[工学]可编程外围接口芯片8255A及其应用课件.ppt
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- 工学 可编程 外围 接口 芯片 8255 及其 应用 课件
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1、 8255A 8255A是是INTERINTER系列的并行接口芯片。它是可系列的并行接口芯片。它是可编程的,可以通过软件来设置芯片的工作方式。编程的,可以通过软件来设置芯片的工作方式。数据端口数据端口A、B、C1.8255A内部包含3个8位的输入输出端口A、B和C,用于与外设交换数据或进行通信联络。2.端口A包含一个8位的数据输入锁存器和一个8位的数据输出锁存器缓冲器,因此A口作输入、输出可以同时锁存数据。3.端口B包含一个8位的数据输入输出锁存器和一个8位的数据输入缓冲器,输出数据可以锁存,输入数据也可锁存,但输入/输出不能同时锁存。4.端口C包含一个8位的数据输入缓冲器和一个8位的数据输出
2、锁存器,无输入锁存功能,当它被分成两个4位端口时,每个端口有一个4位的输出锁存器。2、A组和B组控制逻辑1.8255A的端口A和端口C的高4位(PC7PC4)由A组控制逻辑管理,端口B和端口C的低4位(PC3PC0)由B组控制逻辑管理。2.这两组控制电路都从读/写控制逻辑接受命令信号,从内部数据总线接收控制字,然后向各有关端口发出相应的控制命令,控制每个端口的工作方式。3.还可以根据CPU的命令字对端口C的每一位按位进行置位或复位。3、数据总线缓冲器1.双向三态的8位缓冲器,用作8255A和系统数据总线之间的接口。2.当片选信号 CS=0 时,通过这个缓冲器和与之相连的8位数据总线D7D0,从
3、CPU接收的数据或控制字,向CPU传送外设的数据或状态信息。3.当片选信号 CS=1 时,数据总线缓冲器与外部总线D7D0之间为高阻状态,即电气隔离状态;RESETRESET:复位信号,低电平有效。:复位信号,低电平有效。D D7 7D D0 0:和数据线相连。:和数据线相连。CSCS:芯片选择信号,低电平有效。芯片选择信号,低电平有效。RDRD:芯片读出信号,低电平有效。芯片读出信号,低电平有效。WRWR:芯片写入信号,低电平有效。芯片写入信号,低电平有效。A A1 1、A A0 0:端口选择信号。:端口选择信号。A A1 1A A0 0=00,=00,选中端口选中端口A;A;A A1 1A
4、 A0 0=01,=01,选中端口选中端口B;B;A A1 1A A0 0=10,=10,选中端口选中端口C;C;A A1 1A A0 0=11,=11,选中控制端口选中控制端口;4 4、读写控制信号、读写控制信号A1A0操 作00001端口A数据总线00101端口B数据总线01001端口C数据总线01101非法状态00010数据总线端口A00110数据总线端口B01010数据总线端口C01110数据总线控制字寄存器0XX11数据总线高阻态1XXXXCSRDWR8255A的控制字的控制字8255A8255A控制字分为两类。控制字分为两类。n 芯片各端口的芯片各端口的方式选择控制字方式选择控制字
5、,它可以,它可以使使8255A8255A的的3 3个数据端口工作在不同的工作个数据端口工作在不同的工作方式。方式。n C C端口端口置位置位/复位控制字复位控制字,它可以使,它可以使C C端口端口中的任何一条口线进行置位或复位,而不中的任何一条口线进行置位或复位,而不影响其他各位的状态。影响其他各位的状态。2.2.0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01=置置10=置置0端口端口C置置1/0控制字控制字0 0 0 PC00 0 1 PC10 1 0 PC20 1 1 PC31 0 0 PC41 0 1 PC51 1 0 PC61 1 1 PC7图、端口图、端口C置置1/0控制字控制
6、字例例1:设:设A端口工作方式端口工作方式0,输出,输出,B端口工作于方式端口工作于方式0,输入。,输入。方式选择控制字:方式选择控制字:1 0 0 0 1/0 0 1 1/0 =10000010=82H 方方式式选选择择A口口方方式式0A口口输输出出C口口高高位位不不用用B口口方方式式0B口口输输入入C口口低低位位不不用用:设:设8255A的控制口地址为的控制口地址为00EEH,要求对,要求对端口端口C的的PC7置置1,则控制字,则控制字00001111B=0FH,要求对端口要求对端口C的的PC3置置0,控制字为,控制字为00000110B=06H。n下面的程序可以实现上述要求:下面的程序可
7、以实现上述要求:MOV AL ,0FH ;对对PC7置置1的控制字的控制字 MOV DX ,00EEH ;控制口地址送控制口地址送DX OUT DX ,AL ;对对PC7置置1操作操作 MOV AL ,06H ;对对PC3置置0的控制字的控制字 OUT DX ,AL ;对对PC3进行置进行置0的操作的操作 适用于不需要用应答信号的简单输入输出场合。适用于不需要用应答信号的简单输入输出场合。在这种方式下,在这种方式下,A口和口和B口可作为口可作为8位的端口,位的端口,C口的高口的高4位和低位和低4位可作为两个位可作为两个4位的端口。位的端口。这这4个端口中的任何一个可作输入或者输出,个端口中的任
8、何一个可作输入或者输出,从而构成从而构成16种不同的输入输出组态。在实际应种不同的输入输出组态。在实际应用时,用时,C口的两半部分也可以合在一起,构成口的两半部分也可以合在一起,构成一个一个8位的端口。这样位的端口。这样8255A可构成可构成3个个8位的端位的端口,或两个口,或两个8位、两个位、两个4位的端口。位的端口。CPU与这些端口交换数据时,可以直接用输入与这些端口交换数据时,可以直接用输入指令从指定端口读取数据,或用输出指令将数指令从指定端口读取数据,或用输出指令将数据写入指定的端口。据写入指定的端口。由于输入不能锁存,在用由于输入不能锁存,在用IN指令读取数据时,指令读取数据时,所得
9、到的数据是信号有效时端口线上的状态。所得到的数据是信号有效时端口线上的状态。在输出方式下,用在输出方式下,用OUT指令把指令把CPU的数据写入的数据写入端口时,信号把数据锁存到该端口的输出锁存端口时,信号把数据锁存到该端口的输出锁存器中,输出口线上的数据会一直保持不变,直器中,输出口线上的数据会一直保持不变,直到再次改变锁存器的值为止。到再次改变锁存器的值为止。A口和B口均可工作于输人或输出方式,这两个8位数据口的输入、输出数据都能锁存。C口被定义为A口、B口的联络信号,PC0PC2作端口B的状态和控制线,PC3PC7作端口A的状态和控制线,用于提高数据交换性能。方式1下输入、输出的操作时序与
10、引脚定义不同。在采用中断方式进行输入/输出的场合,如果外部设备能为8255A提供选通信号或着数据接收应答信号,则通常使用8255A的端口工作方式1的情况。STB(Strobe)选通信号,低电平有效,)选通信号,低电平有效,它是由外设送给它是由外设送给8255A的。当该信号有效的。当该信号有效时,时,8255A将外部设备通过端口数据线将外部设备通过端口数据线PA7PA0或或PB7PB0输入的数据送到对输入的数据送到对应端口的输入锁存器中。应端口的输入锁存器中。IBF(Input Buffer Full):输入缓冲器):输入缓冲器满信号,高电平有效,满信号,高电平有效,8255A输出给外设输出给外
11、设的应答,要求外设不能再送数据。的应答,要求外设不能再送数据。INTR(Interrupt Request):中断请求信):中断请求信号,高电平有效,号,高电平有效,8255A输出给输出给CPU的中的中断请求信号。只有当断请求信号。只有当STB、IBF和和INTE三三者都高时,者都高时,INTR才能被置为高电平。才能被置为高电平。INTE(Interrupt Enable):中断允许信):中断允许信号,为号,为1时,使端口处于中断允许状态,而时,使端口处于中断允许状态,而为为0时,使端口处于中断屏蔽状态。没有外时,使端口处于中断屏蔽状态。没有外部引出脚。用软件才能使这两个触发器置部引出脚。用软
12、件才能使这两个触发器置或清或清0。INTE_A由由C口按位操作控制字口按位操作控制字通过对通过对PC4位的置位位的置位/复位来控制,复位来控制,INTE_B通过通过PC2位控制。位控制。例:例:MOVAL,0000 1001BOUTCTRL_PORT,AL;INTEA1 RDPA7PA0INTE APC4PC5PC3PC6.PC7I OINTRAIBFASTBA来自外设的选同信号输入端来自外设的选同信号输入端去外设的输入缓冲区满信号去外设的输入缓冲区满信号送往送往8259A8259A的中断请求信号的中断请求信号中断允许信号中断允许信号,INTE,INTE由置位由置位STB(PC4)STB(PC
13、4)操作置操作置“1”1”A口方式口方式1输入有关信号的规定输入有关信号的规定10 11 1/0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0方式方式1PC7.PC61=输入输入0=输出输出端口端口A输入输入11 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0端口端口B输入输入方式方式1 RDINTE BPC2PC1PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口口方式方式1输入输入有关信号的规定有关信号的规定选通信号输入端,来自外设选通信号输入端,来自外设输入缓冲区满信号,送往外设输入缓冲区满信号,送往外设送往送往8259A8259A的中断请求信号的中断请求信号中断允许信号中断允许信号
14、,INTE,INTE由置位由置位/复位复位STB(PC2)STB(PC2)操作置操作置1/01/0tSTtSIBtSITtPHtRITtRIBtPSIBFINTRPA7 PA0PB7 PB0STBRD1234D7 D0方式方式1输入输入选通输入时序选通输入时序在方式1下,CPU用输入指令对C口进行读操作得到C口状态字,其中存有端口C的握手信号的状态。D7D6D5D4D3D2D1D0XXXXXINTEBIBFBINTRBB组方式1输入状态字为:D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAXXXA组方式1输入状态字为:OBF(Output Buffer Full)输出缓
15、冲器满信号,)输出缓冲器满信号,低电平有效,输出。当它为低电平时,表示低电平有效,输出。当它为低电平时,表示CPU已将数据写到已将数据写到8255A的指定输出端口,即数据已的指定输出端口,即数据已被输出锁存器锁存,并出现在端口数据线被输出锁存器锁存,并出现在端口数据线PA7PA0或或PB7PB0上,通知外设可将数据取上,通知外设可将数据取走。走。ACK(Acknowledge):外设的应答信号,低):外设的应答信号,低电平有效,由外设送给电平有效,由外设送给8255A。当它为低电平时,。当它为低电平时,表示表示CPU输出到输出到8255A的的A口或口或B口的数据已被外口的数据已被外设接受。设接
16、受。INTR(Interrupt Request):中断请求信):中断请求信号,高电平有效,号,高电平有效,8255A输出给输出给CPU的中的中断请求信号。只有当断请求信号。只有当ACK、OBF和和INTE三三者都高时,者都高时,INTR才能被置为高电平。才能被置为高电平。INTE(Interrupt Enable):中断允许信):中断允许信号,为号,为1时,使端口处于中断允许状态,而时,使端口处于中断允许状态,而为为0时,使端口处于中断屏蔽状态。没有外时,使端口处于中断屏蔽状态。没有外部引出脚。用软件才能使这两个触发器置部引出脚。用软件才能使这两个触发器置或清或清0。INTE_A由由C口按位
17、操作控制字口按位操作控制字通过对通过对 PC6 位的置位位的置位/复位来控制,复位来控制,INTE_B通过通过 PC2 位控制。位控制。10 10 1/0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0方式方式1PC4.PC51=输入输入0=输出输出端口端口A输出输出A口方式口方式1输出有关信号的规定输出有关信号的规定WRPA7PA0INTE APC3PC6PC7PC4.PC5I OINTRAOBFAACKA输出缓冲区满信号,去外设输出缓冲区满信号,去外设外设响应信号外设响应信号,来自外设来自外设中断请求信号中断请求信号中断允许信号中断允许信号,INTE,INTE由由PC6(ACKPC6(AC
18、KA A)置置“1”,INTR1”,INTR有效有效11 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0端口端口B输出输出方式方式1WRINTE BPC0PC2PC1PC7PC0ACKBOBFBINTRB中断允许信号中断允许信号,INTE,INTE由由ACKACKB B(PC2)(PC2)置置“1”,INTR1”,INTR有效有效输出缓冲区满信号,高电平有效输出缓冲区满信号,高电平有效外设响应信号外设响应信号,是外设送给是外设送给8255A的的中断请求信号中断请求信号B口方式口方式1输出有关信号的规定输出有关信号的规定方式1输出选通输出时序tWITtAITtAOBtWOBINTR1234W
19、ROBFACKtWB来 自 CPU的 数 据5D7 D0PA7 PA0PB7 PB0输 出 的 数 据在方式1下,CPU用输入指令对C口进行读操作得到C口状态字,其中存有端口C的握手信号的状态。B组方式1输出状态字为:A组方式1输出状态字为:D7D6D5D4D3D2D1D0XXXXXINTEBINTRBBOBFD7D6D5D4D3D2D1D0INTEAI/OI/OINTRAXXXAOBF只有只有A口可以工作于这种方式。在这种方口可以工作于这种方式。在这种方式下,式下,CPU与外设交换数据时,可在单一与外设交换数据时,可在单一的的8位端口数据线位端口数据线PA7PA0上进行,既可上进行,既可以通
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