《微机接口技术》PPT课件.ppt
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1、第六章第六章 微机接口技术6.1 可编程并行接口芯片8255A n并行通信就是把一个字符的各位同时用几根线进并行通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。传输速度快,信息率高。电缆要多,随行传输。传输速度快,信息率高。电缆要多,随着传输距离的增加,电缆的开销会成为突出的问着传输距离的增加,电缆的开销会成为突出的问题,所以,并行通信用在传输速率要求较高,而题,所以,并行通信用在传输速率要求较高,而传输距离较短的场合。传输距离较短的场合。一一8255A基本功能概述基本功能概述nIntel 8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片,它有是一个通用的可编程的并行接口芯片,它有三三个并行个并行I/
2、O口口,又可通过编程设置,又可通过编程设置多种工作方式多种工作方式,价格低,价格低廉,使用方便,可以直接与廉,使用方便,可以直接与Intel系列的芯片连接使用,在系列的芯片连接使用,在中小系统中有着广泛的应用中小系统中有着广泛的应用。二二8255A内部结构和引脚内部结构和引脚1 内部结构8255A由以下几部分组成:由以下几部分组成:1)三个数据端口)三个数据端口A,B,C 这三个端口均可看作是这三个端口均可看作是I/O口,但它们的结构和功口,但它们的结构和功能也稍有不同。能也稍有不同。A口口:是一个独立的:是一个独立的8位位I/O口,它的内部有对数据口,它的内部有对数据输入输入/输出的锁存功能
3、。输出的锁存功能。B口口:也是一个独立的:也是一个独立的8位位I/O口,仅对口,仅对输出数据的输出数据的锁存功能锁存功能。C口口:可以看作是:可以看作是一个独立的一个独立的8位位I/O口口;也可以看;也可以看作是作是两个独立的两个独立的4位位I/O口口。也是仅对。也是仅对输出数据进输出数据进行锁存行锁存。2)A组和组和B组的控制电路组的控制电路这两组根据这两组根据CPU命令控制命令控制8255A工作方式的电路,工作方式的电路,这些控制电路内部设有控制寄存器,可以根据这些控制电路内部设有控制寄存器,可以根据CPU送来的编程命令来控制送来的编程命令来控制8255A的工作方式,的工作方式,也可以根据
4、编程命令来对也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置口的指定位进行置/复复位的操作。位的操作。A组控制电路用来控制组控制电路用来控制A口及口及C口的高口的高4位;位;B组控制电路用来控制组控制电路用来控制B口及口及C口的低口的低4位。位。3)数据总线缓冲器)数据总线缓冲器8位的双向的三态缓冲器。位的双向的三态缓冲器。作为作为8255A与系统总线连与系统总线连接的界面,输入接的界面,输入/输出的数据,输出的数据,CPU的编程命令以的编程命令以及外设通过及外设通过8255A传送的工作状态等信息,都是传送的工作状态等信息,都是通过它来传输的。通过它来传输的。4)读)读/写控制逻辑写控制逻辑读读/写控
5、制逻辑电路负责管理写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。的数据传输过程。它接收片选信号及系统读信号、写信号、复位信它接收片选信号及系统读信号、写信号、复位信号号RESET,还有来自系统地址总线的口地址选择,还有来自系统地址总线的口地址选择信号信号A0和和A1。28255A引脚功能引脚功能1)面向)面向CPU的引脚信号及功能的引脚信号及功能D0-D7:8位,双向,三态数据线,系统数据总线相连;位,双向,三态数据线,系统数据总线相连;RESET:复位信号,高电平有效,输入,清除:复位信号,高电平有效,输入,清除8255A的内的内部寄存器,并置部寄存器,并置A口,口,B口,口,C口均为输入
6、方式;口均为输入方式;CS:片选,输入,用来决定芯片是否被选中;:片选,输入,用来决定芯片是否被选中;RD:读信号,输入,控制:读信号,输入,控制8255A将数据或状态信息送给将数据或状态信息送给CPU;WR:写信号,输入,控制:写信号,输入,控制CPU将数据或控制信息送到将数据或控制信息送到8255A;A1,A0:内部口地址的选择,输入。这两个引脚上的信号:内部口地址的选择,输入。这两个引脚上的信号组合决定对组合决定对8255A内部的哪一个口或寄存器进行操作。内部的哪一个口或寄存器进行操作。8255A内部共有内部共有4个端口:个端口:A口,口,B口,口,C口和控制口,两口和控制口,两个引脚的
7、信号组合选中端口见下表。个引脚的信号组合选中端口见下表。2)面向外设的引脚信号及功能)面向外设的引脚信号及功能 PA0PA7:A组数据信号,用来连接外设;组数据信号,用来连接外设;PB0PB7:B组数据信号,用来连接外设;组数据信号,用来连接外设;PC0PC7:C组数据信号,用来连接外设或者作组数据信号,用来连接外设或者作为控制信号。为控制信号。3、8255A的控制字8255A的控制字涉及到的控制字涉及到两个内容两个内容:n写控制字设置写控制字设置工作方式工作方式等信息,等信息,n使使C口的指定位口的指定位置位置位/复位复位的功能。的功能。注:均注:均写入控制端口写入控制端口1)、方式选择控制
8、字方式选择控制字控制字要写入控制字要写入8255A的控制口,写入控制字之后,的控制口,写入控制字之后,8255A才能按指定的工作方式工作。才能按指定的工作方式工作。例例1 某系统要求使用某系统要求使用8255A的的A口方式口方式0输入,输入,B口口方式方式0输出,输出,C口高口高4位方式位方式0输出,输出,C口低口低4位方位方式式0输入。输入。则控制字为:则控制字为:10010001 即即91H 初始化程序为:初始化程序为:MOV AL,91H OUT CTRL_PORT,AL2、C端口的置位端口的置位/复位功能复位功能n只有只有C口才有口才有,它是通过向控制口写入按指定位置位,它是通过向控制
9、口写入按指定位置位/复位复位的控制字来实现的。的控制字来实现的。C口的这个功能可用于设置方式口的这个功能可用于设置方式1的中的中断允许,可以设置外设的启断允许,可以设置外设的启/停等。停等。n例如例如A口方式口方式2 要求发两个中断允许,即要求发两个中断允许,即PC4和和PC6均需均需置位。置位。B口方式口方式1要求使要求使PC2置位来开放中断。初始化程序置位来开放中断。初始化程序可补充完整如下。可补充完整如下。MOV AL,0C4H OUT CTRL_PORT,AL;设置工作方式;设置工作方式 MOV AL,09H OUT CTRL_PORT,AL;PC4置位,置位,A口输入允许中断口输入允
10、许中断 MOV AL,ODH OUT CTRL_PORT,AL;PC6置位,置位,A口输出允许中断口输出允许中断 MOV AL,05H OUT CTRL_PORT,AL;PC2置位;置位;B口输出允许中断口输出允许中断 工作方式n方式方式0:基本输入输出方式:基本输入输出方式q适用于无条件传送和查询方式的接口电路适用于无条件传送和查询方式的接口电路n方式方式1:选通输入输出方式:选通输入输出方式q适用于查询和中断方式的接口电路适用于查询和中断方式的接口电路n方式方式2:双向选通传送方式:双向选通传送方式q适用于与双向传送数据的外设适用于与双向传送数据的外设q适用于查询和中断方式的接口电路适用于
11、查询和中断方式的接口电路1方式方式0:为一种简单的输入为一种简单的输入/输出方输出方式,没有规定固定的应式,没有规定固定的应答联络信号,可用答联络信号,可用A,B,C三个口的任一位充当三个口的任一位充当查询信号,其余查询信号,其余I/O口仍口仍可作为独立的端口和外可作为独立的端口和外设相连。设相连。方式方式0的应用场合有两种:的应用场合有两种:一种是同步传送;一种一种是同步传送;一种是查询传送。是查询传送。读写数据端口n初始化编程后:初始化编程后:q当数据端口作为输入接口时,执行输入当数据端口作为输入接口时,执行输入IN指令将从指令将从外部输入设备得到外设数据外部输入设备得到外设数据q当数据端
12、口作为输出接口时,执行输出当数据端口作为输出接口时,执行输出OUT指令将指令将把把CPU的数据送给外部输出设备的数据送给外部输出设备n8255A具有锁存输出数据的能力具有锁存输出数据的能力q对输出方式的端口同样可以输入对输出方式的端口同样可以输入q不是读取外设数据不是读取外设数据q读取的是上次读取的是上次CPU给外设的数据给外设的数据n利用利用8255A输入和输出能力,可实现按位输出控输入和输出能力,可实现按位输出控制制 开关和开关和LED。MOV DX,025BH;MOV AL,90H OUT DX,AL KK:MOV DX,0258H;IN AL,DX;读出读出A端口原输出内容端口原输出内
13、容MOV DX,0259H;B端口假设为端口假设为0259H OUT DX,AL;输出新的内容;输出新的内容 JMP KK2方式方式1方式方式1是一种选通是一种选通I/O方式,方式,A口和口和B口仍作为两个独口仍作为两个独立的立的8位位I/O数据通道,可单独连接外设,通过编数据通道,可单独连接外设,通过编程分别设置它们为输入或输出。而程分别设置它们为输入或输出。而C口则要有口则要有6位位(分成两个分成两个3位位)分别作为分别作为A口和口和B口的应答联络线,口的应答联络线,其余其余2位仍可工作在方式位仍可工作在方式0,可通过编程设置为输,可通过编程设置为输入或输出入或输出。1)输入nSTB(PC
14、4)选通信号,低电平有效选通信号,低电平有效q由外设提供的输入信号,当其有效时,将输入设备送来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的数据锁存至8255A的输入锁存器的输入锁存器nIBF(PC5)输入缓冲器满信号,高电平有效输入缓冲器满信号,高电平有效q8255A输出的联络信号。当其有效时,表示数据已锁存输出的联络信号。当其有效时,表示数据已锁存在输入锁存器在输入锁存器nINTR(PC3)中断请求信号,高电平有效中断请求信号,高电平有效q8255A输出的信号,可用于向输出的信号,可用于向CPU提出中断请求,要求提出中断请求,要求CPU读取外设数据读取外设数据nINTE中断
15、允许。对中断允许。对A口来讲,由口来讲,由PC6的置位来实现,对的置位来实现,对B口仍是由口仍是由PC2的置位来实现。的置位来实现。方式1输入时序dataINTRIBF data输入端口输入端口D0D7STBRD方式1中断控制n8255A的中断由中断允许触发器的中断由中断允许触发器INTE控制控制q置位允许中断,复位禁止中断置位允许中断,复位禁止中断n对对INTE的操作通过写入端口的操作通过写入端口C的对应位实现,的对应位实现,INTE触发器对应端口触发器对应端口C的位是作应答联络信号的的位是作应答联络信号的输入信号的哪一位,只要对那一位置位输入信号的哪一位,只要对那一位置位/复位就可复位就可
16、以控制以控制INTE触发器触发器n选通输入方式下选通输入方式下q端口端口A的的INTEA对应对应PC4q端口端口B的的INTEB对应对应PC22)输出C口的口的PC3、PC6、PC7用作用作A口的应答联络线,口的应答联络线,PC0-PC2则作用则作用B口的应答联络线,口的应答联络线,PC4PC5则可作为方则可作为方式式0使用。使用。OBF:输出缓冲器满。当:输出缓冲器满。当CPU已将要输出的数据送入已将要输出的数据送入8255A时有效,用来通知外设可以从时有效,用来通知外设可以从8255A取数。取数。ACK:响应信号。作为对的响应信号,表示外设已将:响应信号。作为对的响应信号,表示外设已将数据
17、从数据从8255A的输出缓冲器中取走。的输出缓冲器中取走。INTR:中断请求信号。:中断请求信号。INTR置位的条件是置位的条件是ACK为高且为高且OBF为高且为高且INTE为高。为高。INTE:中断允许。对:中断允许。对A口来讲,由口来讲,由PC6的置位来实现,的置位来实现,对对B口仍是由口仍是由PC2的置位来实现。的置位来实现。方式1输出时序 INTR datadata输出端口输出端口D0D7WROBFACK 方式2双向方式n方式方式2将方式将方式1的选通输入输出功能组合成一个的选通输入输出功能组合成一个双向数据端口,可以发送数据和接收数据双向数据端口,可以发送数据和接收数据n只有端口只有
18、端口A可以工作于方式可以工作于方式2,需要利用端口,需要利用端口C的的5个信号线,其作用与方式个信号线,其作用与方式1相同相同n方式方式2的数据输入过程与方式的数据输入过程与方式1的输入方式一样的输入方式一样n方式方式2的数据输出过程与方式的数据输出过程与方式1的输出方式有一的输出方式有一点不同:数据输出时点不同:数据输出时8255A不是在不是在OBF有效时有效时向外设输出数据,而是在外设提供响应信号向外设输出数据,而是在外设提供响应信号ACK时才送出数据时才送出数据五五8255A的编程及应用的编程及应用作为通用的并行接口电路芯片,作为通用的并行接口电路芯片,825A具有广泛具有广泛的应用的应
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