《微机原理及应用》第六章-2盛老师(精品).ppt
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1、微机原理及接口技术微机原理及接口技术1、8251A的基本工作原理2、8251A的使用实例1JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术6.5 6.5 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A 教学重点:教学重点:l l可可编编程程并并行行接接口口芯芯片片8255A8255A结结构构、工工作方式作方式l l可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A8255A应用应用2JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术6.5 6.5 可可编编程并行通信接口芯片程并行通信接口芯片8255A8255A 6.5.1 8255A6.5.1 8255A的具有的电气特性的具有的电气特性 8255A
2、8255A有有3 3个个8 8位的并行输入输出端口,端口位的并行输入输出端口,端口A A、B B、C C;可利用编程的方法设置可利用编程的方法设置3 3个端口是输入端口还是输出端口;个端口是输入端口还是输出端口;有三种工作方式,分别是方式有三种工作方式,分别是方式0 0、方式、方式1 1和方式和方式2 2;有三种数据传送方式,无条件传送方式、查询传送方式和中断传送方式。有三种数据传送方式,无条件传送方式、查询传送方式和中断传送方式。还可以对端口还可以对端口C C的具体位进行单独操作。的具体位进行单独操作。总之总之8255A8255A可编程芯片是一个操作灵活、控制方便、应用广泛的并行接口电路。可
3、编程芯片是一个操作灵活、控制方便、应用广泛的并行接口电路。通用的可编程接口芯片通用的可编程接口芯片(按一次传送数据的位数)(按一次传送数据的位数)并行接口并行接口串行接口串行接口并行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是并行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是多位的,通常是一个字节或一个字。多位的,通常是一个字节或一个字。串行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是串行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是1 1位。位。3JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术二、二、8255A8255A的内部结构的内部结构内内部部数数据据总总线线A组组控制控制B组组控制控制端口端口C上半部上半部端口
4、端口C下半部下半部端口端口BOOO数据总线数据总线缓冲器缓冲器读读/写写控制逻辑控制逻辑端口端口A数据总线数据总线D0D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB7CPU接口接口外设接口外设接口内内部部逻逻辑辑4JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术二、二、8255A8255A的内部结构的内部结构 1、数据、数据总线缓总线缓冲器:冲器:性性质质:8位双向三位双向三态门电态门电路。路。功功能能:I/O的的数数据据、CPU输输出出的的控控制制字字以以及及CPU输输入入的的状状态态信信息息都都是是通通过过这这个个缓缓冲冲器器传传送送的的,数据数据总线缓总
5、线缓冲器的冲器的8根数据根数据线线D7D0一般与一般与8086CPU低低8位数据位数据线线相相连连。2、并行、并行I/O端口(端口(A、B、C口):口):性性质质:A口口输输入入输输出出都都有有缓缓冲冲器器和和锁锁存存器器;B口口输输出出有有缓缓冲冲器器和和锁锁存存器器;B口口输输入入只只有有缓缓冲冲器器,没有没有锁锁存器;存器;C口口输输出有出有缓缓冲器和冲器和锁锁存器,存器,输输入只有入只有缓缓冲器,没有冲器,没有锁锁存器。存器。功功能能:通通常常A口口和和B口口作作为为独独立立工工作作的的I/O数数据据端端口口,C口口作作为为控控制制或或状状态态信信息息端端口口。在在方方式式控控制制字字
6、控控制制下下,C口口可可以以分分成成两两个个4位位端端口口,每每个个端端口口包包含含一一个个4位位锁锁存存器器,分分别别与与A口口和和B口口配配合合使用,作使用,作为为与外与外设设之之间间的的联络联络信号和存放接口信号和存放接口电电路当前的状路当前的状态态信息。信息。5JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术二、二、8255A8255A的内部结构的内部结构 3、控制字寄存器、控制字寄存器电电路:路:性性质质:分:分A组组控制部件,控制控制部件,控制A和和C口上半部;口上半部;B组组控制部件,控制控制部件,控制B和和C口下半部;口下半部;控制字寄存器的内容控制字寄存器的内容CPU只能写不
7、能只能写不能读读。功能:接收功能:接收CPU写入的方式控制字和写入的方式控制字和对对C口按位置位口按位置位/复位控制字,复位控制字,实现对实现对A、B、C口的控制。口的控制。4、读读/写控制写控制逻辑逻辑:性性质质:逻辑译码电逻辑译码电路路组组成成功能:控制功能:控制CPU送来的控制字或送来的控制字或输输出数据送至相出数据送至相应应端口,端口,把外把外设设的状的状态态信息或信息或输输入数据通入数据通过过相相应应的端口送至的端口送至CPU。由端口地址由端口地址A A1 1A A0 0和相应控制信号组合起来可定义和相应控制信号组合起来可定义8255A8255A的各端口的操作方式的各端口的操作方式
8、6JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术6.5.1 6.5.1 接口芯片接口芯片8255A8255A的的结结构构 一、一、8255A8255A的引脚的引脚:8255A8255A是双列直插式是双列直插式4040个引脚芯片个引脚芯片1)RESET:复位信号。清除复位信号。清除8255A控制字寄存器的内容,并将三个端口置成输入方式。控制字寄存器的内容,并将三个端口置成输入方式。2)D70:8位数据总线。和位数据总线。和CPU系统数据总线相连。系统数据总线相连。3)PA7PA0:8位位A端口数据信号线。端口数据信号线。4)PB7PB0:8位位B端口数据信号线。端口数据信号线。5)PC7PC0
9、:8位位C端口数据信号线。端口数据信号线。6):片选信号线。由译码电路的输出端提供。:片选信号线。由译码电路的输出端提供。7):读信号。与:读信号。与CPU的控制线相连。的控制线相连。8):写信号。与:写信号。与CPU的控制线相连。的控制线相连。9 9)A A1 1A A0 0:端口选择线。端口选择线。组合的组合的0000、0101、1010、1111分别选择分别选择A A口、口、B B口、口、C C口及控制端口。口及控制端口。7JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术表表6.38255A的控制信号与传输动作的对应关系的控制信号与传输动作的对应关系18JXGJXG微机原理及接口技术微机
10、原理及接口技术 8088只有只有8位外部数据总线,只要将位外部数据总线,只要将8255A的的A1、A0端分别与地址总线的端分别与地址总线的A1、A0相接即可,相接即可,CPU用用4个连续的端口地址个连续的端口地址(如如60H、61H、62H、63H)来来分别访问分别访问8255A的的4个端口。个端口。80888255A0A2A1A1A0D0D78255与与8088的连接的连接 A1、A0为为00、01、10、11时,分别选中时,分别选中端口端口A、端、端口口B、端口、端口C和控制端口和控制端口9JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术1、如果与、如果与8086低低8位位D0D7连接:连
11、接:只能使用偶数端口地址。只能使用偶数端口地址。2、如果与、如果与8086高高8位位D8D15连接:连接:只能使用奇数端口地址。只能使用奇数端口地址。8255与与8086的如何连接?的如何连接?10JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术8255的的A1A0与与8086的的A2A1相连相连的数据总的数据总线与线与的低的低位数据位数据线连接线连接8086限限定使用偶定使用偶地址地址11JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术芯片芯片端口名称端口名称地址(十六进制)地址(十六进制)芯片芯片端口名称端口名称地址(十六进制)地址(十六进制)()端口端口()端口端口端口端口端口端口端口端
12、口端口端口端口端口端口端口12JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术6.5.3 8255A6.5.3 8255A的控制字的控制字 8255A8255A工作方式和工作状态的建立是向控制字寄存器写入相应的工作方式和工作状态的建立是向控制字寄存器写入相应的8 8位控制字完成的。位控制字完成的。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7=1 是方式选择控制字是方式选择控制字 D7=0 是是C口按位置位口按位置位/复位控制字复位控制字 在在使用使用8255A时,首先要由时,首先要由CPU对对8255A写入控制命令字,写入控制命令字,有两种控制命令字方式,有两种控制命令字方式,8255A
13、的三种工作方式都要由的三种工作方式都要由控制命令字来设定控制命令字来设定这个设置过程称为这个设置过程称为“初始化初始化”13JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术一、一、8255A的方式的方式选择选择控制字控制字 D7D6D5D4D3D2D1D0D7=1A口工作方式选择:口工作方式选择:00=方式方式0,01=方式方式1,1X=方式方式2A口工作状态为:口工作状态为:基本输入输出基本输入输出选通输入输出选通输入输出双向选通输入输出双向选通输入输出A口输入输出选择:口输入输出选择:0=输出输出1=输入输入C口高位输入输出选择:口高位输入输出选择:0=输出输出1=输入输入B口工作方式选择
14、:口工作方式选择:0=方式方式0基本输入输出基本输入输出1=方式方式1选通输入输出选通输入输出B口输入输出选择:口输入输出选择:0=输出输出1=输入输入C口低位输入输出选择:口低位输入输出选择:0=输出输出1=输入输入例例6-26-2:8255A8255A工工作作在在方方式式选选择择控控制制字字,A A口口是是选选通通的的输输入入方方式式,B B口口基基本本的的输输出出方方式式。C C口口低低4 4位位输输出,高出,高4 4位位输输入入解:控制字为解:控制字为 1 101011111000000=0B8=0B8,初始化程序:初始化程序:MOVMOVDXDX,PORT-CTRLPORT-CTRL
15、MOVMOVALAL,0B8H0B8HOUTOUTDXDX,ALAL14JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术一、一、8255A8255A的方式选择控制字的方式选择控制字 D7D6D5D4D3D2D1D0D7=1A口工作方式选择:口工作方式选择:00=方式方式0,01=方式方式1,1X=方式方式2A口工作状态为:口工作状态为:基本输入输出基本输入输出选通输入输出选通输入输出双向选通输入输出双向选通输入输出8255的的24条条I/O线全部用作传送数据线全部用作传送数据不设专用应答线常用于无条件传送不设专用应答线常用于无条件传送输出有锁存,输入无锁存有缓冲输出有锁存,输入无锁存有缓冲A、
16、B口口传送数据,传送数据,C口部分引脚指定为口部分引脚指定为固定的专用应答线固定的专用应答线用于查询(条件)传送或中断传送用于查询(条件)传送或中断传送数据输入输出都有锁存功能数据输入输出都有锁存功能A为双向输入输出口,为双向输入输出口,C的的5条线为专用应答线条线为专用应答线15JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术二、二、8255A8255A端口端口C C的置位的置位/复位命令字复位命令字 8255A8255A端口端口C C的置位的置位/复位命令字可实现对端口复位命令字可实现对端口C C的每一位进行控制的每一位进行控制 D7=0 置位/复位控制字标志三位无效D3 D2 D1 位选
17、择 0 0 0 PC00 0 1 PC10 1 0 PC20 1 1 PC31 0 0 PC41 0 1 PC51 1 0 PC61 1 1 PC7D7D6D5D4D3D2D1D0C任意一位:置位/复位选择 1=置位 0=复位16JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术二、二、8255A8255A端口端口C C的置位的置位/复位命令字复位命令字 例例6-3:8255A8255A工工作作在在置置位位/复复位位方方式式,要要求求在在8255A8255A芯芯片片C C口口的的PCPC3 3位位产产生生方方波波信信号。号。解:对解:对PCPC3 3的置位控制字为的置位控制字为 0 000 01
18、1 1 B=07H0 000 011 1 B=07HMOVMOVDXDX,PORT-CTRLPORT-CTRL;送控制口地址送控制口地址LP1LP1:MOVMOVALAL,07H07H;送控制字送控制字OUTOUTDXDX,ALAL;初始化初始化CALLCALLDELAYDELAY;调用延时程序,输出维持一段时间调用延时程序,输出维持一段时间MOVMOVALAL,06H06H;对;对PC3PC3复位的控制字复位的控制字OUTOUTDX,ALDX,ALCALLCALLDELEYDELEYJMPJMPLP1LP117JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术方式方式0n(1)方式0的工作特点
19、 n端口可作为输入口,也可作为输出口。n可以有16种不同的组合 18JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术19JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术(2)(2)方式方式0 0的输入输出时序的输入输出时序 在方式在方式0 0读取数据条件:读取数据条件:先发出地址信号先发出地址信号数据要领先于读信号数据要领先于读信号 20JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术输入时序要求:要求:1、在整个读出期间,地址信号保持有效2、输入数据必须保持到读信号结束后才消失3、要求读脉冲的宽度至少为300ns21JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术22JXGJXG微机原理及接
20、口技术微机原理及接口技术方式0输出时序要求:地址信号必须提前有效且滞后消失 写脉冲宽度至少有400ns 数据必须提前并保持tWD时间 23JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术(3)方式0的使用场合 同步传送 查询式传送 24JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术4.2.4 8255A 4.2.4 8255A 的的应应用用 一、一、8255A8255A作为打印机接口的应用作为打印机接口的应用 1 1、电路组成、电路组成 查查询询方方式式的的打打印印机机接接口口,图图中中8255A8255A的的控控制制口口接接地地址址2F7H2F7H,用用8255A 8255A A A口口作
21、作为为输输出出打打印印数数据据口口,工工作作于于方方式式0 0,8255A 8255A PCPC7 7引引脚脚作作为为打打印印机机的的数数据据选选通通信信号号,由由它它产产生生一一个个负负脉脉冲冲,将将数数据据线线D D7 7D D0 0上上的的数数据据送送入入打打印印机机。另另外外分分配配PBPB7 7引引脚脚来来接接收收打打印印机机的的忙忙状状态态信信号号,打打印印机机在在打打印印某某字字符符时时,忙忙状状态态信信号号BUSYBUSY1 1,此此时时,CPUCPU不不能能向向8255A8255A输输出出数数据据,一一定定要要等等待待BUSYBUSY信信号号为为低低电电平平无无效效时时,CP
22、UCPU才才能能再再次输出数据到次输出数据到8255A8255A。25JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术打印机接口的信号与时序BUSYDATA07ACKSTROBEn主机把数据送给引脚DATA0DATA7n同时送出数据选通信号STROBEn打印机在BUSY信号线上发出忙信号n打印机处理好输入的数据时n撤消忙信号n同时又送出一个响应信号ACK26JXGJXG微机原理及接口技术微机原理及接口技术一、一、8255A8255A作为打印机接口的应用作为打印机接口的应用 2 2、查询程序设计、查询程序设计打印字符存于缓冲区打印字符存于缓冲区BUFFBUFF,共,共100H100H字符,用查询
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