設置8255A的A、B、C這3個端口數據傳輸方向是輸入/輸出，工作方式有3種：方式0、方式1和方式2，A口可以3種方式中的任一種，B口能工作在方式0、方式1這2種，C口只能工作在方式0。常將3個端口分2組設定，A與C的高4位為A組，B與C的低4位為B組。

8.2.3並行介面8255A的控制字

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控制字格式，見圖8.4。（1）D0是C口低4位輸入/輸出控制位：D0=0時，PC0－PC3用於輸出數據，D0=1時，PC0－PC3用於輸入數據。（2）D1是B口輸入/輸出控制位：D1=0時，PB0－PB7用於輸出數據，D1=1時，PB0－PB7用於輸入數據。（3）D2B組方式選擇位：D2=0時，為方式0，D2=1時，為方式1。（4）D3是C口高4位輸入/輸出控制位：D3=0時，PC4－PC7用於輸出數據，D3=1時，PC4－PC7用於輸入數據。

（5）D4A口輸入/輸出控制位：D4=0時，PA0－PA7用於輸出數據，D4=1時，PA0－PA7用於輸入數據。

（6）D6、D5為A組方式選擇位：D6D5=00時，A組設為方式0，D6D5=01時，A組設為方式1，D6D5=1×時，A組設為方式2。

（7）D7控制字標誌位：D7=0為方式控制字，D7=1為C口控制字。

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例如：端口地址為04A0H－04A6H的8255A並行介面，A口設為輸出數據，工作方式0，B口設為輸入數據，工作方式1，C口高4位輸入，低4位輸出，進行初始化。程式段為：

MOVDX，04A6H；控制端口地址

MOVAL，8EH；工作方式控制字8EH=10001110B

OUTDX，AL；控制字送控制口，對照圖8.4格式來讀132.C口置“0/1”控制字

C的各位常作控制位，用置“0/1”控制字設置，見圖8.5。

（1）D0置“0/1”控制位：D0=0時，使C口的D3D2D1編碼位清“0”複位，D0=1時，使C口的D3D2D1編碼位設置“1”，如D7=0（控制字的特徵位），D3D2D1=010即對第2位設置，D0=1，則PC2置“1”。

（2）D3D2D1用於控制PC0－PC7某位置“0/1”：D3D2D1編碼為操作的位編號，如D3D2D1=101，則對第5位PC5進行置“0/1”操作。

（3）D6D5D4位：不影響置字操作，0、1均可。

（4）D7控制字的特徵位：D7=0時才有效。

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而對C口的置“0/1”操作，其控制字寫入“控制寄存器”。例如：8255A控制器端口地址為00EEH，對C口進行操作，將PC6位置“1”，PC2位置“0”。程式段為：

MOVDX，00EEH；控制端口地址

MOVAL，07H

；PC6置“1”，7H=00001101B

OUTDX，AL

；控制字送控制端口，對照圖8.5

MOVAL，05H；PC2置“0”，5H=00000101B

OUTDX，AL；進行設置15實例：端口地址00EEH的8255A，使C口的PC1位產生一個脈衝。對照圖8.5。程式段為：MOVDX，00EEH

；控制端口地址MOVAL，02H

；對PC1位置“0”OUTDX，AL

；控制字送到控制端口MOVAL，03H

；PC1置“1”OUTDX，ALCALLDELAY

；調用延時副程式MOVAL，02H

；對PC1位置“0”OUTDX，AL16A端口能工作在方式0、方式1和方式2中的任一種，B端口能工作在方式0、方式1兩種，C口只能工作在方式0。

1.方式0：基本輸入輸出方式任何一個端口可以作為輸入端口，也可作為輸出端口，各個端口之間沒有必然的聯繫。端口A、端口B與端口C的高4位端口和低4位端口，它們的輸入、輸出，可以有16種不同的組合，適用於多種場合使用；

2.方式1：選通的輸入輸出方式

A端口、B端口作數據傳輸口，通過工作方式控制字來設定輸入數據或者輸出數據，方式1適用於查詢方式、中斷方式來進行數據傳輸。C端口用作控制用，配合A端口、B端口進行數據傳輸，有2種情況：

8.2.4並行介面8255A的工作方式17

（1）方式1的輸入方式

C端口配合A端口、B端口輸入數據，為它們各規定3條線作為外設和CPU之間的應答信號線。見圖8.6。

1)

（PC2、PC4）選通輸入：低電平有效，PC4對應A口、PC2對應B口，輸入有效低電平時，將外設輸入的數據送到數據鎖存器。

2)

IBF（PC1、PC5）輸入緩衝滿：高電平有效，PC5對應A口、PC1對應B口，IBF=1時緩衝滿，外設不應送數據；IBF=0時緩衝空，外設可以送數據。

3)

INTR（PC0、PC3）中斷請求：高電平有效，PC3對應A口、PC0對應B口，INTR=1時，產生一個高電平的中斷請求給CPU，要求CPU取走外設輸入的數據。

4)

INTE中斷遮罩信號：INTE=1時，A端口、B端口允許申請中斷；INTE=0時，A端口、B端口禁止申請中斷。PC4是A端口允許申請中斷控制信號，PC2是B端口允許申請中斷控制信號。

C端口的PC6、PC7未用於控制，可用於數據輸入輸出，由方式控制字D3位決定，且具有置位功能。18

（2）方式1的輸出方式

C端口配合A端口、B端口輸入數據，為它們各規定3條線作為外設和CPU之間的應答信號線，見圖8.7。

1)

（PC1、PC7）外設應答信號：PC7對應A口、PC1對應B口，輸出有效低電平時，表示8255A端口的數據已經被外設取走。

2)

（PC2、PC6）輸出緩衝器裝滿信號：PC6對應A口、PC2對應B口，輸入有效低電平時，CPU將數據輸入到8255A的端口，外設可以來取數據。

3)

INTR（PC0、PC3）中斷請求信號：PC3對應A口、PC0對應B口，INTR=1時，允許中斷請求，此時，輸出緩衝器為空，=1，向CPU發一高電平中斷請求，CPU可繼續向輸出緩衝器輸入數據。

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見圖8.7

4)

INTE中斷遮罩信號：高電平有效，INTE=1時，A端口、B端口允許申請中斷，INTE=0時，A、B端口禁止申請中斷，PC6是A端口允許申請中斷控制信號，PC2是B端口允許申請中斷控制信號。在方式1輸出方式中，C端口的PC4、PC5未用於控制，可用於數據輸入輸出，由方式控制字D3位決定，且具有置位功能。20

3.方式2：雙向傳送方式可作為輸入又可作為輸出的設備，A口可採用方式2，8根數據線與CPU之間進行分時數據輸入/輸出，工作時採用查詢方式，可採用中斷方式，此時，B口工作在方式0或方式1，C口的PC3－PC7作為控制的狀態信號線，見圖8.8。

（1）（PC7）輸出緩衝器滿信號：輸出低電平表示輸出緩衝器滿。

（2）（PC6）外設接收到數據應答信號：輸出有效低電平表示外設接收到數據。

（3）（PC4）外設輸入選通信號：輸入有效低電平時表示8255A接收一個從外設輸入的數據，將數據鎖存在“輸入鎖存器”中。

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見圖8.8

（4）IFBA（PC7）輸入緩衝器滿信號：高電平有效時，表示有一個數據已經裝入“緩衝器”。

（5）INTRA信號：在輸入時，輸入緩衝器滿，且當INTE1=1時，INTRA向CPU發一個中斷請求；在輸出時，輸出緩衝器空，且當INTE2=1時，INTRA向CPU發一個中斷請求。中斷允許觸發器INTE1，由C口的PC6來置“0/1”，中斷允許觸發器INTE2，由C口的PC4來置“0/1”。返回本章目錄228．3並行介面8255A應用舉例

並行介面8255A的應用於印表機介面，與印表機相連，連接見圖8.9。以方式0工作，印表機介面在低電平有效時，表示印表機“空閒”，接收數據，在BUSY高電平有效時，表示印表機“很忙”，不能接收數據，需列印的數據存放在記憶體BUF區域。C口按位“置位/複位”控制字用來產生印表機控制信號，控制印表機的“啟動/停止”，列印程式為：

DATASEGMENTBUFDB“HOWAREYOU!”，”$”DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE，DS:DATASTART:MOVAX，DATA23MOVDS，AXMOVSI，OFFSETBUF；列印資訊的偏移地址

MOVAL，88H；88H=10001000BMOVDX，63H；A口方式0，C口上半部輸入

OUTDX，AL；8255A初始化

MOVAL，01H