第8章 接口技术1.ppt
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1、第八章接口技术第八章接口技术研究可编程并行接口芯片研究可编程并行接口芯片8255A的程序员界面及应用的程序员界面及应用研究可编程串行接口芯片研究可编程串行接口芯片8251A的程序员界面及应用的程序员界面及应用研究可编程定时研究可编程定时/计数器计数器8253/8254的程序员界面及应用的程序员界面及应用研究模拟器件接口研究模拟器件接口接口技术:接口技术是研究CPU如何与外部世界进行最佳耦合与匹配,实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术,是软件、硬件结合的体现,是微机应用的关键。研究研究CRT接口和打印机接口接口和打印机接口8.1 8255A可编程并行可编程并行I/O接口接口(PPI)一、一、8
2、255A基本结构基本结构A组控制B组控制端口C(上半部)端口C下半部端口BOOO数据总线缓冲器读/写控制逻辑端口A数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7内部数据总线CPU接口部分内部控制部分外设接口部分TIN D Q C OUT8255A8255A结构结构 内部结构:8255A由三部分组成。1、与外设接口部分 8255A内部包括三个8位的输入输出端口,分别是端口A、端口B、端口C,相应信号线是PA7PA0、PB7PB0、PC7 PC0。端口都是8位,都可以作为输入或输出,但功能上各有特色:端口A:一个8位数据输入/输出锁存和缓冲器;一个8
3、位数据输入锁存器。(输入输出都锁存)A组控制B组控制端口C(上半部)端口C下半部端口BOOO数据总线缓冲器读/写控制逻辑端口A数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7内部数据总线端口端口B B:一个一个8 8位位数据输入/输出锁存和缓冲器;一个输出锁存和缓冲器;一个8 8位数据输入缓冲器。位数据输入缓冲器。端口端口C C:一个一个8 8位数据输出锁存和缓冲器;一个位数据输出锁存和缓冲器;一个8 8位数位数据输入缓冲器。据输入缓冲器。各端口的特点及分工:1.每一个端口作数据口时,既可定义为输入端口也可定义为输出端口;2.端口A既适合作双向异步
4、通信端口又适合作单向异步通信端口;端口B适合作单向异步通信端口;3.端口C作数据口,状态口,专用联络信号线;A组控制B组控制端口C(上半部)端口C下半部端口BOOO数据总线缓冲器读/写控制逻辑端口A数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7内部数据总线2、与微处理器接口部分 这部分主要完成数据传送及逻辑控制。A组控制B组控制端口C(上半部)端口C下半部端口BOOO数据总线缓冲器读/写控制逻辑端口A数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7内部数据总线3 3、内部控制部分、内部控制部分 由A、
5、B两组控制电路组成。主要作用是根据CPU送来的控制字用以决定两组端口(A组为A口C口的高4位,B组为B口和C口的低4位。)的工作方式,也可根据控制字的要求对C口按位进行置位或复位。A组控制B组控制端口C(上半部)端口C下半部端口BOOO数据总线缓冲器读/写控制逻辑端口A数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7内部数据总线8255A的引脚图:8255A8255A的端口地址及操作功能:的端口地址及操作功能:A1A0 RD WR CS操作功能操作功能00010CPU读端口A00100CPU写端口A01010CPU读端口B01100CPU写端口B1
6、0010CPU读端口C10100CPU写端口C11100CPU写控制字口11010非法操作110数据总线处于三态1未选中,数据总线三态A7A6A5A4A3A2A1A0A1A0cs8255AA7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A00 1 1 0 0 0 1 1&RDWRIORIOW8255A8255A与与CPUCPU系统总线的接口系统总线的接口10100011问题1:如下控制字的含义?二、二、8255的编程的编程1、8255的方式字(写入的方式字(写入 A1、A0=11)D0D1D2D3D4D5D6D7PC3PC01:输入0:输出B口1:输入0:输出B组工作方式0:方式01:方式1PC7P
7、C41:输入0:输出A口1:输入0:输出A组工作方式00:方式001:方式11:方式2D7=1特征位B组A组;程序段如下:;程序段如下:MOV AL,83HOUT 63H,AL;或者:;或者:MOV AL,83HMOV DX,63HOUT DX,AL问题问题2 2:73H73H是不是控制字?是不是控制字?例:设8255A的的控制口地址为63H,编程使端口A:方式0输出;端口B方式0输入;端口C高4位:输出;端口C低4位:输入。10000011解:控制字为:A7A6A5A4A3A2A1A0A1A0cs8255AA7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A00 1 1 0 0 0 1 1&RDWR
8、IORIOW2、C口的置位口的置位/复位字复位字(写入(写入 A1A0=11)D0D1D2D3D4D5D6D71:置位0:复位C口选择000:PC0001:PC1010:PC2011:PC3100:PC4101:PC5110:PC6111:PC7任选(可1可0)D7=0(特征位);程序段如下:MOV DX,02EEHMOV AL,05HOUT DX,ALMOV AL,08HOUT DX,AL例:设8255A的的控制口地址为02EEH。编程使端口PC2输出1,PC4输出0。即产生置位和复位信号。0 0 0 0 0 1 0 1PC2置位0 0 0 0 1 0 0 0PC4复位关于两个命令的讨论:关
9、于两个命令的讨论:1、方式命令对8255A的三个端口的工作方式和功能进行设定,即初始化,凡用到 8255A一定要先初始化。2、按位置位/复位命令只对PC口进行控制,它并不破坏已建立的工作方式。3、这两个命令都是写命令口,通过特征位加以区别。4、注意与PC口工作在输出方式时的本质区别。1、方式方式0 0 方式0不使用联络信号,也不使用中断,A口和B口可定义为输入或输出口,C口分成两个部分(高四位和低四位),C口的两个部分也可分别定义为输入或输出。在方式0,所有口输出均有锁存,输入只有缓冲,但无锁存,C口还具有按位将其各位清0或置1的功能。端口A端口B8255APC1PC7PC6PC0输出设备输入
10、设备方式0下用作查询方式接口自定义联络信号例.在PC/XT系统总线上扩充一片8255A接口芯片,分配给8255A的端口地址为280H 283H。PA口为输出,输出设备为8个LED发光二极管(L0 L7),PAi(i=0 7)输出1,对应Li亮;PAi输出0,对应Li灭。PB口为输入,输入设备为8个乒乓开关(K0 K7),开关断开(低电平),开关闭合(高电平)。试画出8255A与PC/XT系统总线和设备的接口电路图。编写将开关状态送LED灯的显示程序。编写将L0 L7每间隔1秒循环亮1位的显示程序(假如1秒延时子程序DELAY1S可调用)。试画出8255A与PC/XT系统总线和设备的接口电路图。
11、确定系统总线及设计此电路所需的总线信号对应280H端口的地址信号为(取A9A0):A1 A0(8255引脚)A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0(系统地址信号)1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 PA口口0 1 PB口口1 0 PC口口1 1 控制口控制口地址分析MOV DX,283HMOV AL,10000010B;82HOUT DX,ALMOV DX,281HIN AL,DXMOV DX,280HOUT DX,AL编写将开关状态送LED灯的显示程序。MOV DX,283HMOV AL,10000010B;82HOUT DX,ALMOV DX,280HMOV AL,
12、00000001BNT:OUT DX,ALCALL DELAY1SROL AL,1JMP NT 编写将L0 L7每间隔1秒循环亮1位的显示程序(假如1秒延时子程序DELAY1S可调用)。2、方式1:A口借用C口的一些信号线用作控制和状态线,形成A组,B口借用C口的一些信号线用作控制和状态线,组成B组。在方式1下,A口和B口的输入输出均带有锁存。方式1 1输入(端口A A)方式1 1输入(端口B B)BBCPUCPU INTRINTR8255A8255ASTBSTBI/OI/O设备设备IBFIBFRDRD联络信号 端口A 端口C STB*对应PC4 对应PC2 IBF对应PC5 对应PC1 IN
13、TR对应PC3 对应PC0 INTEPC4置位 PC2置位 8255A工作在方式1的输入方式下,其控制字与端口数据线之间的数据传送与联络信号的时序如下图所示。STBIBFINTRRD端口数据线端口数据线来自外设的数据来自外设的数据8255A8255A输入方式输入方式1 1时序时序方式1 1输出(端口A A)联络信号 端口A 端口B OBF*对应PC7对应PC1 ACK对应PC6 对应PC2 INTR对应PC3 对应PC0 INTEPC6置位 PC2置位 PB7PB0方式1 1输出(端口B B)联络信号 端口A 端口B OBF*对应PC7对应PC1 ACK对应PC6 对应PC2 INTR对应PC
14、3 对应PC0 INTEPC6置位 PC2置位 8255A工作在方式1的输出方式下,其与外设之间的数据传送与联络信号的时序如下图所示。WRINTROBFACKD0D78255A8255A输出方式输出方式1 1时序时序送往端口的数据送往端口的数据方式方式1 1输入输出组合输入输出组合:PA0PA7PB0PB7PC4PC5PC3PC2PC1PC0PC6,7I/ORDWRSTBAIBFAINTRAACKBOBFBINTRBRDWRPA0PA7PB0PB7PC6PC7PC3PC2PC1PC0PC5,4I/OSTBBIBFBINTRBACKAOBFAINTRAD7D0A7M/IOA6A5A4A3A2A1
15、8086CPUD7D0RDWRRDWRG1G2AG2BCBAA1A0Y3CS8255APA0PA7PC6PC2PC4PC0PB0PB7打印机打印机纸带读入机纸带读入机DATA STORBEBUSYDATA READYDRIVE RIGHT8255A8255A作为纸带读入机、打印机接口图作为纸带读入机、打印机接口图例例8-5 8-5 利用利用8255A8255A作为打印机作为打印机 纸带读入机的接口。纸带读入机的接口。DATA STORBEDATA STORBE低电平有效,有效时通知打印机接收数据线上低电平有效,有效时通知打印机接收数据线上的数据,可作为的数据,可作为8255A8255A输出给外
16、设的选通信号。输出给外设的选通信号。BUSY BUSY 打印机忙信号,高电平有效。打印机忙信号,高电平有效。DRIVE READY DRIVE READY 纸带机启动信号,纸带机启动信号,DATA READY DATA READY 数据就绪信号数据就绪信号PA口地址:口地址:10011000解:解:8255A的的PA口方式口方式0输出,输出,PB口方式口方式0输入,输入,PC口高口高4位位输出、低输出、低4位输入。位输入。10000011控制字如下:83H各端口地址:各端口地址:PA:98H;PB:9AH;PC:9CH,控制口:,控制口:9EH。程序分为三个部分:程序分为三个部分:主程序,打印
17、机驱动程序,纸带机驱动程序;主程序,打印机驱动程序,纸带机驱动程序;打印机驱动程序的入口参数:打印机驱动程序的入口参数:CL;纸带机驱动程序的出口参数:纸带机驱动程序的出口参数:CH。00001101PC6置位命令:0DH/(0CH)00001001PC4置位命令:09H/(08H);主程序段;主程序段CODE SEGMWNT ASSUME CS:CODEMAIN:MOV AL,83H;工作方式设置;工作方式设置 OUT 9EH,AL MOV AL,0DH;PC6=1 OUT 9EH,AL MOV AL,09H;PC4=1 OUT 9EH,AL CALL LPST;调用打印机驱动程序;调用打印
18、机驱动程序 :CALL RDST;调用纸带机驱动程序;调用纸带机驱动程序 :;打印机驱动程序;打印机驱动程序LPST PROCLPST1:IN AL,9CH TEST AL,04H JNZ LPST1 ;打印机机忙继续查询;打印机机忙继续查询 MOV AL,CL ;输出打印字符;输出打印字符 OUT 98H,AL 输出负脉冲选取通打印机输出负脉冲选取通打印机 MOV AL,0CH OUT 9EH,AL INC AL OUT 9EH,AL RETLPST ENDP;纸带机驱动程序;纸带机驱动程序RDST PROC MOV AL,08H;启动纸带机;启动纸带机 OUT 9EH,ALLP:IN AL
19、,9CH ;查询纸带机数据准备好否?;查询纸带机数据准备好否?TEST AL,01H JZ LP IN AL,9AH;输入数据;输入数据 MOV CH,AL MOV AL,09H;暂停纸带机;暂停纸带机 OUT 9EH,AL RETRDST ENDPCODE ENDS END MAIN例例8-6 8-6 用用8255A8255A作为作为A/DA/D转换器接口,采用中断方式采集数据并转换器接口,采用中断方式采集数据并保存在保存在BUFBUF为首的存储区,设为首的存储区,设8255A8255A的端口地址同上例。的端口地址同上例。8259A8259A的端口地址为的端口地址为02C0H02C0H和和0
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