微机原理第十章：并行接口技术.ppt

1、第十章并行接口技术，内容摘要：本文详细介绍了通用可编程并行接口芯片8255A和定时器/计数器82535芯片。通过对可编程芯片的研究，他们了解了接口的内部结构和功能特点。在学习这些芯片的过程中，他们掌握了接口技术和编程技巧及其应用方法。学习要点：并行8255A芯片的内部结构，三种工作模式，控制字和状态字定时器/计数器8253的计数器结构，六种工作模式的特点和应用，10.1概述，1。并行通信：一个字符的八个位通过八条数据线同时传输。优点：传输速度快，信息率高。缺点：传输距离短。所需电缆通常用于传输距离短和数据传输速率高的场合。2.并行接口：实现并行通信的接口电路称为并行接口1。它只有一个信息传输通

2、道，单通道输入接口，单通道输出接口，单通道输入/输出接口(分时)2。双通道并行接口有两个信息传输通道，分别作为输入和输出接口。102可编程并行通信接口芯片8255a，10.2.1可编程接口芯片的基本概念，在接口芯片开始工作之前，通过程序将控制字写入芯片的控制寄存器，确定芯片电路的不同工作模式，选择不同的工作通道，使其按照用户要求的工作模式工作。这个过程叫做：初始化接口芯片(电路)的工作状态和功能可以通过程序设置和控制。这种接口芯片被称为“可编程接口芯片”。可编程接口芯片具有通用可编程芯片的多通道和多功能组成：见下图，通用可编程芯片的组成，1内部结构：控制、状态和I/O端口，读写控制逻辑电路，2

3、外部引脚：与中央处理器相连的引脚和与外部设备相连的引脚，10.2.2内部结构和8255A芯片的引脚，8255a的基本特征：140引脚双列直插式芯片，单个正5V电源；有三个独立且相关的8位并行输入/输出数据端口，每个端口都具有输出锁存器和输入三态缓冲器的功能；3有一个控制端口，中央处理器可以通过编程写控制字，用来设置每个端口工作在一定的工作模式；4这三个数据端口被称为：甲端口、乙端口和丙端口。有三种工作模式：模式0、模式1和模式2。8255A是一种通用且广泛使用的可编程输入/输出接口芯片，常用于扩展控制器的输入/输出接口。10 . 2 . 2 8255 a芯片及其引脚的内部结构，1。8255组a

4、:端口a和端口c的高四位数字；b组：b端口和c端口的低四位数字。3A组和B组控制电路：根据工作模式控制字确定每组中每个端口的工作模式；4、读写控制逻辑电路：接收中央处理器通过总线发送的地址和控制信号，并管理接口中的信息传输、控制字接收和状态信号传输。数据总线缓冲器：三态、八位、双向，是与数据总线的接口。甲、乙、丙数据端口：带输出锁存器和输入三态缓冲功能组甲：甲端口和丙端口的高四位；b组：b端口和c端口的低4位，8255A的内部结构，a组和b组的控制电路根据工作模式控制字确定每组中每个端口的工作模式；读写控制逻辑电路：接收中央处理器通过总线发送的地址和控制信号，管理接口中的信息传输、控制字接收和

5、状态信号传输。10 . 2 . 2 8255 A芯片的内部结构和引脚；2.8255a的外部引脚：40引脚，带TTL电平输入和输出信号；1引脚D0D7面向系统总线信号：双向三态数据信号线，连接到系统总线CS:芯片选择端，输入低电平有效，高序地址解码和M/IO信号共同产生芯片选择信号rd: REAST信号。复位后，每个端口均为方形输入，内部寄存器清零。A1，A0:片内端口地址线，输入；用于端口选择：外设PA0P7A端口PB0B7B端口PC0PC7端口C的2个信号引脚，每个端口的输入输出线。10 . 2 . 2 8255 A芯片及其引脚的内部结构。8255A的外部引脚，端口地址分配，10 . 3 .

6、 3 8255a的编程命令，8255 A中有两个控制寄存器，共享一个端口地址：1 1 B用于存储工作模式控制字和C端口位/复位控制字，I .工作模式控制字D71，端口B工作在模式0作为输出端口，端口C的低4位作为输入端口。工作模式控制字为：10110001BB1H如果8255A的端口地址是300H303H，初始化程序如下：MOV DX，303h8255A控制字寄存器的地址MOV A1，0b1h设置模式字OUT DX，al；将其发送至8255A控制寄存器，并逐位操作端口2和c的控制字，以设置(置1)或重置(置0)端口c中的一位，例如，将端口8255a的PC4位设置(置1)为MOV DX，303h

7、将控制端口地址发送到DX寄存器MOV AL，00001001b设置端口c的位操作控制字OUT DX，A1；发送到8255A的控制寄存器，8255A的工作模式为10.3.4，8255a有三种工作模式：模式0；模式1；模式2，操作模式控制字，1。模式0:基本输入/输出模式1。8255A的所有三个端口都用作数据输入/输出2。端口甲和端口乙是8位端口，端口丙用作两个独立的4位端口。无论是8位端口还是4位端口，都不能同时输入和输出。模式0下8255A有16种工作配置。它可以用来实现无条件的数据传输，而不需要连接线。10.3.4 8255A工作模式。2.模式1:门控输入或输出模式。(1)a组和b组端口都可

8、以选择这种工作模式。(2)当端口a和端口b处于这种工作模式时，与端口a和端口b在同一组中的端口c的一些引脚(位)被用作端口a或端口b。因此，它不能用作输入/输出端口。(3)在模式1下，端口c可以作为通信控制信号线，在查询模式或中断模式下，中央处理器可以与8255A交换信息。(4)当端口a和端口b用作输入和输出时，它们的选通信号是不同的，即端口c的功能是不同的。(5)在模式0下，端口c的8位可用作选通信号，其他位可用作输入或输出端口。1.模式1的输入结构：端口a:以PC3PC5为接触信号，端口b:以PC2PC0为接触信号，端口a的工作模式控制字，端口b的工作模式控制字，STB:门控信号，输入。它

9、是外设给接口的启动信号。有效时：将PA0PA7引脚上的数据载入端口寄存器；输入缓冲寄存器满信号并输出。作为对外设的响应信号，INTR:中断请求信号，输出。用于向中央处理器发送请求。根据这个信号，中央处理器可以通过中断或查询来取走接口中的数据。(CD4)INT、(CD2)INT，2模式1下输入过程的定时，STB:选通信号，输入。它是外设给接口的启动信号。当有效时，将PA0PA7引脚上的数据载入A端口寄存器IBF输入缓冲寄存器满信号并输出。作为对外设的响应信号INTR:中断请求信号，输出。用于向中央处理器发送请求。根据这个信号，中央处理器可以通过中断或查询来取走接口中的数据。模式1的输出结构，端口

10、a的工作模式控制字，端口b的工作模式控制字，端口a的接触信号占用：PC3、PC6、pc7，端口b的接触信号占用：PC2、PC1、PC0、INTR:中断请求信号，输出。用于向中央处理器发送请求。根据这个信号，中央处理器可以通过中断或查询将数据送入接口。(CD2)、(CD6)、中断使能位、4模式1的输出处理时序、确认：读取输出缓冲信号、输入。当从外设到接口的读信号有效时，输出端口中的数据将被读取，INTR信号将被设置(有效)为OBF:输出缓冲寄存器满信号并输出。用于通知外设接收数据。INTR:中断请求信号，输出。用于向中央处理器发送请求。根据这个信号，中央处理器可以通过中断或查询将数据送入接口。1

11、0.3.4 8255A操作模式；2、模式1(门控输入或输出模式)；5、模式1中端口甲和端口乙的组合；7、6、端口AA模式1；输入端口B模式1；输出端口B模式1输入；10.3.4 8255A操作2。模式1(门控输入或输出模式)，6。模式1中的状态字C端口寄存器为中央处理器和8255之间的查询模式提供状态标记，10.3.4 8255A工作模式，3。模式2(双向选通输入和输出模式)，只有端口A具有这种工作模式，其中输入和输出都被锁存；在模式2中，端口c的PC3PC7用作端口a的通信控制信号端子，而端口c的寄存器用作状态寄存器。端口b在其他模式下工作，模式1和模式2下的引脚定义、外设输入/输出缓冲器、

12、输出响应信号输出缓冲器满、输出响应信号输入缓冲器寄存器满、外设输入信号选通缓冲器寄存器、模式2下的信号时序以及模式3和模式2下的状态字。当模式1中输入/输出状态字的组合产生中断时，IBFA和OBFA被区分。区别在于输入或输出引起的中断，8255A模式2下C口各位的功能，10.3.4 8255A的应用实例，18255A模拟交通灯的实验原理，以8255 C口为输出口，通过74LS240驱动电路控制四个双色发光二极管模拟路口交通灯的控制。双色发光二极管由一个红色发光二极管管芯和一个绿色发光二极管管芯封装而成，阴极为公共端：当红色阳极升起时，红色灯亮。当绿色阳极水平升高时，绿灯亮。红色和绿色阳极同时升

13、起，显示黄色灯光。对于10.3.4 8255A的应用实例，交通灯的变化规律：状态0:东西向红灯，南北向红灯。一切禁止，然后转到状态1；初始状态：状态1:绿灯从北向南通行，红灯从东向西禁止通行。调用延迟软件1后，它转到状态2。状态2:绿灯在南北方向闪了几次，然后变成黄色，而东西方向仍然是红色。调用延迟软件2后，它变成状态3:东西绿灯通过，南北红灯被禁止。调用延迟软件1后，它转到状态4。状态4:东西方向的绿灯闪了几次，变成了黄灯，而南北方向仍然是红色。调用延时软件2后转入状态1，10 . 3 . 4 8255 a、28255A应用实例模拟交通灯实验的驱动电路图，c端口状态对应各个方向：PC0:红灯

14、(北)PC4:绿灯(北)PC1:红灯(西)PC5:绿灯(西)PC2:红灯(东)PC6:让8255A的地址为：200h21fh，当C端口输出低电平时，灯亮；当C口输出低电平时，灯亮；当绿灯对应端口线状态0、1交替变化时，绿灯闪烁；4模拟交通灯实验流程图，58255A模拟交通灯实验流程图，文件名：exp 2 . asmd 1 eq 20h；延迟时间常数1d2eq 200h。延迟时间常数2数据段PB数据库？消息2 DB输入任何键都可以退出DOS！0DH，0AH，$ MESS1 DB输入任意键开始！0DH，0AH，$ DATA ENDS STACK段STACK DW 50 DUP(？)顶部等长sta堆

15、栈结束代码段假设cs:代码，ds:数据，es:数据，ss:堆栈，继续一，开始：MOV AX，数据MOV DS，AX；加载数据段的基址MOV码、栈MOV码、码；加载堆栈段基址MOV处理器，顶部；加载堆栈指针MOV DX，21BH发送控制端口地址MOV A1，10000000B设置为全输出输出DX，A1；发送控制字MOV DX，21AH发送端口c地址MOV A1，0FFH输出DX，A1；指示灯完全熄灭MOV AH，09H LEA DX，MESS1第九个函数调用INT 21H提示按任意键启动MOV啊，08H第八个函数调用INT 21H按任意键启动MOV AH，09H LEA DX，MESS2第九个函数调用INT 21H提示按任意键退出，继续2，开始：MOV AX，数据MOV DS，AX；加载