微機(jī)原理及應(yīng)用：第06章 IO接口及并行接口8255A

1、第 六 章 I/O接口和8255A6.1 I/O接口6.28255A的工作原理6.38255A的應(yīng)用學(xué)習(xí)目的通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該能夠達(dá)到下列要求： 端口的功能、種類、編址方式 CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù) 查詢式傳送軟硬件設(shè)計(jì) 總線的概念、分類，PC總線 重點(diǎn)與難點(diǎn)輸入緩沖、輸出鎖存的概念CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)的方式查詢方式 6-1 I/O接口一、I/O接口的功能1、采用I/O接口的必要性計(jì)算機(jī)目的是進(jìn)行信息處理，需要輸入原始信息并輸出運(yùn)算結(jié)果，需要輸入/輸出外部設(shè)備。外設(shè)種類多：機(jī)械、電子、電動(dòng)等，信息格式、內(nèi)容多種多樣。速度不匹配：高速硬盤，低速打印機(jī)，鍵盤。信號(hào)電平不匹配：CPU為TTL電平，

2、外設(shè)有DC24V繼電器、AC220V接觸器等。信號(hào)格式不匹配：CPU為8/16位并行總線，外設(shè)有串行、并行、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)。時(shí)序不匹配：外設(shè)有自己的操作邏輯，不同于CPU2、接口的功能設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖以解決速度不匹配：在CPU與外設(shè)之間設(shè)置緩沖區(qū)，發(fā)送方可把數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)中，接收方再?gòu)木彌_區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)不必總是聯(lián)合進(jìn)行，增加靈活性。設(shè)置電平轉(zhuǎn)換電路：實(shí)現(xiàn)TTL電平與外設(shè)信號(hào)電平之間的轉(zhuǎn)換，例如RS-232設(shè)置信息轉(zhuǎn)換邏輯以滿足對(duì)各自格式的要求：例如A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、總線控制器設(shè)置時(shí)序控制電路來(lái)同步CPU和外設(shè)的工作：設(shè)計(jì)握手信號(hào)（準(zhǔn)備好、出錯(cuò)）提供地址譯碼電路：

3、多個(gè)外設(shè)、多個(gè)端口的區(qū)分。二、簡(jiǎn)單的輸入輸出接口芯片1、緩沖器74LS244和74LS245輸入緩沖的概念：考慮CPU從1#、2#、3#三個(gè)外設(shè)讀取數(shù)據(jù)。1#2#3#CPU總線當(dāng)CPU讀取1#的數(shù)據(jù)時(shí)，要求2#、3#不能影響總線上的數(shù)值，即要求2#、3#與總線之間處于高阻狀態(tài)，同時(shí)1#的數(shù)據(jù)要正確傳送到總線上。CPU與輸入外設(shè)之間的三態(tài)門就是輸入緩沖器，其輸入是專用的，但輸出是共用的。（1）74LS244雙4單向緩沖器，輸入端為1A11A4、2A12A4，輸出端為1Y11Y4、2Y12Y4。兩個(gè)使能控制引腳1G、2G，1G=01Y=1A，1G=11Y與1A之間為高阻態(tài)。2G=02Y=2A，2G

4、=12Y與2A之間為高阻態(tài)。（2）74LS245（類似Intel 8286）8位雙向緩沖器，輸入/輸出端為A1A8、B1B8。一個(gè)使能控制引腳G，G=0A1A8=B1B8，G=1A1A8與B1B8之間為高阻態(tài)。一個(gè)傳送方向控制引腳DIRDIR=1AB，DIR=0AB2、鎖存器74LS373輸出鎖存的概念：1#2#3#CPU總線（公用）1#專用2#專用3#專用當(dāng)CPU寫數(shù)據(jù)到1#時(shí)，要求不能影響2#、3#的專用信號(hào)數(shù)值，即要求2#、3#能保持原來(lái)的數(shù)值，這就要求接口具有鎖存功能。從接口角度看，鎖存器用于一個(gè)公用輸入信號(hào)多個(gè)專用輸出信號(hào)的情況下。OEGDO0111（直通狀態(tài)，O = D）0100（

5、直通狀態(tài)， O = D）00X鎖存值，G下降沿對(duì)應(yīng)的D值1XX與內(nèi)部線路間為高阻態(tài)2、鎖存器74LS373具有三態(tài)功能的8D鎖存器，輸入端為1D8D，輸出端為1O8O。一個(gè)輸出使能控制引腳OE一個(gè)輸入控制引腳G（數(shù)據(jù)打入線）三、 I/O端口及其編址方式1.I/O端口I/O端口是外設(shè)接口電路中CPU訪問的寄存器。CPU通過(guò)對(duì)端口的訪問來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的訪問。根據(jù)所存內(nèi)容不同，接口電路包含以下幾種端口：數(shù)據(jù)端口：存放外設(shè)與CPU之間要交換的數(shù)據(jù)，通常為1個(gè)字節(jié)或1個(gè)字。狀態(tài)端口：存放外設(shè)的當(dāng)前狀態(tài)，通常有準(zhǔn)備好、出錯(cuò)、忙等。命令端口：也叫控制端口，存放CPU對(duì)接口電路的行為邏輯的控制信息，通常有方式控

6、制字、操作控制字。每個(gè)端口存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，地址相鄰的兩個(gè)字節(jié)端口可以組成一個(gè)字端口，低地址存放地字節(jié)，高地址存放高字節(jié)。端口的訪問用輸入輸出指令I(lǐng)NAL，portINAX，port OUTport，ALOUTport，AX INAL，DXINAX，DXOUTDX，ALOUTDX，AX訪問外設(shè)的IN/OUT指令與訪問存儲(chǔ)器的MOV指令硬件的區(qū)別在于：M/IO（對(duì)8086）、IO/M（對(duì)8088）。2.I/O端口編址方式CPU通過(guò)地址信息區(qū)分不同的端口，接口電路中要有地址譯碼功能。CPU有兩種處理端口地址的方法：統(tǒng)一編址、獨(dú)立編址。存儲(chǔ)器映象編址：把每個(gè)I/O端口當(dāng)作一個(gè)存儲(chǔ)器單元，并與存儲(chǔ)單元

7、統(tǒng)一編址。所有訪問存儲(chǔ)器的指令都可訪問I/O端口。地址譯碼電路簡(jiǎn)單，占用存儲(chǔ)器地址空間。例如：MC6800，51系列單片機(jī)。I/O獨(dú)立編址：把所有I/O端口組成I/O端口空間，與存儲(chǔ)器空間相互獨(dú)立。用獨(dú)立的I/O指令訪問I/O端口。地址譯碼電路復(fù)雜，不占用存儲(chǔ)器地址空間。例如：INTEL 8088/8086在 8088/8086 系統(tǒng)中，I/O端口空間使用低16位地址信號(hào)A0A15，總共64kB，而存儲(chǔ)器空間使用20位地址信號(hào)，總共1MB。8086使用M/IO（8088用IO/M）控制信號(hào)來(lái)區(qū)分I/O端口空間與存儲(chǔ)器空間。四、 CPU與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸方式1.程序控制方式CPU與外設(shè)接之間的數(shù)

8、據(jù)交換完全在程序控制下實(shí)現(xiàn)，包括無(wú)條件傳送和條件傳送兩種方式。(1)無(wú)條件傳送：CPU直接用 IN 指令從外設(shè)讀取數(shù)據(jù)，直接用 OUT 指令向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)。要求外設(shè)總是已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，總是準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。用于簡(jiǎn)單的外設(shè)，如顯示、按鍵。按鍵、開關(guān)輸入接口1Y1 1A11Y2 1A22Y4 2A41G 2GD0D1D7M/IO CS RD+5VK1K2K8INAL，port1G = 2G = 0K1K8ALINM/IO=0，RD=0Port地址譯碼后CS=074LS244最小模式下的總線寫操作ALESTB把地址信息A0A19從復(fù)用總線上提取出來(lái)加以保持八段碼輸出接口1D 1Q2D 2Q 8D 8Q

9、 CLKD0D1D7M/IO CS WRL1L2L8OUTport，ALAL L1L8OUTM/IO=0，RD=0Port地址譯碼后CS=0CLK = 74LS273DATA SEGMENT；顯示段碼表SEGTABDB 3FH,06H,5BH,4FHDB 66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,DB 39H,5EH,79H,71HBUFDB6 DUP (？)DATA ENDS；端口號(hào)SEG_PORTEQU0640HDIG_PORTEQU0600HDISPLAY:PUSHAXMOV SI, 05 ; 指針初值MOV AH, 0DFH; 位碼初值DSPLP1 :MOVA

10、L, BUFSIMOV BX, OFFSET SEGTABXLATMOVDX, SEG_PORT ；送段碼OUTDX, ALMOVDX, DIG_PORT ；送位碼MOVAL, AHOUTDX, ALCALLDELAY;DEC SIRORAH, 1；顯示下一位JCDSPLP1POPAXRET ; 每位都顯示過(guò)(2)條件傳送（查詢傳送）一般而言，CPU應(yīng)該在外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)以后才讀取數(shù)據(jù)，應(yīng)該在外設(shè)準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)以后才發(fā)送數(shù)據(jù)。傳送數(shù)據(jù)前，CPU應(yīng)該查詢外設(shè)的當(dāng)前狀態(tài)，等到外設(shè)準(zhǔn)備好以后才開始傳送。除數(shù)據(jù)端口以外，接口電路還需要另有一個(gè)狀態(tài)端口以存放外設(shè)的當(dāng)前狀態(tài)，CPU線先讀取該端口以判斷外設(shè)是

11、否準(zhǔn)備好。輸入時(shí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào)由外設(shè)置位，由CPU讀數(shù)據(jù)操作復(fù)位。輸出時(shí)，忙信號(hào)由CPU寫操作置位，由外設(shè)復(fù)位。輸入設(shè)備輸入鎖存器輸入緩沖器RD QC+5V地址譯碼RDM/IOCS2CS1A15A0D0READY查詢式輸入接口電路D7D0STB查詢式輸入程序流程圖初始化讀入狀態(tài)準(zhǔn)備好？讀入數(shù)據(jù)A數(shù)據(jù)緩沖區(qū)完畢？結(jié)束NN查詢式輸入程序清單MOVBX，0；地址指針MOVCX，COUNT_1；要輸入的字節(jié)數(shù)READ_S1：INAL，STATUS_P；讀狀態(tài)端口TESTAL，01H；查詢準(zhǔn)備好信號(hào)JZREAD_S1；沒有好，循環(huán)等待INAL，DATA_P；準(zhǔn)備好，讀取數(shù)據(jù)MOVBUF1BX，AL；數(shù)

12、據(jù)存入緩沖區(qū)INCBX；修改指針，指向下一個(gè)字節(jié)LOOPREAD_S1；未傳送完畢，繼續(xù)傳送；傳送完畢，執(zhí)行后續(xù)指令輸入設(shè)備8位鎖存器8位緩沖器D R QC+5V地址譯碼RDRDM/IOCS2CS1A15A0D0READY查詢式輸入工作流程D7D0選通信號(hào)外設(shè)準(zhǔn)備好發(fā)選通信號(hào)正脈沖，使數(shù)據(jù)進(jìn)入鎖存器；D觸發(fā)器反轉(zhuǎn)Q=D=1。IN AL，DATA_P 使得M/IO=0、CS2=0、RD= 0、緩沖器打開，數(shù)據(jù)進(jìn)入AL中，同時(shí)R=0清除D觸發(fā)器， READY=Q =0IN AL，STATUS_P 使得M/IO=0、CS1=0、RD=0、三態(tài)門打開，READY=1進(jìn)入AL中的D0。輸出設(shè)備輸出鎖存器

13、 CR DQ+5V地址譯碼RDWRM/IOCS2CS1A15A0D1Busy查詢式輸出接口電路D7D0ACKOBFCPU與外設(shè)間的DMA傳輸方式(1)、DMA方式的提出在程序控制方式下，外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換要通過(guò)累加器中轉(zhuǎn)，至少需要一條IN/OUT指令與一條MOV指令，還有修改指針、計(jì)數(shù)器的指令，不可能快速傳遞。在大多數(shù)系統(tǒng)中，硬件操作速度遠(yuǎn)高于指令執(zhí)行時(shí)間，若不經(jīng)過(guò)CPU中轉(zhuǎn)，在內(nèi)存與外設(shè)之間直接傳送數(shù)據(jù)，則可獲得很高的傳送速度，稱為直接存儲(chǔ)器存取方式。DMA方式常用于與高速外設(shè)之間一次傳送大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，如磁盤操作，需要DMA控制器才實(shí)現(xiàn)。地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線HOLD HLDA（2

14、） DMA工作原理存儲(chǔ)器外設(shè)地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線控制總線HRQ HLDADREQ DACKCPU外設(shè)通過(guò)DREQ向DMAC請(qǐng)求DMA操作，DMAC據(jù)此向CPU發(fā)出HREQ信號(hào)。CPU收到HOLD信號(hào)，執(zhí)行完當(dāng)前指令，進(jìn)入總線響應(yīng)周期，釋放總線使CPU內(nèi)部與三總線之間處于高阻狀態(tài)，并給出總線保持應(yīng)答HLDA。DMAC收到HLDA以后，接管總線撤銷其內(nèi)部電路與三總線的高阻狀態(tài)，向存儲(chǔ)器輸出地址信息，確定傳送數(shù)據(jù)單元，發(fā)DACK到外設(shè)。外設(shè)收到DACK后，即準(zhǔn)備好收發(fā)數(shù)據(jù)。DMAC控制數(shù)據(jù)傳送過(guò)程。傳送完畢，DMAC撤銷HREQ，CPU接管總線，撤銷HLDA，DMAC再撤銷DACK，結(jié)束。（2）

15、 DMA工作原理五、 PC機(jī) I/O 端口地址分配0000001F0020003F0040005F0060007F0080009F00A000BF008001FF32字節(jié)320字節(jié)32字節(jié)32字節(jié)32字節(jié)32字節(jié)32字節(jié)0000000F8237A5 DMA控制器002000218259A 中斷控制器004000438253A5 定時(shí)/計(jì)數(shù)器006000638255A5 并行接口芯片00800083DMA 頁(yè)面寄存器00A000BFNMI 屏蔽寄存器02000200020F游戲控制口02100217擴(kuò)展部件021802F7未用02F802FF異步通信卡（第二個(gè)）0320032F硬盤適配器0330

16、0377并行打印機(jī)未用0300031F實(shí)驗(yàn)卡0380038F039003AF03B003BF03C003CF03D003DF03E003EF03F003F703F803FF03FF0378037FSPLC通信未用單色顯示器 / 打印機(jī)未用未用彩色/ 圖形顯示卡軟盤適配器異步通信卡（第一個(gè)）6.2 可編程并行接口8255A 8255A是INTER系列的并行接口芯片。它是可編程的，可以通過(guò)軟件來(lái)設(shè)置芯片的工作方式。CPU接口外設(shè)一、8255A的結(jié)構(gòu)和功能1數(shù)據(jù)端口A、B、C8255A內(nèi)部包含3個(gè)8位的輸入輸出端口A、B和C，用于與外設(shè)交換數(shù)據(jù)或進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。端口A包含一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)

17、8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器緩沖器，因此A口作輸入、輸出可以同時(shí)鎖存數(shù)據(jù)。端口B包含一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入輸出鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器，輸出數(shù)據(jù)可以鎖存，輸入數(shù)據(jù)也可鎖存，但輸入/輸出不能同時(shí)鎖存。端口C包含一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器，無(wú)輸入鎖存功能，當(dāng)它被分成兩個(gè)4位端口時(shí)，每個(gè)端口有一個(gè)4位的輸出鎖存器。2、A組和B組控制邏輯8255A的端口A和端口C的高4位(PC7PC4)由A組控制邏輯管理，端口B和端口C的低4位(PC3PC0)由B組控制邏輯管理。這兩組控制電路都從讀/寫控制邏輯接受命令信號(hào)，從內(nèi)部數(shù)據(jù)總線接收控制字，然后向各有關(guān)端口發(fā)出相應(yīng)的控制命令，控制每個(gè)端口

18、的工作方式。還可以根據(jù)CPU的命令字對(duì)端口C的每一位按位進(jìn)行置位或復(fù)位。3、數(shù)據(jù)總線緩沖器雙向三態(tài)的8位緩沖器，用作8255A和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線之間的接口。當(dāng)片選信號(hào) CS=0 時(shí)，通過(guò)這個(gè)緩沖器和與之相連的8位數(shù)據(jù)總線D7D0，從CPU接收的數(shù)據(jù)或控制字，向CPU傳送外設(shè)的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。當(dāng)片選信號(hào) CS=1 時(shí)，數(shù)據(jù)總線緩沖器與外部總線D7D0之間為高阻狀態(tài)，即電氣隔離狀態(tài)；RESET：復(fù)位信號(hào)，低電平有效。D7D0 ：和數(shù)據(jù)線相連。CS：芯片選擇信號(hào)，低電平有效。RD：芯片讀出信號(hào)，低電平有效。WR：芯片寫入信號(hào)，低電平有效。A1、A0：端口選擇信號(hào)。A1A0=00,選中端口A;A1A0=0

19、1,選中端口B;A1A0=10,選中端口C;A1A0=11,選中控制端口;4、讀寫控制信號(hào)A1A0操 作00001端口A數(shù)據(jù)總線00101端口B數(shù)據(jù)總線01001端口C數(shù)據(jù)總線01101非法狀態(tài)00010數(shù)據(jù)總線端口A00110數(shù)據(jù)總線端口B01010數(shù)據(jù)總線端口C01110數(shù)據(jù)總線控制字寄存器0XX11數(shù)據(jù)總線高阻態(tài)1XXXX二、 8255A的控制字8255A控制字分為兩類。 芯片各端口的方式選擇控制字，它可以使8255A的3個(gè)數(shù)據(jù)端口工作在不同的工作方式。 C端口置位/復(fù)位控制字，它可以使C端口中的任何一條口線進(jìn)行置位或復(fù)位，而不影響其他各位的狀態(tài)。0 D7 D6 D5 D4 D3 D2

20、D1 D01=置10=置0端口C置1/0控制字0 0 0 PC00 0 1 PC10 1 0 PC20 1 1 PC31 0 0 PC41 0 1 PC51 1 0 PC61 1 1 PC7端口C置1/0控制字例1：設(shè)A端口工作方式0，輸出， B端口工作于方式0，輸入。 方式選擇控制字： 1 0 0 0 1/0 0 1 1/0 =10000010=82H 方式選擇A口方式0A口輸出C口高位不用B口方式0B口輸入C口低位不用例2：設(shè)8255A的控制口地址為00EEH，要求對(duì)端口C的PC7置1，則控制字00001111B=0FH，要求對(duì)端口C的PC3置0，控制字為00000110B=06H。下面的

21、程序可以實(shí)現(xiàn)上述要求： MOV AL , 0FH ;對(duì)PC7置1的控制字 MOV DX , 00EEH ;控制口地址送DX OUT DX , AL ;對(duì)PC7置1操作 MOV AL , 06H ;對(duì)PC3置0的控制字 OUT DX , AL ;對(duì)PC3進(jìn)行置0的操作三、8255A的工作方式和C口狀態(tài)字1.方式0-基本輸入輸出方式適用于不需要用應(yīng)答信號(hào)的簡(jiǎn)單輸入輸出場(chǎng)合。在這種方式下，A口和B口可作為8位的端口，C口的高4位和低4位可作為兩個(gè)4位的端口。這4個(gè)端口中的任何一個(gè)可作輸入或者輸出，從而構(gòu)成16種不同的輸入輸出組態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，C口的兩半部分也可以合在一起，構(gòu)成一個(gè)8位的端口。這樣8

22、255A可構(gòu)成3個(gè)8位的端口，或兩個(gè)8位、兩個(gè)4位的端口。 CPU與這些端口交換數(shù)據(jù)時(shí)，可以直接用輸入指令從指定端口讀取數(shù)據(jù)，或用輸出指令將數(shù)據(jù)寫入指定的端口。由于輸入不能鎖存，在用IN指令讀取數(shù)據(jù)時(shí)，所得到的數(shù)據(jù)是信號(hào)有效時(shí)端口線上的狀態(tài)。在輸出方式下，用OUT指令把CPU的數(shù)據(jù)寫入端口時(shí)，信號(hào)把數(shù)據(jù)鎖存到該端口的輸出鎖存器中，輸出口線上的數(shù)據(jù)會(huì)一直保持不變，直到再次改變鎖存器的值為止。 2方式1選通的輸入輸出方式A口和B口均可工作于輸人或輸出方式，這兩個(gè)8位數(shù)據(jù)口的輸入、輸出數(shù)據(jù)都能鎖存。 C口被定義為A口、B口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，PC0PC2作端口B的狀態(tài)和控制線，PC3PC7作端口A的狀態(tài)和控

23、制線，用于提高數(shù)據(jù)交換性能。方式1下輸入、輸出的操作時(shí)序與引腳定義不同。 在采用中斷方式進(jìn)行輸入/輸出的場(chǎng)合，如果外部設(shè)備能為8255A提供選通信號(hào)或著數(shù)據(jù)接收應(yīng)答信號(hào)，則通常使用8255A的端口工作方式1的情況。 1)方式1輸入 STB（ Strobe）選通信號(hào)，低電平有效，它是由外設(shè)送給8255A的。當(dāng)該信號(hào)有效時(shí)，8255A將外部設(shè)備通過(guò)端口數(shù)據(jù)線PA7PA0或PB7PB0輸入的數(shù)據(jù)送到對(duì)應(yīng)端口的輸入鎖存器中。 IBF（ Input Buffer Full ）：輸入緩沖器滿信號(hào)，高電平有效，8255A輸出給外設(shè)的應(yīng)答，要求外設(shè)不能再送數(shù)據(jù)。 INTR（Interrupt Request）

24、：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效，8255A輸出給CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)。只有當(dāng)STB、IBF和INTE三者都高時(shí)，INTR才能被置為高電平。 INTE（Interrupt Enable）：中斷允許信號(hào)，為1時(shí)，使端口處于中斷允許狀態(tài)，而為0時(shí)，使端口處于中斷屏蔽狀態(tài)。沒有外部引出腳。用軟件才能使這兩個(gè)觸發(fā)器置或清0。INTE_A由C口按位操作控制字通過(guò)對(duì)PC4位的置位/復(fù)位來(lái)控制，INTE_B通過(guò)PC2位控制。例：MOVAL，0000 1001BOUTCTRL_PORT，AL；INTEA1 RDPA7PA0INTE APC4PC5PC3PC6.PC7I OINTRAIBFASTBA來(lái)自外設(shè)的選同信號(hào)

25、輸入端去外設(shè)的輸入緩沖區(qū)滿信號(hào)送往8259A的中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷允許信號(hào),INTE由置位STB(PC4)操作置“1”A口方式1輸入有關(guān)信號(hào)的規(guī)定10111/0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0方式1PC7.PC61=輸入0=輸出端口A輸入111 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0端口B輸入方式1 RDINTE BPC2PC1PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口方式1輸入有關(guān)信號(hào)的規(guī)定選通信號(hào)輸入端，來(lái)自外設(shè)輸入緩沖區(qū)滿信號(hào)，送往外設(shè)送往8259A的中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷允許信號(hào),INTE由置位/復(fù)位STB(PC2)操作置1/0方式1輸入選通輸入時(shí)序方式 1 輸入

26、C 口狀態(tài)字在方式1下，CPU用輸入指令對(duì)C口進(jìn)行讀操作得到C口狀態(tài)字，其中存有端口C的握手信號(hào)的狀態(tài)。B組方式1輸入狀態(tài)字為：A組方式1輸入狀態(tài)字為：2）方式1輸出 OBF（Output Buffer Full）輸出緩沖器滿信號(hào)，低電平有效，輸出。當(dāng)它為低電平時(shí)，表示CPU已將數(shù)據(jù)寫到8255A的指定輸出端口，即數(shù)據(jù)已被輸出鎖存器鎖存，并出現(xiàn)在端口數(shù)據(jù)線PA7PA0或PB7PB0上，通知外設(shè)可將數(shù)據(jù)取走。 ACK（Acknowledge）：外設(shè)的應(yīng)答信號(hào)，低電平有效，由外設(shè)送給8255A。當(dāng)它為低電平時(shí)，表示CPU輸出到8255A的A口或B口的數(shù)據(jù)已被外設(shè)接受。 INTR（Interrupt

27、 Request）：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效，8255A輸出給CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)。只有當(dāng)ACK、OBF和INTE三者都高時(shí)，INTR才能被置為高電平。 INTE（Interrupt Enable）：中斷允許信號(hào)，為1時(shí)，使端口處于中斷允許狀態(tài)，而為0時(shí)，使端口處于中斷屏蔽狀態(tài)。沒有外部引出腳。用軟件才能使這兩個(gè)觸發(fā)器置或清0。INTE_A由C口按位操作控制字通過(guò)對(duì) PC6 位的置位/復(fù)位來(lái)控制，INTE_B通過(guò) PC2 位控制。 10101/0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0方式1PC4.PC51=輸入0=輸出端口A輸出A口方式1輸出有關(guān)信號(hào)的規(guī)定WRPA7PA0INTE A

28、PC3PC6PC7PC4.PC5I OINTRAOBFAACKA輸出緩沖區(qū)滿信號(hào)，去外設(shè)外設(shè)響應(yīng)信號(hào),來(lái)自外設(shè)中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷允許信號(hào),INTE由PC6(ACKA)置“1”,INTR有效110 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0端口B輸出方式1WRINTE BPC0PC2PC1PC7PC0ACKBOBFBINTRB中斷允許信號(hào),INTE由ACKB(PC2)置“1”,INTR有效輸出緩沖區(qū)滿信號(hào)，高電平有效外設(shè)響應(yīng)信號(hào),是外設(shè)送給8255A的中斷請(qǐng)求信號(hào)B口方式1輸出有關(guān)信號(hào)的規(guī)定方式1輸出選通輸出時(shí)序方式 1 輸出 C 口狀態(tài)字在方式1下，CPU用輸入指令對(duì)C口進(jìn)行讀操作得到C口狀

29、態(tài)字，其中存有端口C的握手信號(hào)的狀態(tài)。B組方式1輸出狀態(tài)字為：A組方式1輸出狀態(tài)字為：只有A口可以工作于這種方式，此時(shí)B口仍可工作在方式0或方式1；在方式2下，通過(guò)8位端口線PA7PA0，CPU既可以把數(shù)據(jù)傳送到外設(shè)，又可以接收外設(shè)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，而且輸入和輸出數(shù)據(jù)均能鎖存； 在方式2時(shí)，端口C的高5位(PC3PC7)用作A口的聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)；方式2看成是A口方式1輸出和方式1輸入的結(jié)合，但輸出操作時(shí)與方式1輸出有區(qū)別。3、方式2雙向傳輸方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D011端口A方式B組方式0=方式01=方式1PC2PC01=輸入0=輸出端口B1=輸入0=輸出方式2的方式控制字

30、PC2PC0PC4PC5PC6PC7PC3 INTE1 INTE2I O IBFA STBA ACKA OBFA INTRAWRRDPA7 PA0方式2的控制信號(hào)輸出緩沖區(qū)滿信號(hào)外設(shè)收到數(shù)據(jù),發(fā)響應(yīng)信號(hào)外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù),發(fā)選通信號(hào)8255A收到數(shù)據(jù),向外設(shè)發(fā)輸入緩沖區(qū)滿信號(hào)方式2時(shí)序方式2狀態(tài)字 注：方式2下，輸入、輸出都可能通過(guò)同一個(gè)INTR向CPU提出中斷請(qǐng)求，因此在檢測(cè)到INTR有效時(shí)，應(yīng)該通過(guò)查詢OBF、IBF狀態(tài)位，以判斷是輸出中斷還是輸入中斷。例：方式0、方式1輸入假設(shè)8255A的A、B、C、控制端口地址分別為70H、71H、72H、73H， PA7PA0分別與PB7PB0對(duì)應(yīng)連接，

31、PC4與PC0連接，PC3、PC5都懸空。問：執(zhí)行以下程序段，緩沖區(qū)BUF的三個(gè)字節(jié)內(nèi)容？把第二條指令中的立即數(shù)改為10011000B，緩沖區(qū)BUF的三個(gè)字節(jié)內(nèi)容？START:MOVBX，0000HMOVAL，10111000B; OUT73H，ALMOVAL，01HOUT73H，AL ；PC0=1MOVAL，00HOUT73H，AL ；STB=0MOVAL，88HOUT71H，AL；INAL，70HMOVBUFFERBX，ALINCBXMOVAL，01HOUT73H，AL ；STB = 01INAL，70H ；MOVBUFFERBX，ALINCBXMOVAL，77HOUT71H，AL；INA

32、L，70H；MOVBUFFERBX，AL（一） 如何檢測(cè)是否有鍵按下？把所有行線都輸出低電平；當(dāng)所有按鍵都沒有按下時(shí)，所有列線都不與行線連接，而是通過(guò)上拉電阻直接掛在+5V，這時(shí)讀取列線只能得到高電平，PA3PA0=1111。如果至少有一個(gè)鍵按下，則PA3PA0中至少有一個(gè)是0。把行線全定為低電平，再比較列線是否都是高電平，就可知是否有鍵按下。（二）按鍵掃描碼當(dāng)有鍵按下時(shí)，采用逐行檢查的方法來(lái)確定按下的按鍵。檢查第r行時(shí)，只把該行線設(shè)為低電平，其余行線都是高電平，然后讀取列線的狀態(tài)。如果列線都是高電平，則該行上的按鍵都沒有被按下；如果第c條列線等于低電平，則可確定第r行、第c列交叉處的按鍵被按

33、下。并稱此時(shí)的行線、列線狀態(tài)為行碼、列碼，把行碼放在前，列碼放在后，形成按鍵掃描碼，它表示按鍵的行列位置。例如，按鍵“9”在第3行、第2列，其掃描碼為1101 1011=DBH。這種依次按行檢查的方法稱為行掃描法。（三）鍵值按鍵掃描碼表示了按鍵在矩陣中的位置，并不表明按鍵功能含義。例如，按鍵“7”，它的掃描碼為BEH，其功能卻是數(shù)字“7”，稱其鍵值為“7”。在矩陣鍵盤中，按鍵的掃描碼是唯一確定的，但每個(gè)按鍵的鍵值可能有不同的定義。為了便于實(shí)現(xiàn)從掃描碼到鍵值的轉(zhuǎn)換，根據(jù)鍵值從小到大的順序，依次存放按鍵的掃描碼，形成按鍵掃描碼表。獲得按鍵掃描碼后，把它與表中的數(shù)據(jù)依次比較，相等時(shí)對(duì)應(yīng)的順序號(hào)就是該鍵的鍵值。（四）按鍵的抖動(dòng)與處理由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，按鍵開關(guān)在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械彈性決定，一般510ms；抖動(dòng)表現(xiàn)為電平高低多次變化，可能使1次按鍵操作誤認(rèn)為多次操作；在檢測(cè)到有鍵