微型计算机原理可编程并行接口

1、第十章 可编程并行接口8255A,10.1 可编程并行接口8255A 10.2 8255A的控制字 10.3 方式0基本的输入/输出方式 10.4 方式1选通的输入输出方式 10.5 方式2双向传输方式 10.6 8255A的应用举例,10.1 可编程并行接口8255A,一、8255的引脚,10.1 可编程并行接口8255A,二、8255A的内部结构,10.1 可编程并行接口8255A,8255A是INTER系列的并行接口芯片。它是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式。 1数据端口A、B、C 它有三个输入/输出端口：Port A、Port B和Port C。每一个端口都是8位，都可以选择

2、作为输入或输出。 每个端口：输入带缓冲寄存器， 输出带锁存寄存器。 2A组控制和B组控制 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。,10.1 可编程并行接口8255A,A组控制电路端口A和端口C的上半部。 B组控制电路端口B和端口C的下半部。 3读/写控制逻辑电路 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。 4

3、数据总线缓冲器 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。,10.1 可编程并行接口8255A,5.读写控制信号,RESET：复位信号，低电平有效。 D7D0 ：和数据线相连。 CS ：芯片选择信号，低电平有效。 RD ：芯片读出信号，低电平有效。 WR ：芯片写入信号，低电平有效。 A1、A0：端口选择信号。 A1、A0=00,选中端口A; A1、A0=01,选中端口B; A1、A0=10,选中端口C; A1、A0=11,选中控制端口;,10.1 可编程并行接口8255A,提问1：,并行接口芯片8255与CPU接口有哪些信号线，每个信号的用途是什么？ 8255占用几个端口

4、地址？各个端口分别对应什么？ 端口C可以分为两组吗？,10.1 可编程并行接口8255A,10.2 8255A的控制字,控制字:分为两类 端口的方式选择控制字，可使8255A的3个数据端口工作在不同的方式。 C端口按位置1/0控制字，它可使C端口中的任何一位进行置位或复位。 8255A的3种基本工作方式： 方式0：基本的输入/输出方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式2：双向的传输方式,10.2 8255A的控制字,1.方式控制字,10.2 8255A的控制字,1,例101：设A端口工作方式0，输出， B端口工作于方式0，输入。,方式选择控制字： 1 0 0 0 1/0 0 1 1/0 =

5、82H,10.2 8255A的控制字,注意：,端口A可以工作在方式0、方式1或方式2；端口B只能工作在方式0或方式1；端口C则常常配合端口A和端口B工作。 归为同一组的两个端口可以分别工作在输入方式和输出方式，并不要求同为输入方式或同为输出方式，而具体工作在那 个端口，由方式控制字来决定。,10.2 8255A的控制字,2. 端口C置1/0控制字,1=置1 0=置0,端口C 置1/0 控制字 标志,0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7,端口C置1/0控制字,10.2 825

6、5A的控制字,注意：,C端口置1/0控制字尽管是对端口C进行操作，但此控制字必须写入控制口，而不是写入C端口。 置1/0控制字的D0决定了是置1操作还是置0操作。 置1/0控制字的D3、D2、D1位决定了对C端口的那一位进行操作。,10.2 8255A的控制字,例102：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置0，控制字为00000110B=06H。 下面的程序可以实现上述要求： MOV AL , 0FH ;对PC7置1的控制字 MOV DX , 00EEH ;控制口地址送DX OUT DX , AL ;对PC7

7、置1操作 MOV AL , 06H ;对PC3置0的控制字 OUT DX , AL ;对PC3进行置0的操作,10.2 8255A的控制字,提问2：,8255A的方式选择控制字和置1/置0控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？,10.2 8255A的控制字,10.3 8255A的工作方式0,8255A的3种基本工作方式： 方式0：基本的输入/输出方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式2：双向的传输方式,10.3 工作方式,一、方式0-基本输入输出方式功能, 任何一个端口可以作为输入口，也可以作为输出口。 各个端口输入或输出，所以可以适用于多种使用场合。 方式0使用场合 两种：

8、 一种是同步传送， 另一种是查询式传送。,10.3 工作方式0,二、方式0的时序,10.3 工作方式0,10.3 工作方式0,输出设备,输入设备,选通,准备好,准备好,清除,例103:用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。,10.3 工作方式0,用8255A控制三个发光二极管显示。8255A的端口地址为： A 端口：F0H B 端口：F2H C 端口：F4H 控制口：F6H 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。,10.3 工作方式0,开始,8255A初始化,延时,BX显示代码地址,CX=0?,Y,N,BX=BX+1 CX=CX-1,CX 3,输出到A口,1、程序框

9、图：,10.3 工作方式0,2、软件设计 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82H。 2）A口输出代码： 0000 0110 06H ，0号发光二极管亮 0000 0101 05H ，1号发光二极管亮 0000 0011 03H ，2号发光二极管亮 3）软件延时 (1).1ms的软件延时参考程序： 设系统的CPU的频率为8MHZ，则时钟节拍为：0.125微秒。执行PUSHF、POPF、LOOP指令需29个节拍。延迟1毫秒要循环的次数： 计数初值: n= fclk t,10.3 工作方式0,参考程序： DATA SEGMENT COTR EQU F6H ；8255A

10、控制口地址 PB_A EQU F0H ；8255A的A口地址 LED DB 06H，05H，03H；LED显示值 DATA ENDP CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA . MOV DX,COTR MOV AL,82H ;方式0 OUT DX, AL ;A口为输出,B口为输入 MOV DX, PB_A ;A口地址,10.3 工作方式0,LP: MOV CX,3 LEA BX, LED ; 0号灯代码地址 DON: MOV AL, BX OUT DX, AL ;0,1,2循环点亮 CALL DELAY ;调延时程序 INC BX DEC CX JNZ DON

11、JMP LP DEALY PROC NEAR ;软件延时 . DEALY ENDP CODE ENDS END,10.3 工作方式0,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。,10.3 工作方式0,提问3：,8255A的方式0一般使用在什么场合？在方式0时，如要使用应答信号进行联络，应该怎么办？,10.3 工作方式0,例10-4、 8255A作为连接打印的查询式接口，工作于方式0，如图所示。设8255A的端口地址为： A端口：00D0H C端口：00D4H B端口：00D2H 控制口：00D6H 工作过程：当主机要往打印机输出

12、字符时，先查询打印机忙信号，如果打印机正在处理一个字符或在打印一行字符，则忙信号为1，否则为0。 PC2作为打印机忙信号，PC6作为数据选通信号，将数据线上的数据打入打印机缓冲器。,10.3 工作方式0,打印机驱动流程图：,10.3 工作方式0,PP： MOV AL ，81H ；8255工作方式字 OUT D6H ， AL ；A口方式0，输出， ；C47输出，C03输入 MOV AL ， 0DH ；PC6置1 OUT D6H ，AL MOV S I ， 200H ；打印字符内存地址 MOV CX， 0FFH ；打印字符个数 LPST ： IN AL ， D4H ；读C口 AND AL ， 04

13、H ；查PC2=0？ JNZ LPST ；忙，等待;不忙，送数 MOV AL，SI ；从内存取数 OUT 0D0H ，AL ；送数到A口,10.3 工作方式0,MOV AL ， 00001100B ；将PC6置0（STB为低） OUT 0D6H ， AL ；AL 0000 1100 B NOP NOP ； 延时 INC AL ；AL0000 1101 B OUT 0D6H ， AL ；再使STB（PC6）为1 INC SI ；内存地址+1 DEC CX ；字符数 - 1 JNZ LPST HLT,10.3 工作方式0,10.4 方式1选通的输入输出方式,数据输入输出要在选通信号控制下工作. 端

14、口A和端口B可以分别作为两个数据口工作于方式1，并且，任何一个端口可以为输入口或输出口。 1)方式1输入:A口控制信号的定义:,10.4 工作方式1,10.4 方式1,图10-8 方式1输入有关信号的规定,PA7PA0,选通信号输入端，低电平有效,输入缓冲区满信号，,它是8255送往CPU的中断请求 信号，高电平有效。,中断允许信号,INTE由PC4置“1”,INTR有效,A口方式1输入有关信号的规定,数据输入口,10.4 方式1,10.4 方式1,图10-9方式1输出有关信号的规定,10.4 方式1,端口B输出,2)方式1输出,10.4 方式1,例106:8255A端口A工作在方式1,A口输

15、入,允许A口中断，编写初始化程序。 MOV DX，PCTR ；控制口地址送DX MOV AL，10110000B ；A口方式1输入 OUT DX，AL MOV AL，00001001B ；置PC4=1，允许中断 OUT DX，AL ；,10.4 方式1,提问5：,8255工作在方式1，输入和输出时中断服务程序各完成什么功能？,10.4 方式1,例107：8255A方式1输入应用：某8位A/D转换器，与8255的连接如下图，PC7做启动AD转化信号，AD转化结束信号EOC接PC4，作为选通信号STB。A/D转换启动为高电平。假设8255作为查询式输入接口，分析工作原理。编写8255初始化与输入一

16、个数据的程序。,10.4 方式1,采用查询式输入：注意到8255方式1输入时，数据准备好后，IBF=1，因此可以通过查询IBF的状态。 主要参考程序代码： MOV DX，PCTR ；控制口地址送DX MOV AL，10110000B ；A口方式1输入,PC7输出 OUT DX，AL MOV AL，00001110B ；置PC7=0,禁止A/D OUT DX，AL MOV AL，00001111B ；置PC7=1,启动A/D OUT DX, AL,10.4 方式1,L:MOV DX,POT_C ;C口地址送DX IN AL,DX TEST AL,00100000B ;查IBF=1，即PC51?

17、JZ L ; 查无输入数据,等待 MOV DX,PCTR MOV AL，00001110B ；置PC7=0,禁止A/D OUT DX,AL MOV DX,POT_A ; 送A口地址 IN AL,DX ; IBF=1,读数据 ; 数据读出后，自动撤销IBF(0) HLT,10.4 方式1,课堂提问6： 如果采用中断方式输入，程序如何设计？ 提示： 将8255中断请求端INTRA（PC3）接8259输入端，使中断请求能引入CPU 允许8255端口A中断，设INTEA=1,即设PC4=1 当数据进入8255端口A时，8255的INTRA（PC3）发中断请求申请，CPU相应后即可读数据,10.4 方式

18、1,3)方式1的使用场合 在采用中断方式进行输入/输出的场合，如果外部设备能为8255A提供选通信号或数据接收应答信号，那么，通常使用8255A的端口工作方式1的情况。 思考题： 8255A的三个端口在使用时，有什么差别？ 提 示： 通常A端口与B端口可作为独立的输入输出端口，C端口则配合A、B端口工作，提供控制信号、状态信息。,10.4：方式1使用,10.5 方式2双向传输方式 方式2只适用于端口A,双向并行通信 端口A工作于方式2时，端口C用5个数位自动配合端口A提供控制。 注意: 端口A可工作在3种方式中的任意一种; 端口B只能工作在方式0或方式1; 端口C被分为高4位和低4位,可以分别

19、工作在输入方式和输出方式，并不要求同为输入方式或同为输出方式.,10.5 工作方式2,图 10-15 方式2工作的控制信号,10.5 工作方式2,图10-21 画出了一个数据输出过程和一个数据输入的时序.,10.5 工作方式2,例10-8：按键控制灯的亮灭。,10.6 8255A的应用举例,PA,1 1 1,0 0,地址：F0H、F2H、F4H、F6H,0 1,PB,1 0,PC,1 1,控制口,CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,START: MOV DX,0F6H,MOV AL,10010000B,OUT DX,AL,MOV DX,0F0H,IN AL,

20、DX,MOV DX,0F2H,OUT DX,AL,JMP L,L:,CODE ENDS END START,例10-9：利用8255A对非编码键盘进行管理。 如图所示为使用8255A构成4行4列的非编码矩阵键盘控制。,10.6 8255A的应用举例,判断是否有键按下：,10.6 8255A的应用举例,MOV AL,82H ;初始化8255A，A口方式0输出， B口方式0输出 OUT 83H,AL ;输出方式字,MOV AL,00H OUT 80H,AL ;PA置0,IN AL，81H ;读B口，判断B口是否为低电平 AND AL,0FH CMP AL,0FH JZ LOOA ; B口没有低电平

21、时转,LOOA：,CALL D20ms ; B口有低电平时延时,IN AL,81H ; 再读B口 AND AL,0FH ;如仍有一位低电平，说明确有按键按下 CMP AL，0FH ;按下，如果延时后B口低电平不再存在 JZ LOOA ;说明是干扰或抖动,LOP1：,START：,10.6 8255A的应用举例,；判断哪一个键按下：,MOV BL,4 ;行数送BL MOV BH,4 ;列数送BH,MOV AL,0FEH ; 准备扫描0行 MOV CL,0FH ;键盘屏蔽码送CL MOV CH，0FFH ;CH中存放起始键号,OUT 80H,AL ;A行输出，扫描一行 ROL AL,1 ;修改扫描

22、码，准备扫描下一行 MOV AH，AL ; 暂时保存,IN AL，81H ; 读B口，以便确定所按键的列值 AND AL,CL CMP AL,CL JNZ LOP2 ;有列线为0，转LOP2,找列值,ADD CH，BH ；无键按下，修改键号，以便下一行找键号,MOV AL，AH ；恢复扫描码 DEC BL ；行数减1 JNZ LOP1 ；行未扫描完转LOP1,JMP START ；重新扫描,LOP2：,10.6 8255A的应用举例,INC CH ;键号加1,ROR AL,1 ;右移一位,JC LOP2 ; 无键按下，查下一列线,MOV AL,CH ;已找到，键号送,CMP AL，0 JZ K

23、EY0 ;是0号键按下，转KEY0,CMP AL，1 JZ KEY1 ;是1号键按下，转KEY1,. . . CMP AL，0EH JZ KEY14 ;是14号键按下，转KEY14 JMP KEY15 ;是15号键按下，转KEY15,例10-10：在甲乙两台微机之间并行传送1K字节数据。甲机发送，乙机接收。甲机一侧的8255A采用方式1工作，乙机一侧的8255A采用方式0工作。两机的CPU与接口之间都采用查询方式交换数据。,10.6 8255A的应用举例,甲机发送程序： MOV DX,303H ;8255A命令口 MOV AL,10100000B ;端口A，方式1，端口B没用方式字 OUT D

24、X,AL ;输出方式字 MOV AL,0DH ; 置发送中断允许INTEA=1 OUT DX,AL ;PC6置1 MOV AX，0300H ;发送数据的段地址 MOV ES,AX MOV BX,0000H MOV CX,3FFH ; 置发送字节数 MOV DX,300H ; 置8255A数据字地址 MOV AL,ES:BX ; 置第一个发送数据 OUT DX,AL ;写第一个数，产生第一个OBF信号 INC BX ;指向下一个数 DEC CX ;字节数减1,10.6 8255A的应用举例,L: MOV DX,302H ; 8255A状态口 IN AL,DX ;输入状态 AND AL,08H ;

25、检查有无INTRA JZ L ; 若无中断请求则等待 MOV DX，300H ; 置数据口地址 MOV AL,ES:BX ; 取数据 OUT DX,AL ; 输出 INC BX DEC CX JNZ L MOV AX,4C00H INT 21H,10.6 8255A的应用举例,乙机接收程序： MOV DX,303H ;8255A命令口 MOV AL,10011000B ;端口A，方式1，端口B没用方式字 OUT DX,AL ;输出方式字 MOV AL,00000001H ;PC0置1 OUT DX,AL MOV AX，0400H ;接收区的首地址 MOV ES,AX MOV BX,0000H MOV CX,3FFH ; 置发送字节数 L1: MOV DX,302H ; 8255APC口地址 IN AL,DX ; 查甲机的PC40？ AND AL,10H JNZ L1 ; 无数据，等待,10.6 8255A的应用举例,MOV DX,300H ;置8255A数据口地址 IN AL,DX ;输入数据 MOV ES:BX,AL ;存入内存 MOV DX，303H MOV AL,00000000B ; 产生ACK信号 NOP NOP MOV AL,0000001B ;PC0=1 OUT DX,AL ; ACK