第1节3 8255工作方式.ppt

1、方式0基本的输入/输出方式 方式1选通输入/输出方式 方式2双向传输方式 端口A可处于3种工作方式：0、1、2 端口B只可处于2种工作方式：0、1 端口C常常分为高4位和低4位，分别传送数据和控制信息。,可用软件来分别定义3个端口的工作方式，可使用的控制字有定义工作方式控制字和置位/复位控制字。,8255A中各端口可具有三种基本工作方式：,7.1.38255的工作方式,7.1.38255的工作方式,1.方式0基本输入/输出方式,CPU与端口之间交换数据仅通过输入指令IN与输出指令OUT完成；,不提供任何“握手”信息,适用于各种同步并行传送系统,适合用于无条件传送和查询方式的接口电路中,端口A和

2、端口B可定义为输入端口或输出端口，端口C分成两个四位端口，它们可分别定义为输入或输出端口。 CPU和3个端口交换数据可以直接由CPU执行IN和OUT指令来完成。 适用于在各种同步并行传送系统中。用于连接简单的外设,如键盘、开关、指示器等。 如果3个端口均处于工作方式0，则有16种工作方式的组合，具体情况应如表7.2所示。P266,1、工作方式0：是一种基本的输入输出工作方式。没有固定的用于应答的联络信号。其基本功能可概括如下：,7.1.38255的工作方式,2.方式1选通输入/输出方式,适用于查询和中断方式的接口电路,端口A或端口B仍作为数据的输入/输出口，但同时规定端口C的某些位作为控制或状

3、态信息。,方式1的特点 端口A、B可分别工作在方式1。 端口C配合方式1工作。,2.工作方式1:被称作选通输入/输出方式，在这种工作方式下，数据输入/输出操作要在选通信号控制下完成。（部分PC线作为选通控制信号） 采用工作方式1进行输入操作(外设接口 CPU)时，需要使用的控制信号如下: STB选通信号。由外部输入，低电平有效。 STB有效时，将外部输入的数据锁存到所选端口的输入锁存器中。对A组来说，指定端口C的第4位(PC4)用来接收向端口A输入的STB信号；对B组来说，指定端口C的第2位(PC2)用来接收向端口B输入的STB信号。 IBF输入缓冲存储器满信号。向外部输出，高电平有效。,IB

4、F有效时，表示由输入设备输入的数据已占用该端口的输入锁存器，它实际上是对STB信号的回答信号，待CPU执行IN指令时，RD有效，将输入数据读入CPU，其后沿把IBF置“0”，表示输入缓冲存储器已空，外部设备可继续输入后续数据。对A组来说，指定端口C的第5位(PC5)作为从端口A输出的IBF信号；对B组来说，指定端口的第一位(PC1)作为从端口B输出的IBF信号。 INTR中断请求信号。向CPU输出，高电平有效。 在A组和B组控制电路中分别设置一个内部中断触发器INTEA和INTEB，前者由STBA(PC4)控制置位，后者由STBB(PC2)控制置位。 (书上有错！),当任一组中的STB有效，则

5、把IBF置“1”，表示当前输入缓冲存储器已满，并由STB后沿置“1”各组的INTE，于是输出INTR有效，向CPU发出中断请求信号。待CPU响应这一中断请求，可在中断服务程序中安排IN指令读取数据后置“0”于IBF，外部设备才可继续输入后续数据。 显然，8255A中的端口A和端口B均可工作于工作方式1完成输入操作功能，这种情况下经这样定义的端口状态如图7.6所示。,选通信号，低电平有效,由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至8255A的输入锁存器,输入缓冲器满信号，高电平有效8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器,中断请求信号，高电平有效,825

6、5A输出的信号，可用于向CPU提出中断请求，要求CPU读取外设数据,中断允许触发器 只有当INTE =1时，端口A才能向CPU发出中断请求，用户可通过PC4的置位（INTE=1）,复位（INTE=0）来控制中断的允许或禁止。(书上有错！),A端口方式1输入：,选通信号，低电平有效由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至8255A的输入锁存器,输入缓冲器满信号，高电平有效8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器,中断请求信号，高电平有效，8255A输出的信号，可用于向CPU提出中断请求，要求CPU读取外设数据,B端口方式1输入：,方式1需借用端口C用做

7、联络信号,端口C还具有中断请求和屏蔽功能,只有当INTE =1时，端口B才能向CPU发出中断请求，可由用户通过PC2的置位（INTE=1）/复位（INTE=0）来控制。 (书上有错！),图7.6,高电平有效,高电平有效,具体输入过程见下页：,STB：选通信号输入，外设发出 IBF：输入缓冲器满，8255发出 INTE：内部中断触发器， INTR：中断请求, 当外设数据准备好，将数据送至端口线PA7PA0 外设发出选通信号STB: (1) 将数据锁存在输入端口内。 (2) STB的下降沿使IBF变高，表示输入端口满，用于阻止外设输入新数据。 (3) STB的上升沿使INTE=1, 从而INTR变

8、高，发出中断请求。 中断处理程序中CPU 读取数据，发出RD信号: (1) RD 的下降沿清除INTR (2) RD 的上升沿清除IBF (3) 端口内的数据进入CPU,图 端口A方式 1 输入,INTE A,PA7 PA0,PC4,PC5,PC3,STBA,IBFA,INTRA,I / O,PC6 , PC7,O,RD,&,图 端口B方式 1 输入,当端口A和端口B均定义为工作方式1完成输入操作时，端口C的PC5PC0被用作控制信号，只有PC7和PC6可以完成数据输入或输出操作。,INTE A,PB7 PB0,PC2,PC1,PC0,STBB,IBFB,INTRB,O,RD,&,图7.7 8

9、255方式1输入时序图P269（自学！）,IN AL , 数据端口地址,采用工作方式1也可完成输出操作(外设接口 CPU) ，这时需要使用的控制信号如下： OBF输出缓冲存储器满信号。向外部输出，低电平有效。 OBF有效时，表示CPU已将数据写入该端口正等待输出。当CPU执行OUT指令，WR有效时，表示将数据锁存到数据输出缓冲寄存器，由WR的上升沿,将OBF置为有效。对于A组，系统规定端口C的第7位(PC7)用作从端口A输出的OBF信号，对于B组，规定端口C的第1位(PC1)用作从端口B输出的OBF信号。 ACK 外部应答信号。由外部输入，低电平有效。 ACK有效，表示外部设备已收到由8255

10、A输出的八位数据，它实际上是对OBF信号的回答信号。对于A组，指定端口C的第6位(PC6)用来接收向端口A输入的ACK信号；对于B组，指定端口C的第2位(PC2)用来接收向端口B输入的ACK信号。 INTR中断请求信号。向CPU输出，高电平有效。,对于端口A，内部中断触发器INTEA由PC6(ACKA)置位，对于端口B，INTEB由PC2(ACKB)置位。当ACK有效时，OBF被复位为高电平，并将相应端口的INTE置“1”，于是INTR输出高电平，向CPU发出输出中断请求，待CPU响应该中断请求，可在中断服务程序中安排OUT指令继续输出后续字节。对于A组，指定端口C的第3位(PC3)作为由端口

11、A发出的INTR信号；对于B组，指定端口C的第0位(PC0)作为由端口B发出的INTR信号。 (书上有错！) 如果将8255A中的端口A和端口B均定义为工作方式1完成输出操作功能，那么经这样定义的端口状态如图7.4所示。,经这样定义的端口状态如图7.4所示。,图7.4,响应信号，低电平有效外设的响应信号，指示8255A的端口数据已由外设接受,输出缓冲器满信号，低电平有效8255A输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示CPU已把数据输出给指定的端口，外设可以取走,中断请求信号，高电平有效，当输出设备已接受数据后，8255A输出此信号向CPU提出中断请求，要求CPU继续提供数据,A端口方式1输

12、出：,PC1,PC2,PC0,PB7PB0,INTEB,ACKB,INTRB,OBFB,输出缓冲器满信号，低电平有效8255A输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示CPU已把数据输出给指定的端口，外设可以取走,响应信号，低电平有效,外设的响应信号，指示8255A的端口数据已由外设接受,中断请求信号，高电平有效,当输出设备已接受数据后，8255A输出此信号向CPU提出中断请求，要求CPU继续提供数据,B端口方式1输出：,INTE A,PA7 PA0,PC6,PC7,PC3,PC4, PC5,ACKA,OBFA,INTRA,I / O,O,WR,ACK：外设应答 OBF：输出缓冲器满 INTE

13、：中断允许， INTR：中断请求，,图7.4 端口A方式 1 输出,&, CPU输出数据 CPU发出WR： (1) 数据写到 8255A的端口 (2) WR的低电平清除中断请求信号INTR (3) WR的上升沿使OBF有效，表示输出端口满，通知外设取数据。 外设接受到数据后，发出ACK信号： (1) ACK的下降沿使OBF变高， (2) ACK的上升沿使INTE=1, 则INTR变高，发出中断请求，请求CPU输出新的数据。,具体输出过程：,当端口A和端口B均定义为工作方式1完成输出操作时，端口C的PC6、PC7 和PC3PC0被用作控制信号，只有PC4, 5完成数据输入或输出操作。,图7.5

14、8255方式1输出时序图（自学！）,OUT 数据端口地址 , AL,3.工作方式2：带选通的双向传送方式。 8255A中只允许端口A处于工作方式2，可用来在两台处理机之间实现双向并行通信。相关的控制信号由端口C提供。 1. OBF 输出缓冲存储器满信号：向外部输出，低电平有效。 2. ACK 外部应答信号：外部输入，低电平有效。 3. STB 选通信号：由外设输入，低电平有效、 4. IBF 输入缓冲存储器满信号：向外部输出，高电平有效。 5. INTR 中断请求信号：向CPU发出，高电平有效。,端口A工作于方式2所需控制信号如下： OBFA输出缓冲存储器满信号。向外部输出，低电平有效。OBF

15、A有效，表示要求输出的数据已锁存到端口A的输出锁存器中，正等待向外部输出。CPU用OUT指令输出数据时，由WR信号后沿将OBFA置成有效。系统规定端口C的第7位(PC7)用作由端口A输出的OBFA信号。, ACKA应答信号。由外部输入，低电平有效。ACKA有效，表示外部已收到端口A输出的数据，由ACKA后沿将OBF置成无效(高电平)，表示端口A输出缓冲存储器已空，CPU可继续向端口A输出后续数据。它实际上是OBFA的回答信号。系统规定端口C的第6位(PC6)用来接收输入的ACKA信号。 STBA数据选通信号。由外部输入，低电平有效。STBA有效，将外部输入的数据锁存到数据输入锁存器中，系统规定

16、端口C的第4位(PC4)用来接收输入的STBA信号。, IBFA输入缓冲存储器满信号。向外部输出，高电平有效。IBFA有效时，表示外部已将数据输入到端口A的数据输入锁存器中，等待向CPU输入，它实际上是对STBA的回答信号。系统规定端口C的第5位(PC5)用作输出的IBFA信号。 INTR中断请求信号。向本端CPU输入，高电平有效。无论是进行输入还是输出操作，都利用INTR向CPU发出中断请求。对于输出操作，ACKA有效时将内部触发器INTE1置“1”，当OBFA被置成无效时，表示输出缓冲存储器已空，向CPU发出输出中断请求(INTRA有效)，待CPU响应该中断请求可在中断服务程序中继续输出后续数据；对于输入操作，当STBA有效，外部将数据送入端口A,的输入锁存器后，使IBFA有效，STBA的后沿将内部触发器INTE2置“1”，向CPU发出输入中断请求(INTRA有效)，待CPU响应该中断请