微機原理(改)

1、第第8 8章章 常用可編程接口芯片常用可編程接口芯片 可編程接口芯片可編程接口芯片 可以通過可以通過程序改變程序改變芯片芯片功能功能，使用時需，使用時需先通過編程（先通過編程（寫入控制字寫入控制字）設定設定其其工作工作方式方式的專用微機接口芯片。的專用微機接口芯片。 特點：特點：其其工作方式工作方式可以可以由編程由編程的方法來的方法來設定設定。第第8 8章章 常用可編程接口芯片常用可編程接口芯片8.1 8.1 可編程并行接口可編程并行接口825582558.2 8.2 可編程計數(shù)器可編程計數(shù)器/ /定時器定時器825382538.3 8.3 串行通行與異步通信控制器串行通行與異步通信控制器82

2、508250 8.1 8.1 可編程并行接口可編程并行接口82558255特點：特點：可同時可同時并行傳輸并行傳輸8 8位數(shù)據(jù)，有位數(shù)據(jù)，有3 3個個8 8位雙向位雙向I/OI/O端口端口；具體工作方式；具體工作方式通過通過程序（寫入程序（寫入控制字控制字）設定設定，有，有三種三種工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式與控制字的工作方式與控制字8.1.3 8.1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能8.1.1 82558.1.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號內(nèi)部內(nèi)部4 4個可

3、訪問的寄存器：個可訪問的寄存器：A A、B B、C C、控制（、控制（D D）端口）端口端口端口A A、B B和和C C都是都是8 8位位的端口，都可以選擇作為的端口，都可以選擇作為輸輸入或輸出入或輸出。端口端口C C的的高高4 4位和低位和低4 4位位可分開可分開使用使用，分別作為輸，分別作為輸入和輸出。入和輸出。 端口端口A A、端口、端口B B和端口和端口C C根據(jù)根據(jù)CPUCPU的的方式命令字控制方式命令字控制82558255的工作方式。的工作方式。A A組組控制電路控制控制電路控制A A口和口和C C口的上半部口的上半部(PC7(PC7PC4)PC4)。B B組組控制電路控制控制電路

4、控制B B口和口和C C口的下半部口的下半部(PC3(PC3PC0)PC0)。 A A組和組和B B組控制電路組控制電路 三態(tài)雙向三態(tài)雙向的的8 8位緩沖器，是位緩沖器，是82558255與系統(tǒng)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總線線的的接口接口。輸入輸出的數(shù)據(jù)以及。輸入輸出的數(shù)據(jù)以及CPUCPU發(fā)出的命發(fā)出的命令控制字和外設的狀態(tài)信息，都通過這個緩沖令控制字和外設的狀態(tài)信息，都通過這個緩沖器傳送。器傳送。 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器控制把控制把CPUCPU的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應的端的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應的端口口, , 把外設的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應的把外設的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應的端口送

5、至端口送至CPUCPU。 讀讀/ /寫控制邏輯寫控制邏輯8.1.1 82558.1.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號擴擴展展并并行行口口線線與與微微機機連連接接(1)A1(1)A1、A0 A0 ：端口選擇，與端口選擇，與PCPC微機的微機的地址線地址線A1A1和和A0A0相連相連。(2)CS(2)CS選片信號：選片信號：啟動啟動CPUCPU與與82558255之間的通信。通常，它之間的通信。通常，它與與PCPC微機地址線的微機地址線的譯碼電路的輸出線相連譯碼電路的輸出線相連，并，并由該譯碼電路由該譯碼電路的輸出線來確定的輸出線來確定82558255的端口地址的端口地址。(3)RD(

6、3)RD讀信號：讀信號：控制控制82558255送出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息至系統(tǒng)數(shù)據(jù)送出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。與總線。與PCPC微機的微機的IORIOR相連相連。(4)WR(4)WR寫信號：寫信號：控制把控制把CPUCPU輸出到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)或輸出到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)或命令寫到命令寫到82558255。與。與PCPC微機的微機的IOWIOW相連相連。(5)RESET(5)RESET復位信號：復位信號：高電平有效高電平有效，它清除控制寄存器，并，它清除控制寄存器，并置置A A、B B、C 3C 3個端口為輸入方式。個端口為輸入方式。由由A1、A0、CS、RD、WR引腳的不同組合，引腳的不

7、同組合，芯片可實現(xiàn)各種不同的功能。（教材芯片可實現(xiàn)各種不同的功能。（教材p265 表表8-1） 綜上所述，根據(jù)分析，綜上所述，根據(jù)分析，82558255與與80 x8680 x86微機的連微機的連接應如下圖所示：接應如下圖所示： 8.1 8.1 可編程并行接口可編程并行接口82558255特點：特點：可同時可同時并行傳輸并行傳輸8 8位數(shù)據(jù)，有位數(shù)據(jù)，有3 3個個8 8位雙向位雙向I/OI/O端口端口；具體工作方式；具體工作方式通過通過程序（寫入程序（寫入控制字控制字）設定設定，有，有三種三種工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8255的組成與接口信號的組成與接口信號8.1.2

8、 82558.1.2 8255的工作方式與控制字的工作方式與控制字8.1.3 8.1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能82558255有有3 3種工作方式，由種工作方式，由方式方式選擇控制字選擇控制字來選擇：來選擇： (1) (1)方式方式0 (Mode 0)-0 (Mode 0)-基本輸入輸出基本輸入輸出 (2) (2)方式方式1 (Mode 1)-1 (Mode 1)-選通輸入輸出選通輸入輸出 (3) (3)方式方式2 (Mode 2)-2 (Mode 2)-雙向傳送雙向傳送8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式與控制字的工作方式與控制字 82558255的控制字：的控

9、制字： (1) (1)所謂控制字，即為控制所謂控制字，即為控制82558255工作的命令字節(jié)，工作的命令字節(jié)，在在使用前應編程將使用前應編程將控制字控制字寫入寫入控制字寄存器控制字寄存器，之，之后，后，82558255就可按要求的方式工作。就可按要求的方式工作。 (2)8255 (2)8255的的控制字有控制字有兩兩種種，分別為：，分別為：方式選擇控方式選擇控制字制字和和按位置位按位置位/ /復位控制字，復位控制字，以控制字以控制字最高位最高位區(qū)分。區(qū)分。 B口口0 輸出輸出1 輸入輸入0 方式方式01 方式方式11D7D6D5D4D3D2D1D0特征位，特征位，D7=1表示是方式控制字表示是

10、方式控制字PC3PC00 輸出輸出1 1 輸入輸入B口工作方式口工作方式PC7PC40 輸出輸出1 輸入輸入A口口0 輸出輸出1 輸入輸入A口工作方式口工作方式00 方式方式001 方式方式11x 方式方式2方方式式選選擇擇控控制制字字各各位位含含義義tip:Atip:A口可工作于方式口可工作于方式0 0、1 1、2 2三種方式；三種方式；B B口只有方口只有方式式0 0、1 1二種方式；二種方式；C C口只能口只能工作于方式工作于方式0 0，但可分成兩，但可分成兩個個4 4位口分別確定其工作方位口分別確定其工作方式（輸入式（輸入 輸出）。輸出）。D D7 70 0為為時控制字時控制字為置位復

11、為置位復位控制字位控制字按按位位置置位位復復位位控控制制字字tiptip：C C端口的按位置位端口的按位置位/ /復位控制字復位控制字須跟在須跟在方式選擇控制字方式選擇控制字之之后寫入后寫入控制字寄存器。即使僅使用該功能，也應先選送一方式控制字寄存器。即使僅使用該功能，也應先選送一方式控制字控制字。例例1 1：指出控制字：指出控制字90H90H所設定的所設定的82558255的工作方式：的工作方式：1001/01/001/01/0特征位特征位A口口工作方式工作方式A口口I/OPC7PC7PC4PC4I/OB口口工作方式工作方式B口口I/OPC3PC3PC0PC0I/O1 0 0 1 0 0 0

12、 0相應程序段應為：相應程序段應為： MOV DX，PORT3 ；控制字寄存器（端口）地址控制字寄存器（端口）地址 MOV AL，90H OUT DX，ALA A口為方式口為方式0 0輸入，輸入，B B口為方式口為方式0 0輸出，輸出，C C口為方式口為方式0 0輸出：輸出： 例例2 2：寫出端口：寫出端口C C的的bit3bit3（PCPC3 3）的置位和復位控制程序）的置位和復位控制程序 置位控制字為：置位控制字為：00000111B(07H)00000111B(07H)。 復位控制字為：復位控制字為：00000110B(06H)00000110B(06H)。 PCPC3 3置位：置位：

13、MOV DXMOV DX，PORT3 PORT3 MOV AL MOV AL，7 7 OUT DX OUT DX，ALAL PCPC3 3復位：復位： MOV DX MOV DX，PORT3 PORT3 MOV AL MOV AL，6 6 OUT DX OUT DX，ALAL 8.1 8.1 可編程并行接口可編程并行接口82558255特點：特點：可同時可同時并行傳輸并行傳輸8 8位數(shù)據(jù)，有位數(shù)據(jù)，有3 3個個8 8位雙向位雙向I/OI/O端口端口；具體工作方式；具體工作方式通過通過程序（寫入程序（寫入控制字控制字）設定設定，有，有三種三種工作方式。工作方式。8.1.1 82558.1.1 8

14、255的組成與接口信號的組成與接口信號8.1.2 82558.1.2 8255的工作方式與控制字的工作方式與控制字8.1.3 8.1.3 三種工作方式的功能三種工作方式的功能（1 1）方式）方式0 0：基本輸入輸出方式基本輸入輸出方式 A A，B B，C C三個端口都可作三個端口都可作8 8位輸入輸出端口位輸入輸出端口。 C C端口可作為兩個端口可作為兩個4 4位端口位端口（C C口上，口上，C C口下）?？谙拢?。 輸出有鎖存輸出有鎖存，使用時可理解為，使用時可理解為273273；輸入有三；輸入有三態(tài)緩沖態(tài)緩沖，使用時可理解為，使用時可理解為244244。 此方式下，只要用此方式下，只要用IN

15、INOUTOUT指令即可讀寫；指令即可讀寫；一般用于一般用于無條件傳送方式無條件傳送方式。82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三種工作方式。，三種工作方式。（2 2）方式）方式1 1：選通輸入輸出方式選通輸入輸出方式82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三種工作方式。，三種工作方式。 它將它將3 3個端口分為個端口分為A A、B B兩組，兩組，端口端口A A和端口和端口C C中中的的3 3位（位（PC3PC3PC5PC5或或PC3PC3、PC6PC6、PC7 PC7 ）為）為A A組；端組；端口口B B和和C C口另口另3 3位（位（PC0PC0PCPC2 2）為

16、）為B B組。端口組。端口C C中余下中余下的兩位，仍可作為輸入或輸出用，由方式控制字的兩位，仍可作為輸入或輸出用，由方式控制字中的中的D3D3來設定。來設定。 端口端口A A和和B B都可以由程序設定為輸入或輸出都可以由程序設定為輸入或輸出。此。此時時端口端口C C的某些位的某些位為控制狀態(tài)信號，用于聯(lián)絡和中為控制狀態(tài)信號，用于聯(lián)絡和中斷，其各位的斷，其各位的功能是固定的，不能用程序改變功能是固定的，不能用程序改變。（3 3）方式）方式2 2：雙向：雙向傳送方式傳送方式82558255有方式有方式0 0、1 1、2 2，三種工作方式。，三種工作方式。使外設可在單一的使外設可在單一的8 8位數(shù)

17、據(jù)總線上，既能發(fā)位數(shù)據(jù)總線上，既能發(fā)送，又能接收數(shù)據(jù)送，又能接收數(shù)據(jù)( (雙向雙向總線總線I/O)I/O)。方式方式2 2只限于只限于A A組組使用使用，它用雙向總線端口，它用雙向總線端口A A和控制端口和控制端口C C中的中的5 5位進行操作，此時，端口位進行操作，此時，端口B B可用于方式可用于方式0 0或方式或方式1 1。端口。端口C C的其他的其他3 3位作位作I/OI/O用或作端口用或作端口B B控制狀態(tài)信號線用?？刂茽顟B(tài)信號線用。例例1 1：畫出：畫出82558255與與80 x86PC80 x86PC機的連接圖，端口地址為機的連接圖，端口地址為380H380H383H383H。寫

18、出。寫出A A端口作基本輸入、端口作基本輸入、B B端口作基本輸出端口作基本輸出的初始化程序段。的初始化程序段。A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A01 1 1 0 0 0 0 0 X X例例1 1：畫出：畫出82558255與與80 x86PC80 x86PC機的連接圖，端口地址為機的連接圖，端口地址為380H380H383H383H。寫出。寫出A A端口作基本輸入、端口作基本輸入、B B端口作基本輸出端口作基本輸出的初始化程序段。的初始化程序段。初始化程序段：初始化程序段：MO

19、V AL, 90HMOV AL, 90HMOV DX, 383HMOV DX, 383HOUT DX, ALOUT DX, AL 1001/01/001/01/0特征位特征位A口口工作方式工作方式A口口I/OPC7PC7PC4PC4I/OB口口工作方式工作方式B口口I/OPC3PC3PC0PC0I/O1 0 0 1 0 0 0 0例例2 2：設：設82558255的端口地址為的端口地址為280H280H283H283H，從，從A A口讀入口讀入8 8個個開關的狀態(tài)，向開關的狀態(tài)，向B B、C C端口輸出，使端口輸出，使B B、C C口發(fā)光二極管的口發(fā)光二極管的狀態(tài)與開關狀態(tài)相呼應。狀態(tài)與開關狀

20、態(tài)相呼應。硬件電路：硬件電路：控制程序：控制程序：MOV DX,283H MOV DX,283H ；送方式控制字；送方式控制字MOV AL,90HMOV AL,90HOUT DX,ALOUT DX,ALUPUP：MOV DX,0280H MOV DX,0280H ；讀；讀A A口口IN AL,DXIN AL,DXINC DX INC DX ；送；送B B口口OUT DX,ALOUT DX,ALINC DX INC DX ；送；送C C口口OUT DX,ALOUT DX,ALMOV AH,0BHMOV AH,0BHINT 21HINT 21HCMP AL,0CMP AL,0JE UPJE UPr

21、etret例例3 3：現(xiàn)有：現(xiàn)有120120個開關狀態(tài)（數(shù)字量），若用個開關狀態(tài)（數(shù)字量），若用82558255來采集需用來采集需用多少片多少片82558255？需要多少個端口地址？試畫出端口地址譯碼電？需要多少個端口地址？試畫出端口地址譯碼電路（設起始地址為路（設起始地址為380H380H，要求地址連續(xù)，且不重疊）。，要求地址連續(xù)，且不重疊）。一片一片82558255可以采集可以采集2424個開關量，一片個開關量，一片82558255需要需要4 4個端口地址個端口地址 4 45=205=20（個）（個）所以需用所以需用5 5片片82558255，需要，需要2020個端口地址。個端口地址。 1

22、1100例例4 4：編程控制：編程控制8255C8255C口的口的8 8個發(fā)光二極管依次亮滅。設個發(fā)光二極管依次亮滅。設82558255的端口地址為的端口地址為380H380H383H. 383H. 硬件電路：硬件電路：MOV DX , 383HMOV DX , 383H有無鍵按下有無鍵按下控制字寄存器的端口地址送控制字寄存器的端口地址送DXDX寫入方式選擇字寫入方式選擇字結束結束Y YN N設置設置ALAL中的輸出值中的輸出值C C口地址送口地址送DXDXMOV DX, 382HMOV DX, 382HLOOP $LOOP $LOOP $LOOP $AGAINAGAIN: : POP AXP

23、OP AX JZ BAKJZ BAKBAK:retBAK:ret MOV AL ,80H MOV AL ,80HOUT DX,ALOUT DX,AL送送C C口輸出口輸出延時延時改變輸出值改變輸出值MOV AL,1MOV AL,1 OUT DXOUT DX，ALALPUSH AXPUSH AXMOV AH,11MOV AH,11INT 21HINT 21HINC ALINC ALROL AL,1ROL AL,1 JMP JMP AGAINAGAIN按位置位復位控制法：按位置位復位控制法：MOV DX , 383HMOV DX , 383HLOOP $LOOP $LOOP $LOOP $ MOV

24、 AL ,80H MOV AL ,80HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,1MOV AL,1 OUT DXOUT DX，ALALAND AL,0EHAND AL,0EHOUT DX,ALOUT DX,ALADD AL,3ADD AL,3PUSH AXPUSH AXMOV AH,11MOV AH,11INT 21HINT 21HINC ALINC AL POP AXPOP AX JZ AGAINJZ AGAIN ret retAGAINAGAIN: :例例5 5：試用一片：試用一片82558255設計設計3 3只七段顯示器的接口，將鍵盤輸只七段顯示器的接口，將鍵盤輸入的入的3 3位十進制數(shù)在這位十進制數(shù)在這3 3只七段顯示器上顯示出來。設計這只七段顯示器上顯示出來。設計這一輸出電路和控制程序。設端口地址為一輸出電路和控制程序。設端口地址為380H380H383H383H硬件電路：硬件電路：MOV DX,383HMOV DX,383HMOV AL,80HMOV AL,80HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV DX,OFFSET IBFMOV DX,OFFSET IBFMOV AH,10MOV AH,10INT 21HINT 21HMOV SI,2MOV SI,2AGAIN: AGAIN: MOV BL,IBFSIMOV BL,IBFSIA