微機6并行接口芯片8255A

1、教學(xué)重點 接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接 8255A的工作方式和編程的工作方式和編程 8255A的應(yīng)用的應(yīng)用第六章第六章 并行接口芯片并行接口芯片8255A 接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接 并行通信和并行接口并行通信和并行接口 可編程并行通信接口可編程并行通信接口8255A6.1 接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接接口的功能接口的功能接口與系統(tǒng)的連接接口與系統(tǒng)的連接微型計算機系統(tǒng)的硬件控制總線控制總線CB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB地址總線地址總線AB系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線形形成成CPU I/O設(shè)備設(shè)備 I/O接口接口主存主存系統(tǒng)總線

2、系統(tǒng)總線BUS外設(shè)外設(shè)主機主機8086計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成8086微微處處理理器器8087協(xié)協(xié)處處理理器器8288總線控制器總線控制器62芯芯總總線線8259中斷中斷控制器控制器隨機存儲器隨機存儲器RAM只讀存儲器只讀存儲器ROM8253定時控制器定時控制器8237DMA控制器控制器8255并行接口并行接口控制總線控制總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線地址鎖存器地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器數(shù)據(jù)收發(fā)器揚聲器揚聲器接口接口8284時鐘發(fā)生器時鐘發(fā)生器鍵盤鍵盤接口接口系統(tǒng)系統(tǒng)配置配置開關(guān)開關(guān)接口的功能接口的功能u尋址功能（尋址功能（M/IO、CS、片內(nèi)尋址）片內(nèi)尋址）u輸入輸出功能輸入輸出功能u數(shù)

3、據(jù)轉(zhuǎn)換功能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能u聯(lián)絡(luò)功能聯(lián)絡(luò)功能u中斷管理功能中斷管理功能u復(fù)位功能復(fù)位功能u可編程功能可編程功能u錯誤檢測功能錯誤檢測功能接口與系統(tǒng)的連接接口與系統(tǒng)的連接6.2 并行通信和并行接口并行通信和并行接口 指計算機與外設(shè)、計算機與計指計算機與外設(shè)、計算機與計算機間的信息交換算機間的信息交換 : : 并行通信和串行并行通信和串行通信通信數(shù)據(jù)的各位同時由源到達(dá)目的地數(shù)據(jù)的各位同時由源到達(dá)目的地 快快多根數(shù)據(jù)線多根數(shù)據(jù)線 距離短、遠(yuǎn)程費用高距離短、遠(yuǎn)程費用高r 并行通信并行通信 將數(shù)據(jù)的各位將數(shù)據(jù)的各位同時同時在在多根并行傳輸線上多根并行傳輸線上進(jìn)行傳輸。進(jìn)行傳輸。01010110 D0D1D2

4、D3D4D5D6D7目目的的D0D1D2D3D4D5D6D7源源并行通信并行通信適于適于短距離短距離、高速高速通信通信數(shù)據(jù)的各位依次由源到達(dá)目的地數(shù)據(jù)的各位依次由源到達(dá)目的地 慢慢數(shù)據(jù)線少數(shù)據(jù)線少 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程, 費用低費用低r 串行通信串行通信 將數(shù)據(jù)的各位將數(shù)據(jù)的各位按時間順序按時間順序依次在依次在一根傳輸線上一根傳輸線上傳輸。傳輸。 0 1 1 0 1 0 1 0 RD目目的的TD源源串行通信串行通信適于適于通信通信l 并行接口的典型硬件結(jié)構(gòu)包括：并行接口的典型硬件結(jié)構(gòu)包括：1、一個或一個以上具有鎖存或緩沖的數(shù)據(jù)端口、一個或一個以上具有鎖存或緩沖的數(shù)據(jù)端口2、與、與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所必須的

5、控制和狀態(tài)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所必須的控制和狀態(tài)信號3、與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所必須的控制和狀態(tài)信號、與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所必須的控制和狀態(tài)信號4、端口譯碼電路、端口譯碼電路5、控制電路、控制電路 并行接口概述并行接口概述l 并行接口連接并行接口連接與與，實現(xiàn)，實現(xiàn) 兩者間的并行通信，兩者間的并行通信， 在信息傳送過程中，起到在信息傳送過程中，起到或或的作用。的作用。6.3 可編程并行通信接口芯片可編程并行通信接口芯片8255An具有多種功能的可編程并行接口電路芯片具有多種功能的可編程并行接口電路芯片n最基本的接口電路：三態(tài)緩沖器和鎖存器最基本的接口電路：三態(tài)緩沖器和鎖存器n與與CPU間、與外設(shè)間的接口

6、電路：狀態(tài)寄存間、與外設(shè)間的接口電路：狀態(tài)寄存器和控制寄存器器和控制寄存器n還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路n分分3個端口，共個端口，共24個外設(shè)引腳個外設(shè)引腳n共三種輸入輸出工作方式共三種輸入輸出工作方式5.3 可編程并行通信接口芯片可編程并行通信接口芯片8255A 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A的芯片引腳信號的芯片引腳信號 8255A的控制字的控制字 8255A的工作方式和應(yīng)用舉例的工作方式和應(yīng)用舉例 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線緩沖器緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0D7A組組控制控制A組組端口端口

7、AA組組端口端口C（高（高4）B組組控制控制B組組端口端口BB組組端口端口C（低（低4）讀寫讀寫控制控制邏輯邏輯PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESETresetD7D0A9A2A1A0IORIOW片選片選譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖器緩沖器讀寫讀寫控制控制片內(nèi)片內(nèi)譯碼譯碼CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外設(shè)設(shè)1. 數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口 A、B、Cr 每個端口每個端口8位，通過編程設(shè)定其為輸入口或輸位，通過編程設(shè)定其為輸入口或輸出口出口,可用來和外設(shè)傳送信息可用來和外

8、設(shè)傳送信息有有 3 種工作方式種工作方式( 方式方式 0、方式、方式 1、方式、方式 2)對外對外 8 根引腳根引腳 PA7 PA0 有有 2 種工作方式：方式種工作方式：方式 0、方式、方式 1對外對外 8 根引腳根引腳 PB7 PB01. 數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口 A、B、C 當(dāng)端口當(dāng)端口 A 在方式在方式 1 或方式或方式 2、端口、端口 B 在方式在方式 1 時，時， 端口端口 C 的某些位用于的某些位用于，以適應(yīng)以適應(yīng)CPU與與外設(shè)間的各種數(shù)據(jù)傳送方式的要求，如查詢傳送的應(yīng)外設(shè)間的各種數(shù)據(jù)傳送方式的要求，如查詢傳送的應(yīng)答信號、中斷傳送的中斷申請信號等；答信號、中斷傳送的中斷申請信號等； C口

9、未被用作聯(lián)絡(luò)信號的其它位可工作在方式口未被用作聯(lián)絡(luò)信號的其它位可工作在方式0下。下。2. 控制端口控制端口D，無對外引腳，無對外引腳控制端口的內(nèi)容決定控制端口的內(nèi)容決定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)(輸入或輸出輸入或輸出) 和和（方式（方式 0、1、2）, 起控制作用。起控制作用。由由1個個8位雙向三態(tài)緩沖器構(gòu)成位雙向三態(tài)緩沖器構(gòu)成 8255A內(nèi)各端口內(nèi)各端口通過數(shù)據(jù)緩沖器與通過數(shù)據(jù)緩沖器與系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線相連。相連。 CPU與端口與端口A、B、C間傳送的數(shù)據(jù)，間傳送的數(shù)據(jù)， 以及以及CPU寫入控制端口寫入控制端口D中的控制字均通過數(shù)據(jù)中的控制字均通過數(shù)據(jù)緩沖器傳送。緩沖器傳送。3. 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)

10、總線緩沖器(引腳引腳D0D7)4. 讀寫控制電路讀寫控制電路 (引腳引腳CS、 RD、 WR)p控制數(shù)據(jù)總線緩沖器的狀態(tài)。控制數(shù)據(jù)總線緩沖器的狀態(tài)。p數(shù)據(jù)總線緩沖器有數(shù)據(jù)總線緩沖器有3種狀態(tài)：輸入、輸出、高種狀態(tài)：輸入、輸出、高阻態(tài)阻態(tài) CS RD WR數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線緩緩沖沖器器狀狀態(tài)態(tài) 0 0 1 D7D0 內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線 0 1 0 D7D0 內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線 1 1 1 0 0三三態(tài)態(tài) , 處處于于斷斷開開狀狀態(tài)態(tài)選擇被操作的端口選擇被操作的端口5. 片內(nèi)譯碼電路片內(nèi)譯碼電路 (引腳引腳A1、 A0)A1 A0選選中中端端口口0 0端端口口 A0 1端端口口 B1 0

11、端端口口 C1 1控控制制端端口口 D8255A的芯片引腳信號的芯片引腳信號8255A與外設(shè)的連接信號與外設(shè)的連接信號nPA7PA0 A組控制信號組控制信號nPB7PB0 B組控制信號組控制信號nPC7PC0 C組控制信號組控制信號8255A與與CPU的連接信號的連接信號RESET信號信號D0D7CS信號信號RD信號信號WR信號信號A1、A08255A與與CPU的連接信號的連接信號CS* A1 A0RD*WR*傳輸說明傳輸說明0 0 00 0 10 1 00 0 00 0 10 1 00 1 1 1 0 1 10 000111101111000011讀端口讀端口A讀端口讀端口B讀端口讀端口C寫

12、端口寫端口A寫端口寫端口B寫端口寫端口C寫控制字寫控制字D0D7進(jìn)入高阻狀態(tài)進(jìn)入高阻狀態(tài)非法狀態(tài)非法狀態(tài)D0D7進(jìn)入高阻狀態(tài)進(jìn)入高阻狀態(tài)8255A的控制字的控制字控制字分為兩類：控制字分為兩類：；。 1. 方式選擇控制字方式選擇控制字方式控制字：示例方式控制字：示例要求：要求：A端口：端口：C端口上半部：端口上半部：輸出輸出，C口下半部：口下半部：輸入輸入B端口：端口：方式方式0輸出輸出方式控制字：方式控制字： 0110001 或或0B1的程序段：的程序段：MOV DX,0FFFEH;假設(shè)控制端口為假設(shè)控制端口為0FFFEHMOV AL,0B1H;方式控制字方式控制字OUT DX,AL ;送到

13、控制端口送到控制端口當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸入接口時，執(zhí)行輸入當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸入接口時，執(zhí)行輸入IN指令指令將從輸入設(shè)備得到外設(shè)數(shù)據(jù)將從輸入設(shè)備得到外設(shè)數(shù)據(jù)當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸出接口時，執(zhí)行輸出當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸出接口時，執(zhí)行輸出OUT指令指令將把將把CPU的數(shù)據(jù)送給輸出設(shè)備的數(shù)據(jù)送給輸出設(shè)備 設(shè)某設(shè)某8086系統(tǒng)中有系統(tǒng)中有2片片8255A芯片，由芯片，由74LS138譯碼器產(chǎn)生兩個芯片的片選信號，如圖譯碼器產(chǎn)生兩個芯片的片選信號，如圖所示。要求：第一片所示。要求：第一片8255A的的A口工作在方式口工作在方式0輸輸出，出，B口工作在方式口工作在方式0輸入，輸入，C口高口高4位為輸出，位為輸出，低低4位為

14、輸入。第位為輸入。第2片片8255A的的A口為方式口為方式0輸入，輸入， B口工作在方式口工作在方式1輸入，輸入，C口高口高4位為輸出，低位為輸出，低4位位為為B口控制信號?？诳刂菩盘?。方式控制字應(yīng)用思考題方式控制字應(yīng)用思考題(1) 試指出兩片試指出兩片8255A芯片各自的端口地址；芯片各自的端口地址；(2) 試指出兩片試指出兩片8255A芯片各自的方式控制字；芯片各自的方式控制字；(3) 試寫出兩片試寫出兩片8255A芯片各自的初始化程序；芯片各自的初始化程序；答答: (1) 對于第一片對于第一片8255A，必須滿足，必須滿足A81，M/IO0， A51， A41， A31，Y7有效，而其它

15、有效，而其它位可以為位可以為0或或1，若取它們均為，若取它們均為0，則，則A口地址為口地址為0138H，則，則B口地址為口地址為013AH，則，則C口地址為口地址為013CH，則控制端口地址為，則控制端口地址為013EH; 同理，第一片同理，第一片8255A的的A口地址為口地址為0130H，則，則B口地址為口地址為0132H，則，則C口地址為口地址為0134H，則控制端，則控制端口地址為口地址為0136H。n答答: (2) 第一片第一片8255A芯片由于芯片由于A口工作在方式口工作在方式0輸出，輸出，C口高口高4位為輸出，所以控制字的位為輸出，所以控制字的D6 D500， D4 0， D30；

16、 B口工作在方式口工作在方式0輸入，輸入，C口低口低4位為輸入，位為輸入， D2 0， D1 1， D0 1。完整的控制字為。完整的控制字為 10000011(83H)；第二片；第二片8255A芯片由于芯片由于A口工作在方口工作在方式式0輸入，輸入，C口高口高4位為輸出，所以控制字的位為輸出，所以控制字的D6 D500， D4 1， D30； B口工作在方式口工作在方式1輸出，輸出，C口的低口的低4位位為為B口控制信號，設(shè)為輸入，口控制信號，設(shè)為輸入， D2 1， D1 0， D0 1。完整的控制字為。完整的控制字為 10010101(95H)； 答答: 芯片的初始化程序如下所示：芯片的初始化

17、程序如下所示： INIT8255 PROC MOV AL, 83H MOV DX, 13EH OUT DX, AL MOV AL, 95H MOV DX, 136H OUT DX, AL RET INIT8255 ENDP QUESTION:2. 端口端口C的位控制字的位控制字n位控制字寫入位控制字寫入控制端口控制端口n特別便于置位復(fù)位內(nèi)部中斷特別便于置位復(fù)位內(nèi)部中斷允許觸發(fā)器允許觸發(fā)器INTE應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例若想使得某若想使得某8255A芯片的芯片的PC7口置口置1，PC3口置口置0MOV DX, 0FFFEH ;假設(shè)控制端口為假設(shè)控制端口為0FFFEHMOV AL, ;PC7置置1OUT

18、DX, ALMOV AL, ;PC3清清0OUT DX,AL應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 設(shè)有某設(shè)有某8255A的端口地址為的端口地址為6063H，PC5平時平時為低電平，要求該引腳輸出一個正脈沖。為低電平，要求該引腳輸出一個正脈沖。 分析：可用程序先將分析：可用程序先將PC5置置1，輸出一個高電，輸出一個高電平，再將其清平，再將其清0，輸出一個低電平，則該引腳上便，輸出一個低電平，則該引腳上便輸出一個正脈沖。輸出一個正脈沖。MOV AL, 00001011B OUT 63H, AL ;置置PC5為高電平為高電平MOV AL, ;置置PC5為低電平為低電平OUT 63H, AL 8255A的工作方式和應(yīng)用

19、舉例的工作方式和應(yīng)用舉例n方式方式0：n適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路n方式方式1：n適用于查詢和中斷方式的接口電路適用于查詢和中斷方式的接口電路n方式方式2：n適用于雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)n適用于查詢和中斷方式的接口電路適用于查詢和中斷方式的接口電路3個端口均可工作在方式個端口均可工作在方式0A口、口、B口、口、C口高口高4位和位和C口低口低4位互相獨立，位互相獨立，各端口之間沒有必然的聯(lián)系，可以有各端口之間沒有必然的聯(lián)系，可以有16種輸種輸入入/輸出方式組合輸出方式組合可工作于無條件傳送方式和條件傳送方式可工作于無條件傳送方式和

20、條件傳送方式 1. 工作方式工作方式0當(dāng)端口當(dāng)端口A工作在方式工作在方式1并作為輸出端口時，端并作為輸出端口時，端口口C的的PC7作為輸出緩沖器滿信號作為輸出緩沖器滿信號OBFA輸出輸出端，端，PC6作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號ACKA輸入端輸入端, PC3作為中斷請求信號作為中斷請求信號INTRA輸出端；輸出端；端口端口B工作在方式工作在方式1并作為輸出端口時，端口并作為輸出端口時，端口C的的PC1作為輸出緩沖器滿信號作為輸出緩沖器滿信號OBFB輸出端，輸出端，PC2作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號ACKA輸入端輸入端, PC3作為中斷請求

21、信號作為中斷請求信號INTRB輸出端；輸出端；2. 工作方式工作方式1只有只有A口可以工作在方式口可以工作在方式2端口端口A工作于方式工作于方式2時，端口時，端口C用用5個數(shù)位自個數(shù)位自動配合動配合A提供控制信號和狀態(tài)信號；提供控制信號和狀態(tài)信號；在方式在方式2下下, 外設(shè)能往外設(shè)能往CPU發(fā)送數(shù)據(jù)，又能發(fā)送數(shù)據(jù)，又能從從CPU接收數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)。3. 工作方式工作方式28255A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例1 源程序如下：源程序如下： 源程序如下：源程序如下： 8255A的的A口和口和B口工作在口工作在方式方式0下，下，A口為輸入端口，接有口為輸入端口，接有4個開關(guān)，個開關(guān)，B口為輸口為輸出端，接有一個

22、出端，接有一個，連接電，連接電路如圖所示。編寫一個程序，要求發(fā)光二路如圖所示。編寫一個程序，要求發(fā)光二極管顯示開關(guān)所撥通的數(shù)字。極管顯示開關(guān)所撥通的數(shù)字。8255A芯片應(yīng)用舉例芯片應(yīng)用舉例 分析可知：分析可知：8255A的端口地址由兩部分電路構(gòu)成。的端口地址由兩部分電路構(gòu)成。由由CPU高地址線高地址線A15A3通過通過74LS138譯碼器產(chǎn)生片選譯碼器產(chǎn)生片選信號，信號，CPU的低位地址線的低位地址線A2和和A1分別組合成分別組合成4個端口個端口地址，而地址，而CPU的的A0與譯碼器輸出端與譯碼器輸出端Y4通過邏輯組合，通過邏輯組合，保證保證8255A的的4個端口地址為偶地址；而個端口地址為偶地址；而8位的位的8255A與與16位的位的8086CPU可以通過數(shù)據(jù)總線可以通過數(shù)據(jù)總線D7D0傳送傳送8位位信息。通過分析得出端口地址分配如下：信息。通過分析得出端口地址分配如下：A口地址為口地址為8020H， B口地址為口地址為8022H， C口地址為口地址為8024H， 控控制口地址為制口地址為8026H。 題目分析：題目分析： 由圖可知，七段發(fā)光二極管為共陽極由圖可知，七段發(fā)光二極管為共陽極LED器器件。要讓件。要讓a段點亮，要求從段點亮，要求從PB0輸出高電平輸出高電平“1”;要使要使b段熄滅，要求從段熄滅，要求從PB1輸出高電平輸出高電平