微机原理课件第九章.ppt

1、第9章 可编程并行接口芯片8255A 并行接口一般具有以下特点： 1）通过多根信号线同时传送多位数据； 2）并行接口多用于传送距离短，数据量大，速度高的实时传输场合； 3）传送时一般不需要特定的数据传送格式。 (什么是特定的数据传送格式),9.1 8255A的结构 图9.1 8255A外部引脚,1、数据端口 在8255A内部包含了三个8位输入/输出数据端口：端口A、端口 B、端口C。 三个端口在功能上有不同的特点： 端口A：一个8位的数据输入锁存器，一个8位的数据输出锁存 器/缓冲器，即端口A输入/输出时都可以锁存数据。 端口B：一个8位的数据输入缓冲器，一个8位的数据输出锁存 器/缓冲器，即

2、端口B输入不能锁存，而输出可以锁存。 端口C：比较特殊，一个8位的数据输入缓冲器，但没有锁存器， 一个8位的数据输出锁存/缓冲器。 2、端口控制逻辑 端口控制逻辑分为A组和B组，各组管理的端口如下： A组：管理端口A及端口C的上半部（PC7PC4） B组：管理端口B及端口C的下半部（PC3PC0）,3、数据总线缓冲器 4、读/写控制逻辑 读/写控制逻辑包括： 1） 读信号RD：低电平有效。 2） 写信号WR：低电平有效。 3） 片选信号CS：低电平有效。 4） 复位信号RESET：高电平有效。 5） 端口选择信号A1、A0：通过A1、A0的组合来选择端口。,表9-1 8255A基本操作,9.2

3、 方式选择 在8255A的初始化工作中，CPU输出的编程命令有两类： 一类称为方式选择控制字，用于定义各端口的工作方式； 另一类称为置位/复位控制字，用于对端口C任意一位的置位或复位操作。 9.2.1 方式选择控制字 8255A有三种基本的工作方式： 方式0：基本输入/输出方式 方式1：选通输入/输出方式 方式2：双向总线I/O方式,图9.3 方式选择控制字,例如：现指定端口A以方式0输出；指定端口B以方式1输入；端口C高4位为输入，低4位为输出。 则根据方式控制字的定义格式可写出相应的方式选择控制字为：10001110B或8EH， 8255A初始化程序段如下：（若控制口的分配地址为303H）

4、 MOV DX，303H MOV AL，10001110B（或MOV AL，08EH） OUT DX，AL,9.2.2 置位/复位控制字,图9.4 置位/复位控制字格式,例如，设8255A端口地址为60H63H，现要求先置PC4为低电平，再复位PC4，则相应的程序段如下： MOV AL，00001001B OUT 63H，AL MOV AL，00001000B OUT 63H，AL,9.3 各方式的功能 9.3.1 方式0的功能 主要功能如下： 两个独立的8位端口（端口A和B）和两个4位端口（端口C）。在实际应用时，根据需要也可以将C口的上下两端口合起来使用，构成一个8位的端口； 规定了输出信

5、号可以被锁存，而输入信号不能锁存； 各个端口既可以作为输入使用，也可以作为输出使用，两个8位端口和两个4位端口可以组成16种情况。,图9.5 各端口工作于方式0时的控制字格式,图9.6 方式0的输入时序,图9.7 方式0的输出时序,9.3.2 方式1的功能 1、主要功能 端口A和端口B都可作为数据输入/输出端口，但必须通过端 口C相应位的控制来实现。 当端口A和端口B中的一个端口被确定为工作方式1时，与此对应的端口C中就有3位被固定了，端口C中的这3位专门用来控制端口A或端口B。 若端口A和端口B都工作于方式1，则端口C中有6位固定，剩余2位可工作于其它方式，用作其它用途。,2、方式1的输入

6、(1) 输入组态,图9.8 方式1输入组态,(2）联络信号 1) STB：选通信号，低电平有效。 2) IBF：输入缓冲器满信号，高电平有效。 3) INTE：中断允许信号，高电平有效。 4) INTR：中断请求信号，高电平有效。,2、8255A工作在方式1输入,A口的选通信号，当其有效时，外设把数据打入A口的输入缓冲器,A口的输入缓冲器“满”信号，当其有效时表示A口的输入缓冲器已暂存一个有效数据。,A口的中断请求信号。当其有效时，8255A的A口向CPU申请中断，要求CPU从A口取数,中断允许信号。,(3) 输入时序,图9.9 方式1输入时序,3、方式1的输出 (1) 输出组态,图9.10

7、方式1输出组态,3、8255A工作在方式1输出,外设回答信号。由外设发出。当其有效时，表示外设已接收数据。,A口的输出缓冲器“满”信号，当其有效时表示A口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。,A口的中断请求信号。当其有效时，8255A的A口向CPU申请中断，要求CPU送数给A口,中断允许信号。,(2) 联络信号 1) OBF：输出缓冲器满信号，低电平有效。 2) ACK：外设响应信号，低电平有效。 3) INTE：中断允许信号，高电平有效。 4) INTR：中断请求信号，高电平有效。,（3）输出时序,图9.11 方式1输出时序,9.3.3 方式2的功能 1、方式2的组态,图9.12 端口A工作于方

8、式2时的端口状态和控制字,2、联络信号 1) OBF：输出缓冲器满，低电平有效。 2) ACK：外设响应信号，低电平有效。 3) STB：选通信号，低电平有效。 4) IBF：输入缓冲器满，高电平有效。 5) INTR：中断请求信号，高电平有效。 6) INTE1，INTE2：中断允许信号，高电平有效。,4、8255A工作在方式2双向,外设回答信号。由外设发出。当其有效时，表示外设已接收数据。,A口的输出缓冲器“满”信号，当其有效时表示A口的输出缓冲器已暂存一个有效数据。,A口的中断请求信号。当其有效时，8255A的A口向CPU申请中断，要求CPU访问A口,中断允许信号。,中断允许信号。,A口

9、的输入缓冲器“满”信号，当其有效时表示A口的输入缓冲器已暂存一个有效数据,A口的选通信号，当其有效时，外设把数据打入A口的输入缓冲器,3、方式2的时序,图9.13 方式2时序,9.4 端口C的状态字 端口C的状态字有以下几种格式： 1、方式1状态字 输入状态字： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 输出状态字： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,例如:允许端口A中断请求，禁止端口B中断请求（输入方式），则其程序段为：（设C口地址为303H） MOV DX，303H MOV AL，00010000B OUT DX，AL 2、 方式2状态字 其状态字： D7 D6 D5

10、D4 D3 D2 D1 D0,9.5 8255A应用举例 1、基本输入/输出应用举例 以下是8086微机系统扩展一片8255A作为并行口的电路图，同时还配以74LS138译码器等芯片，如图9-14所示。端口A为方式1输入，以中断方式与CPU交换数据，中断类型号为0FH；端口B工作于方式0输出，端口C的普通I/O作为输入。,设端口A中断服务子程序名为SERA。 具体8255A的初始化程序如下： MOV AL，10111001 ；控制命令字 MOV DX，0B6H;控制口地址 OUT DX，AL MOV AL，00001001 ; 置位复位pc4；intea OUT DX，AL MOV AX，0

11、MOV ES，AX MOV DI，0FH*4 MOV AX，OFFSET SERA CLD STOSW MOV AX，SEG SERA STOSW,2、 8255A与LED显示器的接口,图9.15 典型LED,（a）共阴极LED,（b）共阳极LED,（a）,（b）,图9.16 LED的两种典型接法,图9.17 动态LED接口电路,由图可知，8255A的端口地址为200H203H。而8255A的片选由高位地址线A2A15通过译码得到，内部各端口由地址总线A1,A0选择确定。 其相应初始化程序片段为： MOV DX , 203H MOV AL , 10000000B OUT DX , AL,多位L

12、ED显示器接口有两种方法: （1）静态显示法 静态显示法-各位独立驱动的显示方式，相当于多个一位LED显 示器接口的组合。 （2）动态显示法(动态扫描显示法 ) 以8位LED显示器为例，接口只需两个8位输出口，一个用于输出显示段码，另一个用于输出显示位码。,2、人机交互接口动态显示 例5、常用的显示称为动态显示，它采用扫描显示技术，可以使硬件开销降低很多。对于一个8位数据显示，它就需要两个输出端口就可以了。其电路如图所示。在两个输出端口中，一个称为段信号通道，它用来输出要显示数据的段码；另一个称为位信号通道，用来决定当前要显示数据的位置。,动态显示电路图,设DISBUF缓冲区中有4个待显示的字符，软件译码动态显示的驱动程序如下： DISPLAY PROC LEA DI, DISBUF MOV CL, O8H MOV AL, 00