微机原理第10章-并行接口芯片.ppt

1、掌握I/O接口概要、残奥并行接口8255A、可程序设计师残奥并行接口芯片8255A的连接和计程仪编程，微机系统的信息交换有并行通信和串行通讯两种方式。 适用于以微机字长为传输单位的外部设备与微机之间的近距离、大量、高速的信息交换。10.1 8255A的基本功能和结构、1，8255A的内部结构和读取信号、1. 8255A的内部结构、图10.1 8255A的内部结构、8255 a包含数据男低音缓冲器、读写控制部4个大部分，(1)并行输入输出通讯端口a、b、c、通讯端口a:1个8二进制位数据通讯端口b和C:都包含8二进制位的数据输入缓冲区和8二进制位的数据输出闩锁/缓冲区，可闩锁输出数据，不闩锁输入

2、数据。 通讯端口C:分为两个4二进制位通讯端口，分别定义为投入产出通讯端口。 此外，定义为控制状态通讯端口，配合通讯端口a和通讯端口b进行动作。 (2) A组和b组的控制部、a组、b组的控制暂存器接收来自数据男低音的控制字，基于控制字来决定各通讯端口的动作状态和动作方式。 (3)数据男低音缓冲器、(4)读/写控制部接收来自电脑CPU地址的男低音信号和控制信号，向2个控制组(组a和组b )发出指令。 RESET :重定径套信号。 RESET有效时，清除8255A的所有特罗尔暂存器的内容，将各通讯端口设为输入法。 2. 8255A的导线，8255A采用40线双列直插式封装，导线图如图所示。图10.

3、2 8255A端子定义、* PA7PA0:A通讯端口数据信号端子、* PB7PB0:B通讯端口数据信号端子、* PC7PC0:C通讯端口数据信号端子、* D7D0: 8255A的8二进制位数据线、A1A0=10的情况下为通讯端口c，A1A0=11的情况下为控制通讯端口， 表10.1 8255A的读写动作控制，8255A有对运作模式控制字和c通讯端口的定径套/再定径套控制字这2个控制字。 1.concode关键词、(1)运作模式关键词：图中显示了concode关键词和各二进制位的含义。 图中表示出10.2 8255A的控制字和方式选择、图10.3 8255A动作方式控制字格式、(2)通讯端口c的

4、定径套/重新定径套控制字、控制字的格式。 对图10.4 8255A定径套/重新定径套特罗尔字格式、码字进行说明：(1)在定径套方式码字的情况下，a通讯端口、b通讯端口作为整体设置，c端口上下分开设置。 3个通讯端口的动作由1个控制字规定。 (2) C通讯端口位置二进制位/重新定径套控制字不发送到c端口地址，而发送到控制暂存器地址，另外，一个控制字只能对c通讯端口进行一个位置或重新定径套。 (3)将相同的控制暂存器地址写入到方式控制字和位置二进制位/重新定径套控制字中，由此通过最高有效位D7区分两者。 D7=1是方式控制字，D7=0是按位置区分的二进制位/重定径套控制字。 另外，方案0是基本的投

5、入产出操作方案，其24条I/O线全部可用于传输数据，不提供响应信号线，常用于无条件传输，有锁存器，其输入端仅具有缓冲能力而没有锁存器功能。 方式0控制字具体格式如图10.5所示，10.3方式0基本投入产出方式、图10.5 8255A动作方式0控制字格式、控制字中的D4D3D1D0等4位的可能值可定义方式0的16种动作方式的组合如表10.2所示。 按照方法0，通讯端口c被分成两个4二进制位通讯端口，可以被定义为投入产出通讯端口，通过在电脑CPU和3个通讯端口之间交换数据，并由直接电脑CPU执行IN和OUT指令，可以完成。表10.2方式0的动作状态的组合，方式1男同性恋输入，方式1操作使通讯端口a

6、或通讯端口b作为闩锁输入解老虎钳来动作。 通讯端口c也可以像方式1那样操作使用，但不是对数数据，而是控制信号或通讯端口a或通讯端口b为男同性恋输入通讯端口时的握手信号。 8255A方式1男同性恋输入时的内部构成图如下图所示。、10.4方式1男同性恋投入产出方式、图10.6动作方式1输入控制字格式、(a )通讯端口a方式1输入、(b )通讯端口b方式1输入、图10.7方式1输入通讯端口状态、IBF :输入缓冲器满信号、INTE :通讯端口PC4 (通讯端口a )或PC2 (通讯端口b )的位方式1男同性恋输出、图10.8方式1输出控制字格式、图10.9方式1输出通讯端口状态、(a )通讯端口a方

7、式1输出、(b )通讯端口b方式1输出、INTE :中断行政许可信号。 INTR :中断请求信号。 高电平有效。 方式2仅行政许可a组的采用，此时通讯端口a为双向，以相同组的8条线行政许可数据的发送接收。 下图表示方式2的操作内部构成图。 10.5方式2双向男同性恋投入产出方式、图10.10通讯端口a方式2控制字、图10.11通讯端口a动作方式2的通讯端口状态、IBFA :缓冲满信号输入、向外围设备的输出、高电平有效。 INTE :中断行政许可信号(INTE1和INTE2)。 高电平有效。 INTRA :中断请求信号、高电平有效。 如果、8255A上的通讯端口a在模式2下运行，则行政许可通讯端

8、口b在模式0或模式1下运行以完成投入产出功能。 4个组合状态及其动作方式控制字格式如表10.3所示。 另外，表10.3方式2的组合状态和控制字格式，打印机现在采用残奥领域接口Centronics标准，其主要的信号和传输时间节点如图10.12所示。 打印机接收从上位机传送的数据的过程包括： 10.6 8255A的应用例、10.6.1 8255A和打印机接口、1、方式0和打印机接口、以及准备输出上位机打印的数据。 在8255A向打印机接口的数据0data发送数据的打印机接收到该信号后，在内部缓冲区锁存数据的同时，向BUSY信号线输出忙信号。 当打印机处理传入数据时，打印机取消繁忙信号，并向上位机发

9、送响应信号ACK。 主机根据BUSY信号或信号ACK决定是否输出下一个数据。图10.12方式0的打印机接口，在本例中，电脑CPU和8255A以查询方式输出数据。 通讯端口a被定径套到方式0，印刷数据被输出，通讯端口c的PC7产生负的脉冲选通信号，PC2将与打印机连接的BUSY信号询问法该状态，PC0将与打印机连接的信号。 将8255A的a、b、c通讯端口的I/O地址设为FFF8H、FFFAH、FFFCH，将控制端口地址设为FFFEH。、 初始化段MOV DX，0FFFEH MOV AL，81H； a通讯端口方式0输出、c通讯端口上半部分输出、下半部分输入OUT DX、AL。 输出关运作模式字M

10、OV AL，0FH； c通讯端口的定径套/定径套控制字、PC7；=1，即strobe=1输出dx、AL； 输出打印数据的子程序，在打印数据AH中为推式ax推式DX pm : mov dx、0FFFCH、IN AL、dx。 询问法到PC 2和al，04H。 BUSY=0？ 日本航空公司； 忙的话就等，D2=1是忙的MOV DX，0FFF8H； 如果不忙，则输出数据MOV AL、AH OUT DX、AL MOV DX、0FFFEH MOV AL、0EH。 假设PC7=0，即，定径套=0输出dx、AL和NOP。 适当延迟，产生一定宽度的低电平NOP MOV AL，0FH。 PC7=1、定径套=1 O

11、UT DX、AL POP DX POP AX RET、STROBE、二、使用方式1和打印机通讯端口、图10.13方式1的打印机通讯端口、打印proc push ax； 保护信号发送器推式推式CX推式dx mov dx、0FFFEH。 将a通讯端口设为男同性恋输出方式MOV AL、0A0H OUT DX、AL MOV AL、0CH。 英特尔(PC6)设置为0，OUT DX，AL MOV CX，m； 打印字节数进给CX、MOV BX、OFFSET BUF； 去掉缓冲区头部，BX打印13360 mov al，BX； 取一个数据MOV DX，0FFF8H OUT DX，AL。 从a通讯端口输出MOV

12、DX，0 fffch打印机23360 in al，DX。 检测读取c通讯端口测试al、80H的obfa (PC7)； 1否吗？JZ打印2； 如果为0，则继续检测INC BX。 指示数据已输出到LOOP PRINT1。 准备提取下一个数据并输出POP DX。 打印完成，恢复堆暂存器POP CX POP BX POP AX RET。 返回到PRINT ENDP，本例和上述例的主要区别在于，虽然在上述例中，通过软件实现的PC7的重新定径套和定径套，产生打印机的男同性恋信号，但是在本例中，8255A以男同性恋方式动作，执行输出指令时，自动地利用硬件从PC7(OBFA )输出为负、最简单的牛鼻子板如图1

13、0.14(a )所示。 各牛鼻子对应于I/O通讯端口的1位。 牛鼻子未闭合时，各二进制位变为高电平。按下一个牛鼻子时，对应的二进制位接地变为低电平，其他二进制位保持高电平。 这样，电脑CPU仅通过检测任意一个二进制位为0，就能够判别按下了对应的牛鼻子。10.6.2 8255A和牛鼻子板接口，另一方面，牛鼻子板的工作原理，图10.14牛鼻子板的结构，用图10.14(a )的结构修改牛鼻子板有很大的缺点：占有的I/O通讯端口也太多。 因此，此简单结构仅适用于只有几个牛鼻子的牛鼻子区。 的双曲馀弦值。 通常使用的牛鼻子板是沉积基质结构。 以33=9个牛鼻子为例，如图10.14(b所示，该矩阵被划分为

14、3行3列，当按下牛鼻子5时，第一行和第二列的行导通从而形成通路。 如果第1行的线连接到低电平，则牛鼻子5闭合，第2列的线也输出低电平。 二、密钥识别符、(1)行扫描方法、图10.15是由8行8列构成的牛鼻子板。 基于行扫描法的牛鼻子识别的原理是，首先将第0行设为低电平，将该侑行设为高电平，然后在第0行观察牛鼻子是否闭合。 这是通过检查列线的电位来实现的，即，看在第0行连接低电平时，哪个列线成为低电平。 图10.15的牛鼻子板接口电路，如果任何列线都不是低电平，则表示第0行没有按下牛鼻子。 然后，进而将第1行连接到低电平，成为低电平的列线检测有木有。 重复扫描到最后一行。 在扫描过程中，如果发现

15、某一行上有牛鼻子闭合，可以退出扫描，组合行线和列线，以识别现在按下了哪个牛鼻子。 在图10.15中，行线连接到8255A的通讯端口b，并且通讯端口b是输出。 如果电脑CPU将通讯端口b的任何二进制位设置为零，则相当于将该行连接到低电平。 如果某一行为1，则该行线被连接到高电平。 将列线连接到通讯端口a，将通讯端口a设置为输入。 如果电脑CPU读取了通讯端口a的数据，则能够判别是按下了牛鼻子还是按下了第几列的牛鼻子。 从以上原理可以看出，牛鼻子板扫描计程仪报的第一步需要确定是否按下了牛鼻子。 因此，使输出通讯端口的各二进制位全部为0相当于将所有行连接在低电平。并且，如果从输入通讯端口读取数据，读

16、取的数据不是FFH，则必需列线为低电平，能够判断为必需牛鼻子被按压。 此时，为了消除密钥的抖动，调用延迟计程仪程序。 如果读取的数据为FFH，则普通堆计程仪在循环中等待。 此过程如下：KEY1: MOV AL，00H MOV DX，ROWPORT； ROWPORT是行线通讯端口。 地址OUT DX，AL； 所有行线均为低MOV DX，COLPORT； COLPORT是列线通讯端口地址IN AL、DX； 读取列值CMP AL，0FFH。 是否存在列线为低电平的JZ KEY1，如果没有闭合的牛鼻子，则反复等待CALL DELAY，延迟20ms清除时钟抖动。 牛鼻子板扫描计程仪栏的第二步是逐行扫描，

17、以确定按下了哪个牛鼻子。 首先，将计数值设定为行数。 扫描初始值11111110将第0行设置为低电平，而其他行设置为高电平。 输出扫描初始值后，立即读取列线的值，检查列线是否为低电平。 如果不存在，则将扫描初始值循环向左移位一个二进制位，并且当到达11111101时，每云同步减1，并且计数值保持不变直到计数值变为0，或者找到具有牛鼻子的行为止，各段如下：MOV AH，0FEH； 扫描初始值进给AH MOV CX、8； 进行数据传输的是CX KEY2: MOV AL、AH MOV DX、row端口输出dx、AL。 输出行值(扫描值) MOV DX，COLPORT IN AL，DX； 读取值、CM

18、P AL、0FFH； 如果判断有无接地线JNZ KEY3，则进入下一处理ROL AH，如果没有进入1，则变更扫描值。准备下一行的扫描LOOP KEY2计数一次，如果没有扫描8行，则继续循环JMP KEY1，对所有行按下按牛鼻子继续返回继续检测KEY3:时，AL=列值，AH=行值，进行后续处理，将行线连接到1个数据通讯端口，首先以输出方式动作的列线也连接到数据通讯端口，首先以输入方法动作。 计程仪程序通过输出通讯端口向电脑CPU的各行线输送低电平，读入列线值。 此时，如果按下某个牛鼻子，则计程仪程序进一步将2个通讯端口设定为模式，将连接线的通讯端口变更为输入模式，将连接线的通讯端口变更为输出模式。 从与列线相连的通讯端口中输出刚才读取的列的值，读取行线的输入值时，有闭合牛鼻子的行线的值一定为0。 (2)行反演法为了寻找密钥查询密码，在牛鼻子板计程仪启动时，将与各个密