并行通信接口

1、第第10章章 并行通信接口并行通信接口n10.1 并行通信與并行接口并行通信與并行接口n10.2 簡單并行接口簡單并行接口n10.3 可編程并行接口芯片可編程并行接口芯片8255An10.4 并行通信接口設(shè)計(jì)并行通信接口設(shè)計(jì)10.1 并行通信與并行接口n并行通信就是把一個(gè)字符的各數(shù)位用幾條線同并行通信就是把一個(gè)字符的各數(shù)位用幾條線同時(shí)進(jìn)行傳輸。時(shí)進(jìn)行傳輸。n并行通信的主要特點(diǎn)是信息傳輸速度快、信息并行通信的主要特點(diǎn)是信息傳輸速度快、信息率高率高n這種特點(diǎn)是多用通信電纜而換取的這種特點(diǎn)是多用通信電纜而換取的,用于數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)傳輸率要求較高、而傳輸距離較短的場合。傳輸率要求較高、而傳輸距離較短的場

2、合。并行接口n實(shí)現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口。實(shí)現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口。n并行接口廣泛應(yīng)用于微機(jī)內(nèi)部各部件之間以及主機(jī)并行接口廣泛應(yīng)用于微機(jī)內(nèi)部各部件之間以及主機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換。例如，打印機(jī)接口，與外部設(shè)備之間的信息交換。例如，打印機(jī)接口，A/D、D/A轉(zhuǎn)換器接口，開關(guān)量接口，控制器接口轉(zhuǎn)換器接口，開關(guān)量接口，控制器接口等等。等等。n并行接口是指接口與并行接口是指接口與I/O設(shè)備或控制對(duì)象一側(cè)的并設(shè)備或控制對(duì)象一側(cè)的并行數(shù)據(jù)線。行數(shù)據(jù)線。n并行接口分為：并行接口分為：n不可編程接口：不可編程接口： :工作方式和功能是完全通過邏輯電路連工作方式和功能是完全通過邏輯電路連接來設(shè)定接

3、來設(shè)定n可編程接口：工作方式和功能都能通過軟件編程的方法可編程接口：工作方式和功能都能通過軟件編程的方法加以設(shè)定或改變。加以設(shè)定或改變。10.1.2 并行接口的特點(diǎn)n1、并行接口最基本的特點(diǎn)就是在多條數(shù)據(jù)線、并行接口最基本的特點(diǎn)就是在多條數(shù)據(jù)線上以數(shù)據(jù)字節(jié)（字）為單位與上以數(shù)據(jù)字節(jié)（字）為單位與I/O設(shè)備或被設(shè)備或被控對(duì)象傳送信息?？貙?duì)象傳送信息。n2、并行接口適用于近距離傳送數(shù)據(jù)的場合。、并行接口適用于近距離傳送數(shù)據(jù)的場合。n3、在并行接口中，一般都需要在接口與外設(shè)、在并行接口中，一般都需要在接口與外設(shè)之間設(shè)置并行數(shù)據(jù)線的同時(shí)，至少還要設(shè)置之間設(shè)置并行數(shù)據(jù)線的同時(shí)，至少還要設(shè)置兩條握手（聯(lián)絡(luò)

4、）信號(hào)線，以便進(jìn)行互鎖異兩條握手（聯(lián)絡(luò)）信號(hào)線，以便進(jìn)行互鎖異步握手方式的通信。步握手方式的通信。10.1.2 并行接口的特點(diǎn)n4、在并行接口中，數(shù)據(jù)的每個(gè)位（、在并行接口中，數(shù)據(jù)的每個(gè)位（8位或位或16位）都是一起行動(dòng)的，因此，當(dāng)并行接口與外位）都是一起行動(dòng)的，因此，當(dāng)并行接口與外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，即使是僅用到其中的一位，也設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，即使是僅用到其中的一位，也是一次輸入或輸出是一次輸入或輸出8位或位或16位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。n5、并行傳送的信息，不要求有固定的傳輸格、并行傳送的信息，不要求有固定的傳輸格式。式。10.1.3 并行接口的基本結(jié)構(gòu)與傳輸特性并行接口的基本結(jié)構(gòu)與傳輸特性n并行接口可設(shè)計(jì)

5、為只作為輸入并行接口可設(shè)計(jì)為只作為輸入/輸出接口，也輸出接口，也可設(shè)計(jì)為既作為輸入又作為輸出的接口?？稍O(shè)計(jì)為既作為輸入又作為輸出的接口。n1、并行接口的功能、并行接口的功能n一般而言，一個(gè)并行接口電路應(yīng)具有如下三一般而言，一個(gè)并行接口電路應(yīng)具有如下三方面的功能：方面的功能：n實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接，提供數(shù)據(jù)的輸入與輸實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接，提供數(shù)據(jù)的輸入與輸出功能；出功能；并行接口的基本結(jié)構(gòu)與傳輸特性并行接口的基本結(jié)構(gòu)與傳輸特性n實(shí)現(xiàn)與實(shí)現(xiàn)與I/O設(shè)備的連接，具有與設(shè)備的連接，具有與I/O設(shè)備進(jìn)行應(yīng)答的同步機(jī)構(gòu)，保證有效地設(shè)備進(jìn)行應(yīng)答的同步機(jī)構(gòu)，保證有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；n具有中斷

6、請(qǐng)求與處理功能，使得數(shù)據(jù)具有中斷請(qǐng)求與處理功能，使得數(shù)據(jù)的輸入輸出可以采用中斷的方法來實(shí)現(xiàn)。的輸入輸出可以采用中斷的方法來實(shí)現(xiàn)。2、并行接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)n根據(jù)并行接口的功能可知，在接口電路中應(yīng)該有根據(jù)并行接口的功能可知，在接口電路中應(yīng)該有:n數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器，以便于數(shù)據(jù)的輸入輸出。數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器，以便于數(shù)據(jù)的輸入輸出。n狀態(tài)和控制命令的寄存器，以便于狀態(tài)和控制命令的寄存器，以便于CPU與接口電路之與接口電路之間用應(yīng)答的方式來交換信息，同樣也便于接口電路與間用應(yīng)答的方式來交換信息，同樣也便于接口電路與外設(shè)之間傳送信息。外設(shè)之間傳送信息。n接口電路中還要有譯碼與控制電路以及中斷請(qǐng)求觸發(fā)接口電路

7、中還要有譯碼與控制電路以及中斷請(qǐng)求觸發(fā)器、中斷屏蔽觸發(fā)器等，以解決器、中斷屏蔽觸發(fā)器等，以解決CPU的驅(qū)動(dòng)能力問題、的驅(qū)動(dòng)能力問題、時(shí)序配合問題并能實(shí)現(xiàn)各種控制，保證時(shí)序配合問題并能實(shí)現(xiàn)各種控制，保證CPU能正確可能正確可靠地與外設(shè)交換信息?？康嘏c外設(shè)交換信息。n因此，按功能劃分，接口電路可由四部分組成：數(shù)據(jù)因此，按功能劃分，接口電路可由四部分組成：數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器和其他控制電路。寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器和其他控制電路。并行接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)n并行接口電路組成并行接口電路組成(按功能劃分按功能劃分)n數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器n控制寄存器控制寄存器n狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器n控制電路

8、控制電路3、并行接口的外部信號(hào)、并行接口的外部信號(hào)n并行接口電路的外部信號(hào)可分成兩部分：與并行接口電路的外部信號(hào)可分成兩部分：與I/O設(shè)備相連的接口信號(hào)和與設(shè)備相連的接口信號(hào)和與CPU相連的接相連的接口信號(hào)。口信號(hào)。n與與I/O設(shè)備相關(guān)聯(lián)的接口電路信號(hào)有三種：設(shè)備相關(guān)聯(lián)的接口電路信號(hào)有三種：n數(shù)據(jù)信息，用于接口電路與數(shù)據(jù)信息，用于接口電路與I/O設(shè)備進(jìn)行輸入設(shè)備進(jìn)行輸入或輸出數(shù)據(jù)；或輸出數(shù)據(jù)；n控制信息，用于接口電路向控制信息，用于接口電路向I/O設(shè)備提供控制設(shè)備提供控制信號(hào)；信號(hào)；n狀態(tài)信息，用于接口電路接收狀態(tài)信息，用于接口電路接收I/O設(shè)備提供的設(shè)備提供的狀態(tài)信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)。3、并行接口

9、的外部信號(hào)、并行接口的外部信號(hào)n與與CPU相關(guān)的接口電路信號(hào)有：相關(guān)的接口電路信號(hào)有：n數(shù)據(jù)線信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)接口電路與數(shù)據(jù)線信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)接口電路與CPU的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換；交換；n地址線及地址譯碼信號(hào)，用于選擇接口電路以地址線及地址譯碼信號(hào)，用于選擇接口電路以及接口電路內(nèi)部不同的寄存器；及接口電路內(nèi)部不同的寄存器；n讀寫控制信號(hào)，用于確定讀寫控制信號(hào)，用于確定CPU當(dāng)前對(duì)接口電路當(dāng)前對(duì)接口電路的操作性質(zhì)是讀還是寫；的操作性質(zhì)是讀還是寫；n中斷應(yīng)答信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求和中斷響應(yīng)中斷應(yīng)答信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求和中斷響應(yīng)操作。操作。 典型并行輸入接口 典型并行輸入接口n“輸入控制輸入控制”的作用是

10、將外部數(shù)據(jù)寫入輸入寄的作用是將外部數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器，以便存器，以便CPU在在I/O讀總線周期中讀取。讀總線周期中讀取。n狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”反映了輸入寄反映了輸入寄存器當(dāng)前的狀態(tài)，供存器當(dāng)前的狀態(tài)，供CPU決定是否可以讀取決定是否可以讀取接口數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以作為限制外部輸入設(shè)接口數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以作為限制外部輸入設(shè)備是否可以輸入下一數(shù)據(jù)的依據(jù)。備是否可以輸入下一數(shù)據(jù)的依據(jù)。n中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR的作用是在數(shù)據(jù)寫入接口的作用是在數(shù)據(jù)寫入接口電路以后，用中斷的方式通知電路以后，用中斷的方式通知CPU讀數(shù)據(jù)。讀數(shù)據(jù)。典型并行輸出接口 典型并行輸出接口n在輸出過

11、程中，每當(dāng)在輸出過程中，每當(dāng)CPU向輸出接口輸出一個(gè)向輸出接口輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，接口電路就建立數(shù)據(jù)，接口電路就建立“輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”狀狀態(tài)，并通過該狀態(tài)的輸出向外部輸出設(shè)備表示態(tài)，并通過該狀態(tài)的輸出向外部輸出設(shè)備表示可以讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)外設(shè)從接口取走一個(gè)數(shù)據(jù)之可以讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)外設(shè)從接口取走一個(gè)數(shù)據(jù)之后，向接口發(fā)送后，向接口發(fā)送“輸出應(yīng)答輸出應(yīng)答”信號(hào)，以后，接信號(hào)，以后，接口就撤消口就撤消“輸出準(zhǔn)備好輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)，并以查詢或中狀態(tài)，并以查詢或中斷的方式告知斷的方式告知CPU，CPU便可輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。便可輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。10.2 簡單并行接口 n簡單并行接口就是用簡單的門電路、觸發(fā)器

12、簡單并行接口就是用簡單的門電路、觸發(fā)器等連接組成的并行接口。一般采用無條件傳等連接組成的并行接口。一般采用無條件傳輸方式輸方式根據(jù)接口根據(jù)接口的功能的功能簡單輸入簡單輸入并行接口并行接口簡單并行簡單并行輸出接口輸出接口雙向輸入雙向輸入/輸輸出并行接口出并行接口關(guān)鍵電路是三態(tài)緩沖器關(guān)鍵電路是三態(tài)緩沖器:74LS244關(guān)鍵是用數(shù)據(jù)鎖存器來保關(guān)鍵是用數(shù)據(jù)鎖存器來保存輸出數(shù)據(jù)存輸出數(shù)據(jù): 74LS373/3748位雙向緩沖驅(qū)動(dòng)器位雙向緩沖驅(qū)動(dòng)器74LS24510.3 可編程并行接口芯片8255A n所謂可編程實(shí)際上就是具有可選擇性，并且是用編程所謂可編程實(shí)際上就是具有可選擇性，并且是用編程的方法進(jìn)行選

13、擇。的方法進(jìn)行選擇。n例如，選擇芯片中的哪一個(gè)或哪幾個(gè)數(shù)據(jù)端口與外設(shè)例如，選擇芯片中的哪一個(gè)或哪幾個(gè)數(shù)據(jù)端口與外設(shè)連接；選擇端口中的哪一位或哪幾位作輸入，哪一位連接；選擇端口中的哪一位或哪幾位作輸入，哪一位或哪幾位作輸出；或哪幾位作輸出；n選擇端口與選擇端口與CPU之間采用哪種方式傳送數(shù)據(jù)等，均之間采用哪種方式傳送數(shù)據(jù)等，均可由用戶在程序中寫入方式字或控制字來進(jìn)行指定?？捎捎脩粼诔绦蛑袑懭敕绞阶只蚩刂谱謥磉M(jìn)行指定。n因此，它們具有廣泛的適應(yīng)性及很高的靈活性，在微因此，它們具有廣泛的適應(yīng)性及很高的靈活性，在微機(jī)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。機(jī)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。10.3.1 8255A 的外部特性和內(nèi)部結(jié)

14、構(gòu) 1、8255A的基本特性的基本特性8255A是一個(gè)具有兩個(gè)是一個(gè)具有兩個(gè)8位（位（A口和口和B口）和兩個(gè)口）和兩個(gè)4位（位（C口高口高/低低4位）并行位）并行I/O端口的接口芯片，端口的接口芯片，8255A的的PC口還具有按口還具有按位置位位置位/復(fù)位功能，為按位控制提供了強(qiáng)有力的支持。復(fù)位功能，為按位控制提供了強(qiáng)有力的支持。8255A能適應(yīng)能適應(yīng)CPU與與I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求。接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求。如無條件、查詢方式傳送和中斷方式傳送。如無條件、查詢方式傳送和中斷方式傳送。8255A具有方式具有方式0、方式、方式1和方式和方式2三種工作方式。三種工作方式。

15、8255A的可編程功能很強(qiáng)，由內(nèi)容豐富的命令字（方式字和控的可編程功能很強(qiáng)，由內(nèi)容豐富的命令字（方式字和控制字）來設(shè)置制字）來設(shè)置8255A，使其構(gòu)成多種功能的接口電路。，使其構(gòu)成多種功能的接口電路。8255A PC口的使用比較特殊，除用作一般數(shù)據(jù)口外，口的使用比較特殊，除用作一般數(shù)據(jù)口外，PC口可口可以按位進(jìn)行控制，而且當(dāng)以按位進(jìn)行控制，而且當(dāng)8255A工作在方式工作在方式1和方式和方式2時(shí)，時(shí)，PC口的口線被分配成專用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，等等。口的口線被分配成專用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，等等。16151413121110987654321391718192021222324252627282930313233

16、343536373840PA0PA1PA2PA3PA7PA5PA6PA4PC2PC1PC0PC4PC5PC6PC7PC3PB0PB1PB2PB4PB5PB3PB6PB7A0A1GNDCSRDWRRESETD0D2D1VCCD7D6D5D4D32、8255A的引腳信號(hào)及功能 8255A是一個(gè)單是一個(gè)單+5V電源供電、具電源供電、具有有40個(gè)引腳的雙列個(gè)引腳的雙列直插封裝的器件直插封裝的器件n8255A的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)可分為兩部分：一可分為兩部分：一部分是與外設(shè)相連部分是與外設(shè)相連的，另一部分是與的，另一部分是與CPU相連接的。相連接的。8255A的引腳信號(hào)n用于同外設(shè)相連的信號(hào)有：用于同外設(shè)

17、相連的信號(hào)有：nPA7PA0：PA口的外設(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）?？诘耐庠O(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）。nPB7PB0：PB口的外設(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）。口的外設(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）。nPC7PC0：PC口的外設(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）?？诘耐庠O(shè)數(shù)據(jù)線（雙向）。nPC口的其他特殊用途如下所述：口的其他特殊用途如下所述：n作數(shù)據(jù)口作數(shù)據(jù)口。PC口用作數(shù)據(jù)口時(shí)，把口用作數(shù)據(jù)口時(shí)，把8位分成高位分成高4位和低位和低4位兩部分。因此，當(dāng)位兩部分。因此，當(dāng)PC口作為數(shù)據(jù)口輸口作為數(shù)據(jù)口輸入入/輸出時(shí)，是輸出時(shí)，是4位是一起行動(dòng)的，即使只用到其位是一起行動(dòng)的，即使只用到其中的某一位，也要同時(shí)輸入中的某一位，也要同時(shí)輸入/輸出輸出4位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。n

18、作狀態(tài)口作狀態(tài)口。8255A工作在方式工作在方式1和方式和方式2時(shí)，有時(shí)，有固定的狀態(tài)字，是從固定的狀態(tài)字，是從PC口讀入的，此時(shí)口讀入的，此時(shí)PC口就口就是是8255A的臨時(shí)狀態(tài)口。的臨時(shí)狀態(tài)口。n作固定聯(lián)絡(luò)信號(hào)線作固定聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。8255A的方式的方式1和方式和方式2是一是一種應(yīng)答傳送方式，需要應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào)，因此，種應(yīng)答傳送方式，需要應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào)，因此，PC口的多數(shù)口線被定義為固定的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。口的多數(shù)口線被定義為固定的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。n作按位控制用作按位控制用。PC口的每個(gè)口線都可以口的每個(gè)口線都可以單獨(dú)單獨(dú)從輸從輸出高出高/低電平。此時(shí)，低電平。此時(shí)，PC口是作為按位控制用，口是作為按位控

19、制用，而不是作為數(shù)據(jù)輸出用。而不是作為數(shù)據(jù)輸出用。8255A的引腳信號(hào)n用于同用于同CPU連接的信號(hào)有：連接的信號(hào)有：nD7-D0：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)，連接：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)，連接CPU的數(shù)的數(shù)據(jù)總線據(jù)總線n：CS片選信號(hào)，輸入，低電平有效。片選信號(hào)，輸入，低電平有效。nA1、A0：片內(nèi)寄存器選擇信號(hào)（端口選擇），：片內(nèi)寄存器選擇信號(hào)（端口選擇），輸入輸入nRESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。n：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。n：寫信號(hào)，輸入，低電平有效。：寫信號(hào)，輸入，低電平有效。n除此以外，除此以外，8255A還有二個(gè)引腳電源還有

20、二個(gè)引腳電源Vcc和地線和地線GND3、8255A的內(nèi)部編程結(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AA組組端口端口C上部上部B組組控制控制B組組端口端口BB組組端口端口C下部下部讀寫讀寫控制控制邏輯邏輯PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESET8255A的內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)1. 外設(shè)數(shù)據(jù)端口n端口端口A：PA0PA7nA組，支持工作方式組，支持工作方式0、1、2n端口端口B：PB0PB7nB組，支持工作方式組，支持工作方式0、1n端口端口C：PC0PC7n僅支持工作方式僅支持工作方式0nA組控

21、制高組控制高4位位PC4PC7nB組控制低組控制低4位位PC0PC3n端口端口A：PA0PA7n常作數(shù)據(jù)端口，功能最強(qiáng)大常作數(shù)據(jù)端口，功能最強(qiáng)大n端口端口B：PB0PB7n常作數(shù)據(jù)端口常作數(shù)據(jù)端口n端口端口C：PC0PC7n可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口n分兩個(gè)分兩個(gè)4位，每位可獨(dú)立操作位，每位可獨(dú)立操作n控制最靈活，最難掌握控制最靈活，最難掌握2. 與處理器接口nD0 D7數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線A0 A1地址線地址線nRD*讀信號(hào)讀信號(hào)WR*寫信號(hào)寫信號(hào)nCS*片選信號(hào)片選信號(hào)RESET復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)8255A的內(nèi)部組成n8255A的內(nèi)部由四部分組成：的內(nèi)部由四部分組成：n數(shù)據(jù)總線

22、緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器n8位輸入位輸入/輸出端口輸出端口PA、PB、PCnPA口：有一個(gè)口：有一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸位的數(shù)據(jù)輸出鎖存出鎖存/緩沖器；緩沖器；nPB口：有一個(gè)口：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入輸位數(shù)據(jù)輸入輸出、鎖存出、鎖存/緩沖器；緩沖器；nPC口：有一個(gè)口：有一個(gè)8個(gè)位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)個(gè)位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位輸出鎖存位輸出鎖存/緩沖器。緩沖器。nA組和組和B組的控制電路組的控制電路n讀讀/寫控制邏輯寫控制邏輯 10.3.2 8255A的編程命令 n8255A的編程命令包括的編程命令包括工作方式選

23、擇控制字工作方式選擇控制字和和PC口口按位操作控制字按位操作控制字n由于這兩個(gè)命令字都是送到由于這兩個(gè)命令字都是送到8255A的同一個(gè)控制端的同一個(gè)控制端口，故為了讓口，故為了讓8255A能夠識(shí)別是哪個(gè)命令，采用在能夠識(shí)別是哪個(gè)命令，采用在命令代碼中設(shè)置命令代碼中設(shè)置特征位特征位的方法來進(jìn)行區(qū)分。的方法來進(jìn)行區(qū)分。n如果寫入的控制字的最高位如果寫入的控制字的最高位D7=1，則該控制字為工，則該控制字為工作方式控制字；作方式控制字；n如果寫入的控制字的最高位如果寫入的控制字的最高位D7=0，則該控制字是，則該控制字是PC口的按位復(fù)位口的按位復(fù)位/置位控制字。置位控制字。工作方式控制字n1、工作方

24、式控制字、工作方式控制字n作用：指定作用：指定8255A的工作方式和的工作方式和PA、PB、PC三個(gè)端口的輸入三個(gè)端口的輸入/輸出功能。輸出功能。特征位特征位必須寫必須寫1 A組組方式方式 0 0 =方式方式0 0 1 =方式方式1 1=方式方式2 PA0 = 輸出輸出1 = 輸入輸入 PC740 = 輸出輸出 1 = 輸入輸入 B組組方式方式0 =方式方式01 =方式方式1 PB0 = 輸出輸出1 = 輸入輸入 PC300 = 輸出輸出 1 = 輸入輸入 工作方式控制字例例1例例1：要求：要求8255A的各端口處于如下工作方式：的各端口處于如下工作方式：PA口指定為方式口指定為方式0輸入，輸

25、入，PC口高四位指定為口高四位指定為輸出；輸出；PB口指定為方式口指定為方式0輸出，輸出，PC口低四位口低四位指定為輸入。指定為輸入。 根據(jù)工作方式控制字的格式要求，控制字的代根據(jù)工作方式控制字的格式要求，控制字的代碼應(yīng)是碼應(yīng)是10010001B，即，即91H。8255A的初始化的初始化n如果將此控制字的內(nèi)容寫到如果將此控制字的內(nèi)容寫到8255A的控制寄存器，的控制寄存器，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)8255A的工作方式的指定，這個(gè)過程又的工作方式的指定，這個(gè)過程又稱為對(duì)稱為對(duì)8255A的初始化。如果的初始化。如果8255A是是PC機(jī)中使機(jī)中使用的接口芯片，用上述工作方式控制字，其初始化用的接口芯片，

26、用上述工作方式控制字，其初始化程序段為：程序段為：nMOV DX，0063H；8255A控制端口地址控制端口地址nMOV AL，91H ；初始化命令字；初始化命令字nOUT DX，AL；控制字送到控制口；控制字送到控制口PC口按位置位口按位置位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字n2、PC口按位置位口按位置位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字n作用：指定作用：指定PC口的某一位（即某一個(gè)引腳）口的某一位（即某一個(gè)引腳）輸出高電平（置位）或輸出低電平（復(fù)位）。輸出高電平（置位）或輸出低電平（復(fù)位）。n8255的的PC口具有位操作功能，用口具有位操作功能，用PC口按位口按位置位置位/復(fù)位控制字，可以改變復(fù)位控制字，可以改變

27、PC口某一位的取口某一位的取值而不影響值而不影響PC口的其他位?？诘钠渌弧?特征特征位位 寫寫0未使用未使用 （寫（寫0） 位位 選選 擇擇0 0 0 = PC口第口第0位位0 0 1 = PC口第口第1位位1 1 1 = PC口第口第7位位 1 = 置位置位(高電平高電平)0 = 復(fù)位復(fù)位(低電平低電平)PC口按位置位口按位置位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字例例2例例2：要求把：要求把PC5引腳設(shè)置成高電平輸出。引腳設(shè)置成高電平輸出。根 據(jù) 置 位根 據(jù) 置 位 / 復(fù) 位 控 制 字 格 式 ， 其 控 制 字 應(yīng) 為復(fù) 位 控 制 字 格 式 ， 其 控 制 字 應(yīng) 為00001011B，即，

28、即0BH。將該控制字代碼寫入。將該控制字代碼寫入8255A的控制寄存器，就會(huì)使得從的控制寄存器，就會(huì)使得從PC口的口的PC5引腳引腳輸出高電平，其程序段為：輸出高電平，其程序段為：MOV DX，0063H；8255A控制端口地址控制端口地址MOV AL，0BH；使；使PC5=1的命令字的命令字OUT DX，AL；控制字送到控制口；控制字送到控制口例例2n如果要使該位（如果要使該位（PC5）復(fù)位，控制字為）復(fù)位，控制字為00001010B ，即，即0AH，用下面程序段來實(shí)現(xiàn)：，用下面程序段來實(shí)現(xiàn)：nMOV DX，0063H ；8255A控制端口地址控制端口地址nMOV AL，0AH ；使；使PC

29、5=0的命令字的命令字nOUT DX，AL ；控制字送到控制口；控制字送到控制口例例3n例例3：利用在實(shí)驗(yàn)插件板上：利用在實(shí)驗(yàn)插件板上8255A的的PC7產(chǎn)生產(chǎn)生負(fù)脈沖作為數(shù)據(jù)選通信號(hào)負(fù)脈沖作為數(shù)據(jù)選通信號(hào)例例3MOV DX，0303H；插件板上；插件板上8255A控制端控制端口口 MOV AL，00001110B ；置；置PC7=0OUT DX，ALNOP；維持低電平；維持低電平NOPMOV AL，00001111B ；置；置PC7=1 OUT DX，AL注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)n3、關(guān)于、關(guān)于8255A兩個(gè)命令的使用注意事項(xiàng)兩個(gè)命令的使用注意事項(xiàng)n工作方式選擇控制字是對(duì)工作方式選擇控制字是對(duì)825

30、5A的三個(gè)端口的工的三個(gè)端口的工作方式及功能進(jìn)行設(shè)置，所以應(yīng)該放在程序的開始處作方式及功能進(jìn)行設(shè)置，所以應(yīng)該放在程序的開始處進(jìn)行初始化。進(jìn)行初始化。n按位置位按位置位/復(fù)位控制字只對(duì)復(fù)位控制字只對(duì)PC口的輸出進(jìn)行控制口的輸出進(jìn)行控制（對(duì)（對(duì)PC口輸入不起作用），而且每次只對(duì)口輸入不起作用），而且每次只對(duì)PC口的某口的某一位的輸出起作用，即令其輸出高電平（置位）或輸一位的輸出起作用，即令其輸出高電平（置位）或輸出低電平（復(fù)位）。使用該命令不會(huì)破壞已經(jīng)建立起出低電平（復(fù)位）。使用該命令不會(huì)破壞已經(jīng)建立起來的來的3種工作方式，而且可以在初始化程序以后的任種工作方式，而且可以在初始化程序以后的任何需要

31、的地方使用該命令。何需要的地方使用該命令。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)n兩個(gè)命令字的最高位是特征位。當(dāng)兩個(gè)命令字的最高位是特征位。當(dāng)D7=1時(shí)表示是工作方式控制字；當(dāng)時(shí)表示是工作方式控制字；當(dāng)D7=0時(shí)表示時(shí)表示是按位置位是按位置位/復(fù)位控制字。復(fù)位控制字。n按位置位按位置位/復(fù)位的命令代碼只能寫入控制端復(fù)位的命令代碼只能寫入控制端口。必須注意按位置位口。必須注意按位置位/復(fù)位控制字是一個(gè)命復(fù)位控制字是一個(gè)命令而不是數(shù)據(jù)，它只能按照命令的定義格式令而不是數(shù)據(jù)，它只能按照命令的定義格式來處理每一位，如果把它寫入來處理每一位，如果把它寫入PC口，就會(huì)按口，就會(huì)按照照PC口的數(shù)據(jù)定義格式來處理?？诘臄?shù)據(jù)定義格式

32、來處理。 10.3.3 8255A的工作方式n方式方式0：基本輸入輸出方式基本輸入輸出方式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：選通輸入輸出方式選通輸入輸出方式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：雙向選通傳送方式雙向選通傳送方式n適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于與雙向傳送數(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10.3.3 8255A的工作方式 n1、方式、方式0基本輸入輸出方式基本輸入輸出方式n方式方式0的工作特點(diǎn)的工作特點(diǎn)n方式方式0是一種基本輸入是一種基本輸入/輸出方

33、式。方式輸出方式。方式0常用于無常用于無條件（簡單）傳送，也可用于查詢傳送，其工作特條件（簡單）傳送，也可用于查詢傳送，其工作特點(diǎn)為：點(diǎn)為：n按方式按方式0工作，輸出數(shù)據(jù)被鎖存，而輸入數(shù)據(jù)不是鎖存工作，輸出數(shù)據(jù)被鎖存，而輸入數(shù)據(jù)不是鎖存的。因此，在方式的。因此，在方式0，8255A在輸入操作時(shí)相當(dāng)于一個(gè)三在輸入操作時(shí)相當(dāng)于一個(gè)三態(tài)緩沖器，在輸出操作時(shí)相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器。態(tài)緩沖器，在輸出操作時(shí)相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器。n在方式在方式0下，下，PA、PB PC口的高口的高4位和低位和低4位都可以獨(dú)位都可以獨(dú)立地設(shè)置為輸入口或輸出口，共有立地設(shè)置為輸入口或輸出口，共有16種不同的使用組態(tài)。種不同的使用

34、組態(tài)。8255A的方式方式0在方式在方式0下，所有端口都是單向下，所有端口都是單向I/O端口，每端口，每次初始化只能指定次初始化只能指定PA、PB和和PC口作為輸入或口作為輸入或作為輸出，不能指定這些端口同時(shí)既作為輸入作為輸出，不能指定這些端口同時(shí)既作為輸入又作為輸出。又作為輸出。在方式在方式0下，未設(shè)置專用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。當(dāng)需要下，未設(shè)置專用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。當(dāng)需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，可以任意指定聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，可以任意指定PC口中的某一條口中的某一條線來完成某種聯(lián)絡(luò)功能，但是不具備固定的時(shí)線來完成某種聯(lián)絡(luò)功能，但是不具備固定的時(shí)序關(guān)系，只能根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求來決定輸入序關(guān)系，只能根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求來決定輸入/輸

35、出的操作過程。輸出的操作過程。方式方式0的適用場合的適用場合n方式方式0的適用場合的適用場合n方式方式0適合于兩種使用場合：一種是無條件傳送，另適合于兩種使用場合：一種是無條件傳送，另一種是查詢式傳送。一種是查詢式傳送。n在無條件傳送時(shí)，發(fā)送方和接收方不需要應(yīng)答信號(hào)，在無條件傳送時(shí)，發(fā)送方和接收方不需要應(yīng)答信號(hào)，即不需要查詢處設(shè)的狀態(tài)。在無條件傳送時(shí)使用即不需要查詢處設(shè)的狀態(tài)。在無條件傳送時(shí)使用8255A，3個(gè)數(shù)據(jù)端口可以實(shí)現(xiàn)三路數(shù)據(jù)傳輸。個(gè)數(shù)據(jù)端口可以實(shí)現(xiàn)三路數(shù)據(jù)傳輸。n查詢式傳送時(shí)，需要有應(yīng)答信號(hào)，由于方式查詢式傳送時(shí)，需要有應(yīng)答信號(hào)，由于方式0不提供不提供固定的應(yīng)答信號(hào)，所以，通常用固定

36、的應(yīng)答信號(hào)，所以，通常用PA和和PB口用作數(shù)據(jù)口用作數(shù)據(jù)口，用口，用PC口的高口的高4位和低位和低4位分別設(shè)置成輸入和輸出，位分別設(shè)置成輸入和輸出，用來作為控制信號(hào)的輸出和狀態(tài)信號(hào)的輸入用來作為控制信號(hào)的輸出和狀態(tài)信號(hào)的輸入2、方式1選通輸入輸出方式 n方式方式1是一種選通輸入輸出方式，也稱為應(yīng)答是一種選通輸入輸出方式，也稱為應(yīng)答I/O方方式。在這種方式時(shí)，端口式。在這種方式時(shí)，端口PA或或PB可以用作數(shù)據(jù)的輸可以用作數(shù)據(jù)的輸入或輸出，但同時(shí)規(guī)定端口入或輸出，但同時(shí)規(guī)定端口PC的某些位用作控制或的某些位用作控制或狀態(tài)信息。狀態(tài)信息。3、方式2:雙向選通輸入輸出方式 n方式方式2是一種雙向傳送方

37、式，這種方式只適合是一種雙向傳送方式，這種方式只適合于端口于端口A。在方式。在方式2下，外設(shè)通過下，外設(shè)通過8根數(shù)據(jù)線，根數(shù)據(jù)線，既可以往既可以往CPU發(fā)送數(shù)據(jù)，又可以從發(fā)送數(shù)據(jù)，又可以從CPU接收數(shù)接收數(shù)據(jù)。據(jù)。n如果一個(gè)并行外部設(shè)備既可以作為輸入設(shè)備，如果一個(gè)并行外部設(shè)備既可以作為輸入設(shè)備，又可以作為輸出設(shè)備，并且輸入又可以作為輸出設(shè)備，并且輸入/輸出動(dòng)作不輸出動(dòng)作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，那么，將這個(gè)外設(shè)和會(huì)同時(shí)進(jìn)行，那么，將這個(gè)外設(shè)和8255的端的端口口A相連，并使它工作在方式相連，并使它工作在方式2，就會(huì)非常合，就會(huì)非常合適。適。8255A的鍵盤和揚(yáng)聲器控制示意8255APB1PB0驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路

38、電路揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器GATE2CLK2時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)與門與門8253的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器2 PA7PA0PB7PB6鍵盤掃描碼鍵盤掃描碼鍵盤控制信號(hào)鍵盤控制信號(hào)8255A應(yīng)用舉例110-4 A口口B口工作在方式口工作在方式0.B口作為輸入端口，口作為輸入端口，接有接有8個(gè)開關(guān)；個(gè)開關(guān)；A口為輸出端口，接有口為輸出端口，接有8個(gè)發(fā)光個(gè)發(fā)光二極管。硬件電路如圖，要求開關(guān)閉合式點(diǎn)亮二極管。硬件電路如圖，要求開關(guān)閉合式點(diǎn)亮相應(yīng)的燈。相應(yīng)的燈。可編程并行接口（可編程并行接口（8255方式方式0）;本程序?yàn)閺谋境绦驗(yàn)閺?255的的B口輸入口輸入,A口輸出口輸出 均工作在方式均工作在方式0 C口沒有使用。對(duì)應(yīng)設(shè)置

39、為口沒有使用。對(duì)應(yīng)設(shè)置為0. 控制字為控制字為1000010B=82HCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART:MOV AL,82H 8255A 初始化初始化 MOV DX, 313H OUT DX,AL 寫入控制字寫入控制字 AGAIN: MOV DX,311H ; IN AL,DX 讀入開關(guān)的狀態(tài)讀入開關(guān)的狀態(tài) NOT AL 開關(guān)的狀態(tài)取反開關(guān)的狀態(tài)取反 MOV DX,310H ; OUT DX,AL ; 輸出到輸出到LED以控制以控制LED燈的亮與滅燈的亮與滅 JMP AGAINEXIT: MOV AH, 4CH INT 21HCODE ENDSEND START

40、10.4.3 LED數(shù)碼顯示器接口設(shè)計(jì)n發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED是是最簡單的顯示設(shè)備最簡單的顯示設(shè)備n由由7段段LED就可以組成就可以組成LED數(shù)碼管數(shù)碼管nLED數(shù)碼管廣泛用于單板微型機(jī)、微型機(jī)數(shù)碼管廣泛用于單板微型機(jī)、微型機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)字化儀器中控制系統(tǒng)及數(shù)字化儀器中nLED數(shù)碼管可以顯示內(nèi)存地址和數(shù)據(jù)等數(shù)碼管可以顯示內(nèi)存地址和數(shù)據(jù)等1. LED數(shù)碼管的工作原理n主要部分是主要部分是7段發(fā)光管段發(fā)光管n順時(shí)針分別稱為順時(shí)針分別稱為a、b、c、d、e、f、gn有的產(chǎn)品還附帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)有的產(chǎn)品還附帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)hn通過通過7個(gè)發(fā)光段的不同組合個(gè)發(fā)光段的不同組合n主要顯示主要顯示09n也可顯

41、示也可顯示AF（16進(jìn)制數(shù)）進(jìn)制數(shù)）n還可顯示個(gè)別特殊字符：、還可顯示個(gè)別特殊字符：、P hgfedcbaLED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)共陽極共陽極陽極陽極+5Vabcdefgh陰極陰極abcdefgh共陰極共陰極2. 單個(gè)LED數(shù)碼管的顯示(靜態(tài)顯示)8255APA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電路路abcdefgh數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寄寄存存器器WR300HDBabgabcdefgdpCOMLED靜態(tài)顯示接口MOV DX，300HMOV AL，06HOUT DX，AL 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寄寄存存器器WR300HDBabcdefgdpCOMabgfedc010000106H執(zhí)行如下程序，執(zhí)行如下程序，

42、數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示“1” ：n若希望顯示數(shù)字若希望顯示數(shù)字“5” ，則應(yīng)執(zhí)行如下程序：，則應(yīng)執(zhí)行如下程序：nMOV DX，300H；300H為數(shù)據(jù)寄存器的口為數(shù)據(jù)寄存器的口地址地址nMOV AL，6DH；6DH為為“5”的顯示代碼的顯示代碼nOUT DX，AL七段數(shù)碼管顯示舉例n8255A的的A口和口和C口工作在方式口工作在方式0.C口為輸入口為輸入端口，接有四個(gè)開關(guān)。端口，接有四個(gè)開關(guān)。A口為輸出端，接有一口為輸出端，接有一個(gè)個(gè)led七段數(shù)碼管。要求七段數(shù)碼管。要求led七段數(shù)碼管顯示開七段數(shù)碼管顯示開關(guān)所撥通的值。關(guān)所撥通的值。七段數(shù)碼管靜態(tài)顯示確定控制字。確定控制字。 C口為輸入端口，口為輸入端口，A口為輸出端口，均工作在方式口為輸出端口，均工作在方式0當(dāng)中，端當(dāng)中，端口口B沒使用。沒