微机原理第8章并行接口8255Final-课件.ppt
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- 微机 原理 并行 接口 8255 Final 课件
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1、第第8章章 并行接口并行接口8255及应用及应用第一节第一节 可编程并行接口可编程并行接口82558255并行接口概念并行接口概念 并行通信就是把一个字符的各数位用几条线并行通信就是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输同时进行传输,并行通信的信息传输速度快并行通信的信息传输速度快,信息信息率高。用于数据传输要求较高,距离较短的场合率高。用于数据传输要求较高,距离较短的场合 并行通信没有对同步和异步传输的严格定义。并行通信没有对同步和异步传输的严格定义。如果如果CPU用一个时序信号来管理接口和设备的动用一个时序信号来管理接口和设备的动作,这样的并行传输称为作,这样的并行传输称为同步传输同步传输
2、;如果;如果CPU和和接口设备之间只用应答信号联系,这样的传输称接口设备之间只用应答信号联系,这样的传输称为为异步传输异步传输。1.8255的内部结构的内部结构8255是是Intel系列的并行接口芯片,它是可编程的,可以用系列的并行接口芯片,它是可编程的,可以用来设置其工作方式,不需要再附加外部电路。来设置其工作方式,不需要再附加外部电路。数数据据总总线线缓缓冲冲器器读读/写写控控制制逻逻辑辑A组组控控制制A组组端端口口A(8)A组组端端口口C上上半半部部(4)B组组端端口口C下下半半部部(4)B组组端端口口B(8)B组组控控制制RDWRA0A1RESETCSI/O PA7PA0I/O PC7
3、PC4I/O PC3PC0I/O PB7PB0DB8位位内内部部数数据据总总线线数数据据总总线线缓缓冲冲器器读读/写写控控制制逻逻辑辑A组组控控制制A组组端端口口A(8)A组组端端口口C上上半半部部(4)B组组端端口口C下下半半部部(4)B组组端端口口B(8)B组组控控制制RDWRA0A1RESETCSI/O PA7PA0I/O PC7PC4I/O PC3PC0I/O PB7PB0DB8位位内内部部数数据据总总线线1.数据端口数据端口 A,B,C:3个个8bit数据端口,有各自的特点数据端口,有各自的特点1)端口端口A2)1个个8bit的数据的数据输入锁存输入锁存,一个一个8bit的数据的数据
4、输出锁存输出锁存;2)端口端口B3)1个个8bit的数据的数据输入缓冲输入缓冲,一个一个8bit的数据的数据输出锁存输出锁存;3)端口端口C1个个8bit的数据的数据输入缓冲输入缓冲,一个,一个8bit的数据的数据输出锁存输出锁存;端口端口C常常被常常被分成分成2个个4位端口位端口,分别作为端口,分别作为端口A和端口和端口B的输入输出的输入输出控制线和状态信号线控制线和状态信号线,与端口,与端口A、端口端口B配配合使用。合使用。2.A组控制和组控制和B组控制组控制接受接受CPU对控制端口的命令对控制端口的命令(控制字控制字),可以独立地设置,可以独立地设置8255中中3个端口的工作方式个端口的
5、工作方式3.数据总线缓冲器数据总线缓冲器双向三态双向三态8bit数据缓冲器,与数据缓冲器,与CPU的数据总线相连,同的数据总线相连,同时与时与8255的内部数据总线相连,接受从的内部数据总线相连,接受从CPU发出的控制发出的控制字字,输入输出数据输入输出数据,同时也向同时也向CPU传输传输8255的状态字的状态字4.读写控制逻辑电路读写控制逻辑电路接受接受CPU发送的读写信号,其中发送的读写信号,其中A0,A1寻址寻址8255内部寄内部寄存器,共有存器,共有3个数据端口,个数据端口,1个控制端口。个控制端口。1PA32PA2PA13PA0440393837PA4PA5PA6PA756GND7A
6、1836353433RESETD0D19A010PC7PC611PC51232313029D2D3D4D513PC414PC0PC115PC21628272625D6D7VCCPB717PC318PB0PB119PB22024232221PB6PB5PB4PB3WRRDCSA组组B组组2.8255的引脚信号的引脚信号8255ARDWRA0A1CSRESETD0D7I/O PA7PA0I/O PB7PB0I/O PC3PC0I/O PC7PC4CPU DBCPU CBCPU AB外外设设PA7PA0,PB7PB0,PC7PC0与外设相连的独立地址的与外设相连的独立地址的并行扩展口。并行扩展口。D
7、7D0:与与CPU的数据总的数据总线相连,传输线相连,传输8255的命令的命令字或字或I/O数据。数据。RESET:高有效高有效,8255内部寄内部寄存器清零存器清零,3个端口均为输入。个端口均为输入。8255ARDWRA0A1CSRESETD0D7I/O PA7PA0I/O PB7PB0I/O PC3PC0I/O PC7PC4CPU DBCPU CBCPU AB外外设设CS:片选信号片选信号,为低,为低8255开始工作开始工作RD:为:为低低,读有效读有效,CPU可以从可以从3个端口读入数据。个端口读入数据。WR:为:为低低,写有效写有效,CPU可以向可以向3个端口输出数据,个端口输出数据,
8、同时利用写信号可以向同时利用写信号可以向8255的控制口写控制命的控制口写控制命令,设置令,设置8255的工作方式。的工作方式。3.8255的控制字的控制字控制字分两类,一类是控制并行口的工作方式的命控制字分两类,一类是控制并行口的工作方式的命令,一类是专门对令,一类是专门对C口各位的设置。这两类控制字占用一口各位的设置。这两类控制字占用一个地址,用命令的最高位个地址,用命令的最高位D7位进行区分位进行区分,所以控制字的最所以控制字的最高位高位D7称为控制字标志位称为控制字标志位。为为1为方式选择字为方式选择字,为为0为端口为端口C设置字。设置字。D7D6D5D4D3D2D1D0格式格式字字A
9、组工作组工作方式方式A口口I/OC口高半字口高半字节节I/OB组工作组工作方式方式B口口I/OC口低半字口低半字节节I/O100 方式方式001 方式方式110 方式方式21输入输入0输出输出1 输入输入0 输出输出0 方式方式01 方式方式11 输入输入0 输出输出1 输入输入0 输出输出 A 方式选择控制字方式选择控制字8255ARDWRA0A1CSRESETD0D7I/O PA7PA0I/O PB7PB0I/O PC3PC0I/O PC7PC4CPU DBCPU CBCPU AB外外设设A1,A0:8255内部寄存器地址寻址信号,内部寄存器地址寻址信号,8255内部有内部有4个个端口端口
10、,A,B,C与控制口。与控制口。A1 A0 端口端口00A口口01B口口10C口口11控制口控制口说明:说明:1)A口有口有3种工作方式种工作方式方式方式0:基本:基本I/O方式;方式;方式方式1:单向选通:单向选通I/O方式,输入或输出只能选一种;方式,输入或输出只能选一种;方式方式2:双向选通:双向选通I/O方式,一次设置后通道既可以做输入方式,一次设置后通道既可以做输入又可以做输出。又可以做输出。2)端口端口B有两种工作方式有两种工作方式 即方式即方式0与方式与方式13)A口和口和B口工作在方式口工作在方式0时,时,C口也可同时工作在方式口也可同时工作在方式0,且且C口高半字节和低半字节
11、可以分别独立工作。口高半字节和低半字节可以分别独立工作。4)A口工作在方式口工作在方式1时,时,C口的部分位成为口的部分位成为A口的信号联络口的信号联络线,但线,但B口仍可以独立工作。不要求口仍可以独立工作。不要求A,B同为输入或输同为输入或输出。出。B口工作于方式口工作于方式1也是一样。也是一样。5)A口工作于方式口工作于方式2,C口的大部分位线用于口的大部分位线用于A口的信号联口的信号联络线,络线,B口仍可以独立工作于方式口仍可以独立工作于方式0或方式或方式1。D7D6D5D4D3D2D1D0格式格式字字A组工作组工作方式方式A口口I/OC口高半字口高半字节节I/OB组工作方组工作方式式B
12、口口I/OC口低半字口低半字节节I/O100 方式方式001 方式方式110 方式方式21输入输入0输出输出1 输入输入0 输出输出0 方式方式01 方式方式11 输入输入0 输出输出1 输入输入0 输出输出一系统采用一系统采用8255作作I/O接口,其控制口的地址为接口,其控制口的地址为8BH,将将端口端口A设置为方式设置为方式0输入,端口输入,端口B B设置为方式设置为方式1 1输出,则输出,则A口口的地址为的地址为_,B口地址为口地址为_,控制字为,控制字为_。8BH 1000 1011 1000 1000 88H 1000 1001 89H88H89HD7D6D5D4D3D2D1D01
13、001010094HJ1:A口,方式口,方式0,输出,输出 B口,方式口,方式0,输入,输入 C口高,输出;口高,输出;C 口低,输入口低,输入 J2:A口,方式口,方式0,输入,输入 B口,方式口,方式1,输出,输出 C口高,输出口高,输出 J1,J2地址地址A7A6A5A4A3A2A1A0J1J210010088H8EH10000080H86H00D7D6D5D4D3D2D1D0格式格式字字A组工作组工作方式方式A口口I/OC口高半字口高半字节节I/OB组工作方组工作方式式B口口I/OC口低半字口低半字节节I/O100 方式方式001 方式方式110 方式方式21输入输入0输出输出1 输入
14、输入0 输出输出0 方式方式01 方式方式11 输入输入0 输出输出1 输入输入0 输出输出J1:A口,方式口,方式0,输出,输出;B口,方式口,方式0,输入,输入;C口高,输出口高,输出;C 口低,输入口低,输入 地址地址:88H-8EH控制字:控制字:D7D6D5D4D3D2D1D01000001183HD7D6D5D4D3D2D1D0格式格式字字A组工作组工作方式方式A口口I/OC口高半字口高半字节节I/OB组工作方组工作方式式B口口I/OC口低半字口低半字节节I/O100 方式方式001 方式方式110 方式方式21输入输入0输出输出1 输入输入0 输出输出0 方式方式01 方式方式1
15、1 输入输入0 输出输出1 输入输入0 输出输出J2:A口口,方式方式0,输入输入;B口口,方式方式1,输出输出;C口高口高,输出输出 地址:地址:80H-86H控制字:控制字:D7D6D5D4D3D2D1D0100101094HJ1:A口,方式口,方式0,输出,输出 B口,方式口,方式0,输入,输入 C口高,输出口高,输出 C 口低,输入口低,输入地址:地址:88H-8EH,控制字:控制字:83H J2:A口,方式口,方式0,输入,输入 B口,方式口,方式1,输出,输出 C口高,输出口高,输出 地址:地址:80H-86H,控制字:控制字:94HMOV AL,83HOUT 8EH,AL ;J1
16、控制口控制口MOV AL,94HOUT 86H,AL ;J2控制口控制口 B 端口端口C口各位设置字口各位设置字D7D6D5D4D3D2D1D0格式字格式字位选择位选择数值数值0000 PC0001 PC1010 PC2011 PC3100 PC4101 PC5110 PC6111 PC71/0例:例:07H 00000111,即将即将 PC3置置1。说明:说明:1)端口端口C置置0/置置1控制字尽管是对端口控制字尽管是对端口C进行操作,但此控进行操作,但此控制字必须写入控制口,而不是写入端口制字必须写入控制口,而不是写入端口C。2)一个控制字只能对一位进行操作一个控制字只能对一位进行操作。J
17、1:A口,方式口,方式0,输出,输出 B口,方式口,方式0,输入,输入 C口高口高,输出输出,C 口低口低,输入输入 地址地址:88H-8EH,控制字控制字:83H C口口PC7置置1,PC3置置0。MOV AL,0FH ;00001111OUT 8EH,AL MOV AL,06H ;00000110OUT 8EH,AL 第二节第二节 82558255的工作方式的工作方式一、方式一、方式0 基本输入输出方式基本输入输出方式实际上是实际上是4个端口,个端口,A、B、C高、高、C低,可以独立地任意低,可以独立地任意组合,一共可有组合,一共可有16种种组合方式。组合方式。输入时序输入时序RDI/O口
18、口 输输入入数数据据数数据据有有效效地地址址有有效效CSA1A0数数据据有有效效D7D0CPU数数据据总总线线CPURDI/O口口 输输入入数数据据数数据据有有效效地地址址有有效效CSA1A0数数据据有有效效D7D0CPU数数据据总总线线CPU1)CPU在发出读信号在发出读信号前,先发出地址信号,前,先发出地址信号,使使8255的片选及各寄的片选及各寄存器有效。存器有效。2)在在CPU发出读信号之前,外设已将欲输入的数据送入发出读信号之前,外设已将欲输入的数据送入8255的数据总线缓冲器。的数据总线缓冲器。3)8255数据总线缓冲器中的数据必须保持到读信号消失数据总线缓冲器中的数据必须保持到读
19、信号消失后才结束。后才结束。4)读脉冲宽度至少大于读脉冲宽度至少大于300ns。5)在整个输入数据期间,地址信号保持有效在整个输入数据期间,地址信号保持有效。输出时序输出时序1)地址信号必须先有效;地址信号必须先有效;2)写脉冲大于写脉冲大于400ns;3)数据在写信号结束前有效,且能在写信号结束后保持数据在写信号结束前有效,且能在写信号结束后保持一段时间;一段时间;4)在写信号结束后,不超过在写信号结束后,不超过350ns,数据出现在数据出现在8255的输的输出锁存器中。出锁存器中。在方式在方式0中,可利用中,可利用C口的各位信号线做应答信号,配合口的各位信号线做应答信号,配合A,B口的输入
20、输出操作。口的输入输出操作。译译码码A1A0CS+5VPA7PA0PB7PB0A1A2DBCBAB图中图中,8255地址为地址为02A0H02A6H根据开关情况来控制根据开关情况来控制LED。(开关闭合灯亮开关闭合灯亮),写出控制程序。写出控制程序。分析:分析:A口输入,方式口输入,方式0;B口输出,方式口输出,方式0控制字:控制字:1 00 1 0 0 90HMOV DX,2A6HMOV AL,90H OUT DX,AL MOV DX,2A0HIN AL,DXMOV DX,2A2H OUT DX,AL 打印机工作顺序打印机工作顺序(过程过程)1)数据与数据与STB信号一起送入打印机,信号一起
21、送入打印机,STB相当于启动信相当于启动信号,启动打印机接受数据;号,启动打印机接受数据;2)打印机处理数据,这时打印机处理数据,这时BUSY为高,表示为高,表示“忙忙”;3)处理完数据,处理完数据,BUSY为为0,且,且ACK为低,应答主机。为低,应答主机。打打印印机机DBSTBBUSY8255PA7PA0PC7PC2CPUCPU经经8255与打印机连接,与打印机连接,8255地址:地址:80H83H,打印打印从从BUF缓冲区开始的缓冲区开始的100个字符个字符。分析:分析:8255A口方式口方式0输出,输出,C口高半位输出,口高半位输出,C口低半位口低半位输入,控制字:输入,控制字:1 0
22、0 0 0 181H步骤:步骤:1)查看查看PC2;2)发送发送PA;3)发送发送PC7。8255地址地址80H83H,控制字控制字81H打打印印机机DBSTBBUSY8255PA7PA0PC7PC2CPUMOV AL,81H OUT 83H,ALMOV AL,0FHOUT 83H,ALLEA SI,BUFMOV CX,100;设置设置PC7为为1,不启动打印机,不启动打印机L:IN AL,82H AND AL,04H JNZ L MOV AL,SI OUT 80H,ALMOV AL,0EHOUT 83H,ALCALL delayMOV AL,0FHOUT 83H,ALINC SIDEC CX
23、JNZ LHLT;读读C口口;判断判断PC2;发送字符发送字符;PC7置置0;PC7置置1;下一个字符下一个字符;忙忙,等待等待二、方式二、方式1 选通输入输出方式选通输入输出方式(应答方式应答方式)1.特点特点1)A口或口或B口工作在方式口工作在方式1时,时,C口各位做联络应答信号线,口各位做联络应答信号线,其其各位的含义是固定的各位的含义是固定的,不可用软件改变;,不可用软件改变;2)各位联络信号都有固定的时序各位联络信号都有固定的时序(自动进行自动进行)3)在输入输出操作中,产生固定格式的状态字,这些状在输入输出操作中,产生固定格式的状态字,这些状态信息可供态信息可供CPU查询或向查询或
24、向CPU申请中断。申请中断。CPU从端口从端口C中中读取状态字。读取状态字。4)方式方式1为单向传送,初始化后只能向一个方向上传送,为单向传送,初始化后只能向一个方向上传送,若要反方向传送必须再次初始化若要反方向传送必须再次初始化。2.方式方式1下下输入操作输入操作的联络信号线定义及时序的联络信号线定义及时序指定了指定了C口的口的3根线作为根线作为A口的联络线。口的联络线。ASTB:外设送入的外设送入的选通信号选通信号,与外设数据一起送入,相,与外设数据一起送入,相当于当于8255的的启动信号启动信号。IBFA:Input Buffer Full,输入输入缓冲器满,高有效,缓冲器满,高有效,由
25、由8255发发往外设往外设,表示,表示8255收到数据,收到数据,但未被但未被CPU取走,取走,通知外设不通知外设不可再送数据;可再送数据;当其为当其为低时,表示低时,表示CPU已取已取走数据,允许外设送新的数据。走数据,允许外设送新的数据。&INTRA:8255向向CPU申请中断,高有效,请求申请中断,高有效,请求CPU中断。中断。INTR为高有为高有3个条件个条件:1)STB为高为高,即数据已打入,即数据已打入8255;2)IBF为高为高,即,即8255已收到数据;已收到数据;3)INTE(中断请求允许中断请求允许)为高为高,即,即8255允许以中断方式应答。允许以中断方式应答。INTRA
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