微型计算机原理及应用课件.ppt
《微型计算机原理及应用课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微型计算机原理及应用课件.ppt(81页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第7章 可编程并行接口8255A并行接口的概述并行接口的概述7.4.2 7.4.2 可编程并行接口可编程并行接口8255A8255A7.4.3 8255A7.4.3 8255A的的0 0方式及其应用方式及其应用7.4.4 8255A7.4.4 8255A的的1 1方式及其应用方式及其应用7.4.5 8255A7.4.5 8255A的的2 2方式及其应用方式及其应用CPUCPU与外设之间的信息传送都是通过接口电路来进行的。与外设之间的信息传送都是通过接口电路来进行的。计计算算机机与与外外部部设设备备、计计算算机机与与计计算算机机之之间间交交换换信信息息称称之之为为计计算机通信算机通信,计算机通信
2、可分为两大类:计算机通信可分为两大类:并行通信:并行通信:8 8位或位或1616位或位或3232位数据同时传输,位数据同时传输,速度快,信息速度快,信息 率高,成本高率高,成本高串行通信串行通信:一位一位数据传送一位一位数据传送(在一条线上顺序传送在一条线上顺序传送),成本低,成本低 实现并行通信的接口就是并行接口。实现并行通信的接口就是并行接口。并行接口的概述一、串行与并行通信一、串行与并行通信并并行行接接口口最最基基本本的的特特点点是是在在多多根根据据数数据据线线上上以以数数据据字字节节(字字)为单位与为单位与I/OI/O设备或被控对象传送信息。设备或被控对象传送信息。如如:打打印印机机接
3、接口口,A/DA/D、D/AD/A转转换换器器接接口口,IEEE-488IEEE-488接接口口,开开关量接口,控制设备接口等。关量接口,控制设备接口等。在在并并行行接接口口中中,除除了了少少数数据据场场合合之之外外,一一般般都都要要求求在在接接口口与与外外设设之之间间设设置置并并行行数数据据线线的的同同时时,至至少少还还要要设设置置两两根根握握手手(联联线线)信信号号线线,以以便便进进行行互互锁锁异异步步握握手手方方式式(即即查查询询方方式式)的通信的通信。在在并并行行接接口口中中,8 8位位或或1616位位是是一一起起行行动动的的,因因此此,当当采采用用并并行行接接口口与与外外设设交交换换
4、数数据据时时,即即使使是是只只用用到到其其中中的的一一位位,也也是是一一次输入次输入/输出输出8 8位或位或1616位。位。并并行行传传送送信信息息,不不要要求求固固定定的的格格式式,这这与与串串行行传传送送的的数数据据格格式的要求不同。式的要求不同。二、并行接口的特点二、并行接口的特点8255A8255A概述概述 Intel8255AIntel8255A是是一一种种通通用用的的可可编编程程序序并并行行I/OI/O接接口口芯芯片片,又又称称“可可编编程程外外设设接接口口芯芯片片”,是是为为Intel8080/8085Intel8080/8085系系列列微微处处理理设设计计的的,也也可可用用于于
5、其其它它系系列列的的微微机机系系统统。可可由由程程序序来来改改变变其其功功能能,通通用用性性强强、使使用用灵灵活活。通通过过8255A8255A,CPUCPU可可直直接接同同外外设相连接,是应用最广的并行设相连接,是应用最广的并行I/OI/O接口芯片。接口芯片。含含3 3个个独独立立的的8 8位位并并行行输输入入/输输出出端端口口,各各端端口口均均具具有有数数据据的的控控制制和和锁锁存存能能力力。可可通通过过编编程程设设置置各端口的工作方式和数据传送方向各端口的工作方式和数据传送方向(入入/出出/双向双向)。并行接口连接外设示意图并行接口连接外设示意图l不可编程并行接口和可编程并行接口不可编程
6、并行接口和可编程并行接口 不可编程并行接口的工作方式和功能不可编程并行接口的工作方式和功能:是由硬件接线决定,不能用软件来控制。是由硬件接线决定,不能用软件来控制。可编程并行接口的工作方式和功能可编程并行接口的工作方式和功能:可用软件编程的方法改变,可用软件编程的方法改变,使接口具有更大的灵活性和通用性。使接口具有更大的灵活性和通用性。一般情况下不交叉使用一般情况下不交叉使用,因为,因为:只有本系列的芯片才能更好地保证时序上的配合只有本系列的芯片才能更好地保证时序上的配合,和各种功能的发挥,使和各种功能的发挥,使CPUCPU可靠与外设交换信息。可靠与外设交换信息。l 在并行接口芯片中,在并行接
7、口芯片中,不同的产品系列研制出与之相匹配的接口芯不同的产品系列研制出与之相匹配的接口芯片。片。例例 在在80X8680X86系列系列中使用中使用8255A8255A芯片芯片 在在Z80Z80系列系列中使用中使用Z80-PIOZ80-PIO芯片芯片 在在68006800系列系列中使用中使用MC6820PIAMC6820PIA芯片芯片8255A8255A8255A的内部结构的内部结构 A组控制组控制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B组控制组控制A组组A口口(8位)位)A组组C口高位口高位(4位)位)B组组C口低位口低位(4位)位)B组组B口口(8位)位)D0D7RDRDA1A
8、0RESETRDPA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB78255A8255A1.1.数数据据总总线线缓缓冲冲器器:三三态态8 8位位双双向向缓缓冲冲器器,与与系系统统数数据据总总线线连连接接的缓冲部件;传送数据、控制字、状态字的通道。的缓冲部件;传送数据、控制字、状态字的通道。2.2.3 3个个8 8位位数数据据端端口口(PAPA、PBPB、PC)PC):通通常常PAPA口口与与PBPB口口用用作作输输入入输输出出的的数数据据端端口口,PCPC口口用用作作数数据据传传输输或或提提供供联联络络线线的的端端口口。在在方方式式字字的的控控制制下下,PCPC口口可可以以分分成成两两个个4 4位
9、位的的端端口口,其其中中PCPC7 7PCPC4 4同端口同端口A A配合使用,配合使用,PCPC3 3PCPC0 0同端口同端口B B配合使用配合使用。3.3.A A组组、B B组组控控制制电电路路:这这两两组组控控制制电电路路根根据据CPUCPU发发出出的的方方式式选选择择控控制制字字来来控控制制8255A8255A的的工工作作方方式式,每每个个控控制制组组都都接接收收来来自自读读写写控控制制逻逻辑辑的的“命命令令”,接接收收来来自自内内部部数数据据总总线线的的“控控制制字字”,并并向向与与其其相相连连的的端端口口发发出出适适当当的的控控制制信信号号。A A组组控控制制电电路路控控制制PA
10、PA口口和和PCPC口口高高4 4位位,B B组组控控制制电路控制电路控制PBPB口和口和PCPC口低口低4 4位。位。4.4.读读/写写控控制制逻逻辑辑:用用来来管管理理数数据据、控控制制字字和和状状态态字字的的传传送送,接接收收系系统统总线发来的有关信号,并向总线发来的有关信号,并向A A、B B两组控制部件发送命令。两组控制部件发送命令。DIPDIP封装,共封装,共4040个引脚。个引脚。1.1.连接系统总线的主要引脚连接系统总线的主要引脚D D0 0D D7 7:数据线,双向,连数据线,双向,连CPUCPU数据总线;数据总线;RESETRESET:复位输入,接系统总线的复位输入,接系统
11、总线的RESETRESET;CS*CS*:片选控制输入,接译码器;片选控制输入,接译码器;RD*RD*:读命令输入,接读命令输入,接CPUCPU的的RD*RD*或或IOR*IOR*;WR*WR*:写命令输入,接写命令输入,接CPUCPU的的WR*WR*或或IOW*IOW*;A A0 0,A A1 1:片片内内端端口口地地址址输输入入,可可选选4 4个个片片内内端口。接端口。接ABAB的任的任2 2位。位。1.面向CPU一侧的引脚信号 D7D0,8位,双向,三态数据线位,双向,三态数据线 RESET,复位信号复位信号 CS*,片选信号片选信号RD*,读信号读信号WR*,写信号写信号 A1、A0,
12、端口选择信号,端口选择信号 A1 A0RD*WR*CS*输入操作(输入操作(CPU读)读)001010000111000数据总线数据总线 端口端口A数据总线数据总线 端口端口B 数据总线数据总线 端口端口C 00110111111100000000输出操作输出操作(CPU写写)数据总线数据总线端口端口A 数据总线数据总线端口端口B 数据总线数据总线端口端口C数据总线数据总线控制端口控制端口8255A的读/写操作控制2.面向外设一侧的引脚信号 n端口端口A:PA0PA7nA组,支持工作方式组,支持工作方式0、1、2n端口端口B:PB0PB7nB组,支持工作方式组,支持工作方式0、1n端口端口C:
13、PC0PC7n仅支持工作方式仅支持工作方式0nA组控制高组控制高4位位PC4PC7nB组控制低组控制低4位位PC0PC3n端口端口A:PA0PA7n常作数据端口,功能最强大常作数据端口,功能最强大n端口端口B:PB0PB7n常作数据端口常作数据端口n端口端口C:PC0PC7n可作数据、状态和控制端口可作数据、状态和控制端口n分两个分两个4位,每位可独立操作位,每位可独立操作n控制最灵活,最难掌握控制最灵活,最难掌握功能:8255A与系统的连接示意图D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器8255A口口B口口C口口D0D7外设1A15A2系系统统总总线线外设2外设3825
14、5A8255A的工作方式的工作方式方式方式00基本输入基本输入/输出方式(输出方式(A A、B B、C C口)口)方式方式11选通工作方式(选通工作方式(A A、B B口)口)方式方式22双向选通传送方式(仅双向选通传送方式(仅A A口)口)某某端端口口工工作作于于哪哪一一种种方方式式,可可通通过过软软件件编编程程来来指指定定。即即向向82558255写入方式控制字来决定其工作方式。写入方式控制字来决定其工作方式。8255A8255A的工作方式的工作方式方式方式0(0(基本输入基本输入/输出方式输出方式)特点:特点:8255A8255A相当于三个独立的相当于三个独立的8 8位数据口。位数据口。
15、各端口既可设置为输入口,也可设置为输出口,但不能各端口既可设置为输入口,也可设置为输出口,但不能同时实现输入及输出。同时实现输入及输出。C C端口即可以是一个端口即可以是一个8 8位的简单接口,也可以分为两个独位的简单接口,也可以分为两个独立的立的4 4位端口。位端口。设置为输出口时有锁存能力,设置为输入口时无锁存能设置为输出口时有锁存能力,设置为输入口时无锁存能力。力。适用于:适用于:无条件输入输出方式。无条件输入输出方式。查询输入输出方式:把查询输入输出方式:把A A、B B口作为口作为8 8位数据的输入或输出位数据的输入或输出口,口,C C口的高口的高/低低4 4位分别定义为位分别定义为
16、A A、B B口的控制位和状态位。口的控制位和状态位。8255A的的工工作作方方式式方方式式0(基基本本输入输入/输出方式输出方式)IN AL,PORT外设将数据送到外设将数据送到8255输入缓冲器中;输入缓冲器中;CPU给出有效的给出有效的8255地址;地址;CPU发发读读命命令令,将将8255A输输入入缓缓冲冲器器中中数数据据读读入入CPU的的AL寄存器中。寄存器中。输入缓冲器译码器数据数据DBDBABAB外设8n8255A的工作方式的工作方式方式方式0(基本输入基本输入/输出方式输出方式)方式方式0输入时序:输入时序:8255A的的工工作作方方式式方方式式0(基基本本输出方式输出方式)O
17、UT PORT,AL CPU给出有效的给出有效的8255地址;地址;CPU发发写写命命令令,将将CPU的的AL寄寄存存器器中中数数据据写写入入8255A输出锁存器中。输出锁存器中。输出锁存器译码器数据数据DBDBABAB外设8n8255A的工作方式的工作方式方式方式0(基本输入基本输入/输出方式输出方式)方式方式0输出时序输出时序:有效8255A8255A的工作方式的工作方式方式方式1(1(选通工作方式选通工作方式)利用一组选通控制信号控制利用一组选通控制信号控制A A端口和端口和B B端口的数据输入输出。端口的数据输入输出。特点:特点:1.1.A A、B B口口作作输输入入或或输输出出口口,
18、C C口口分分为为两两部部分分,其其部部分分位位(6 6位位)固固定定用用作作A A口、口、B B口的选通控制信号。口的选通控制信号。2.2.C C口的剩余位仍可作数据位使用。口的剩余位仍可作数据位使用。3.3.A A口、口、B B口在作为输入和输出时的选通信号不同。口在作为输入和输出时的选通信号不同。方式方式1 1的应用:的应用:主要用于中断控制方式下的输入输出。主要用于中断控制方式下的输入输出。说说明明:C C口口除除部部分分位位用用作作选选通通信信号号外外,其其余余位位(2(2位位)可可工工作作在在方方式式0 0下下,作为输入或输出线,用程序指定其数据传送方向。作为输入或输出线,用程序指
19、定其数据传送方向。(1)端口A方式1作输入:数据选通信号数据选通信号表示外设已经准备好数据表示外设已经准备好数据输入缓冲器满信号输入缓冲器满信号表示表示A口已经接收数据口已经接收数据中断请求信号中断请求信号请求请求CPU接收数据接收数据中断允许触发器PA7PA7PA0PA0PC4PC4PC5PC5PC3PC3INTEAINTEAPC4PC4与门与门IBFAIBFASTBASTBAINTRAINTRARDRDD7D7D0D0若若允允许许PAPA口口输输入入时时,产产生生中中断断请请求求,则则必必须须设设置置INTEA=1INTEA=1,即即置置PCPC4 4=1=1;若若禁禁止止它它产产生生中中
20、断断请请求求,则则置置INTEA=0INTEA=0,即置,即置PCPC4 4=0=0,其程序段为:,其程序段为:MOV DX MOV DX,203H 203H ;8255A8255A命令口命令口 MOV AL MOV AL,000000001001001 1B B ;置;置PCPC4 4=1=1,允许中断请求,允许中断请求 OUT DX OUT DX,AL AL MOV AL MOV AL,000000001001000 0B B ;置;置PCPC4 4=0=0,禁止中断请求,禁止中断请求 OUT DX OUT DX,ALALPC2PC1PC0PB7PB0INTEBIBFBINTRBSTBB数
21、据选通信号数据选通信号表示外设已经准备好数据表示外设已经准备好数据输入缓冲器满信号输入缓冲器满信号表示表示A口已经接收数据口已经接收数据中断请求信号中断请求信号请求请求CPU接收数据接收数据中断允许触发器中断允许触发器端口B方式1作输入:方式1输入联络信号定义nSTB*选通信号,低电平有效选通信号,低电平有效由由外外设设提提供供的的输输入入信信号号,当当其其有有效效时时,将将输输入入设设备备送送来的数据锁存至来的数据锁存至8255A的输入锁存器的输入锁存器nIBF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8255A输输出出的的联联络络信信号号。当当其其有有效效时时,表表示示数数据
22、据已已锁锁存在输入锁存器存在输入锁存器nINTR中断请求信号,高电平有效中断请求信号,高电平有效8255A输输出出的的信信号号,可可用用于于向向CPU提提出出中中断断请请求求,要要求求CPU读取外设数据读取外设数据nINTE 中断允许信号,高电平有效中断允许信号,高电平有效用用于于控制中断允许或中断屏蔽控制中断允许或中断屏蔽联络信号联络信号 端口端口A 端口端口B STB*对应对应PC4 对应对应PC2 IBF对应对应PC5 对应对应PC1 INTR对应对应PC3 对应对应PC0 INTEPC4置位置位 PC2置位置位 8255A方式1作输入时的各联络信号对应关系 8255A工作在方式1下的输
23、入时序(3)端口A方式1作输出:外设响应信号表示外设已经接收到数据输出缓冲器满信号表示CPU已经输出了数据中断请求信号请求CPU再次输出数据中断允许触发器PA7PA7PA0PA0PC7PC7PC6PC6PC3PC3INTEAINTEAPC6PC6与门与门ACKAACKAOBFAOBFAINTRAINTRAWRWRD7D7D0D0端口B方式1作输出:PC2PC1PC0PB7PB0INTEBOBFBINTRBACKB外设响应信号表示外设已经接收到数据输出缓冲器满信号表示CPU已经输出了数据中断请求信号请求CPU再次输出数据中断允许触发器方式1输出联络信号nOBF*输出缓冲器满信号,低有效输出缓冲器
24、满信号,低有效n8255A输输出出给给外外设设的的一一个个控控制制信信号号,当当其其有有效效时时,表表示示CPU已把数据输出给指定的端口,外设可以取走已把数据输出给指定的端口,外设可以取走nACK*响应信号,低有效响应信号,低有效n外外设设的的响响应应信信号号,指指示示8255A的的端端口口数数据据已已由由外外设设接接受受nINTR中断请求信号,高有效中断请求信号,高有效n当当输输出出设设备备已已接接受受数数据据后后,8255A输输出出此此信信号号向向CPU提出中断请求,要求提出中断请求,要求CPU继续提供数据继续提供数据联络信号联络信号 端口端口A 端口端口B OBF*对应对应PC7对应对应
25、PC1 ACK对应对应PC6 对应对应PC2 INTR对应对应PC3 对应对应PC0 INTEPC6置位置位 PC2置位置位 8255A方式1作输出时的各联络信号对应关系 8255A工作在方式1下的输出时序A端口、端口、B端口方式端口方式 1 比较比较A A端口输入端口输入用用C C端口位端口位PC3 PC3、PC4 PC4、PC5 PC5 A A端口输出端口输出用用C C端口位端口位PC3 PC3、PC6 PC6、PC7 PC7 B B端口输入端口输入用用C C端口位端口位PC0 PC0、PC1 PC1、PC2 PC2 B B端口输出端口输出用用C C端口位端口位PC0 PC0、PC1 PC
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微型计算机 原理 应用 课件
限制150内