南邮微机原理第11章课件.ppt
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- 微机 原理 11 课件
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1、第十一章第十一章 并行接口芯片并行接口芯片8255A8255A8255A8255A是是INTELINTEL公司的产品,可编程的并公司的产品,可编程的并行接口芯片行接口芯片11.1 8255A11.1 8255A的内部结构的内部结构 一、一、结构框图(见下页)结构框图(见下页)结构框图结构框图数据总线缓冲器A组A口A组C口上半部A组控制B组C口下半部B组B口B组控制PA7PA0PC7PC4PB7PB0PC3PC0读/写控制WRA1A0RESETCS内部总线8CPUDBRDH 2424根端口数据线根端口数据线接外设接外设 PA7PA0PA7PA0为为A A口数据线口数据线 PB7PB0PB7PB0
2、为为B B口数据线口数据线 PC7PC0PC7PC0为为C C口数据线口数据线二、二、8255A8255A的外部引脚的外部引脚8255A8255A为双列直插式为双列直插式,40,40引脚引脚H8 8根系统数据线根系统数据线接接CPU D7D0CPU D7D0H 6 6根输入控制线根输入控制线 RESETRESET:复位信号,复位信号,RESET=1RESET=1时,时,82558255内内部复位,部复位,所有内部寄存器清零,所有内部寄存器清零,A A、B B、C C三个端三个端口自动为输入口口自动为输入口H电源线:电源线:+5V+5V,地线地线三、三、8255A8255A的端口编址的端口编址端
3、口:接口电路中能和端口:接口电路中能和CPUCPU直接交换信息的直接交换信息的寄存器寄存器8255A8255A有有4 4个端口寄存器个端口寄存器 CSCS:片选信号,片选信号,CS=0CS=0时,该芯片被选中时,该芯片被选中 RDRD:来自来自CPUCPU的的I/OI/O读命令读命令 WRWR:来自来自CPUCPU的的I/OI/O写命令写命令 A1A1、A0A0:通常接通常接CPUCPU的地址线的地址线A1A1、A0A0如果系统产生片选信号如果系统产生片选信号的译码电路如图,则:的译码电路如图,则:AENA9A8A7A6A5A4A3A2A1A0IORIOWCSA1A0RDWR8255AA A数
4、据口地址数据口地址=60H=60HB B数据口地址数据口地址=61H=61HC C数据口地址数据口地址=62H=62H控制口地址控制口地址=63H=63H控制口寄存初始化控制口寄存初始化命令字命令字对控制寄存器不能进行读操作对控制寄存器不能进行读操作CS A1 A0 WR RD完成完成0 0 0 0 1CPUCPU数据数据A A口数据寄存器口数据寄存器0 0 1 0 1CPUCPU数据数据B B口数据寄存器口数据寄存器0 1 0 0 1CPUCPU数据数据C C口数据寄存器口数据寄存器0 1 1 0 1CPUCPU送来的命令字送来的命令字控制寄存器控制寄存器0 0 0 1 0读读A A口数据口
5、数据CPUCPU0 0 1 1 0读读B B口数据口数据CPUCPU0 1 0 1 0读读C C口数据口数据CPUCPU11.2 825511.2 8255的工作方式简介的工作方式简介A A口可工作在方式口可工作在方式0 0、1 1、2 2B B口可工作在方式口可工作在方式0 0、1 1C C口可工作在方式口可工作在方式0 0工作方式工作方式适用于端口适用于端口方式方式0 0:基本型入:基本型入/出出 A A口、口、B B口、口、C C口口方式方式1 1:选通型入:选通型入/出出 A A口、口、B B口口方式方式2 2:双向传输:双向传输 A A口口什么是选通型输入?(以什么是选通型输入?(以
6、A口为例)口为例)A口定义为选通型输入时,口定义为选通型输入时,端口和外设之间有两类信端口和外设之间有两类信号线号线 数据线数据线PA7PA0 联络线联络线IBFA、STBAIBFIBF(Input Buffer FullInput Buffer Full)输入缓冲器满输入缓冲器满状态线状态线输入设备输入设备PA70IBFASTBA8255A口口STB(Strobe)选通信号输入选通信号输入 当外设把数据放在端口当外设把数据放在端口线上时必须伴随一个选线上时必须伴随一个选通信号。通信号。当当STB=STB=时完成时完成数据锁存。数据锁存。端口收到数据后,再端口收到数据后,再通知通知CPUCPU
7、来取来取 IBF=1IBF=1,通知外设输入缓冲器已满,请不通知外设输入缓冲器已满,请不要再送数据要再送数据只有在只有在IBF=0IBF=0时时,外设才能写入数据外设才能写入数据输入设备输入设备PA70IBFASTBA8255A口口什么是选通型输出(以什么是选通型输出(以B B口为例)口为例)当端口定义为选通型输出当端口定义为选通型输出时,端口与外设之间也有时,端口与外设之间也有两类信号两类信号 数据线数据线PB7PB0PB7PB0 联络线联络线OBFOBFB B、ACKACKB BOBF(OutputOBF(Output Buffer Full)Buffer Full)输出缓冲器满输出缓冲器
8、满状态线状态线ACK(AcknowledgeACK(Acknowledge)确认应答确认应答输出设备输出设备PB70OBFBACKB8255B口口CPUCPU对对B B口执行口执行OUTOUT指令指令,把一把一个数个数82558255 OBFOBFB B=,=,通通知外设输出缓冲器已满知外设输出缓冲器已满(即数据线上信息可用了即数据线上信息可用了)外设取走数据之后外设取走数据之后,使使ACKACKB B=,=,通知通知CPUCPU端口数据已取走端口数据已取走,可再送可再送一个数一个数输出设备输出设备PB70OBFBACKB8255B口口什么是基本型输入什么是基本型输入(以以B B口为例口为例)
9、当当B B口定义为基本型口定义为基本型输入时输入时,它相当于一它相当于一个输入缓冲器个输入缓冲器,对对B B口口执行一条执行一条ININ指令指令,就就把输入数据把输入数据CPUCPU对对B B口执行一条口执行一条ININ指令打开控制门指令打开控制门PB7PB0至至CPUD7D0什么是基本型输出什么是基本型输出(以以A A口为例口为例)当当A A口定义为基本型口定义为基本型输出时输出时,它为一个输它为一个输出锁存器出锁存器CPUCPU对对A A口执行一条口执行一条OUTOUT指令把数据锁存指令把数据锁存在端口在端口总之:基本型输入总之:基本型输入/出时,出时,8255和外设之间没有联和外设之间没
10、有联络信号络信号对对A A口执行一条口执行一条OUTOUT指令锁存数据指令锁存数据D QCPPA7PA0CPUD7D0D QCP11.3 825511.3 8255控制字与初始化编程控制字与初始化编程1.82551.8255控制字控制字82558255有有2 2个控制字,方式选择控制字,个控制字,方式选择控制字,C C口按位置口按位置0/0/置置1 1命令字,控制字必须写入控命令字,控制字必须写入控制口才能有效制口才能有效 方式选择控制字方式选择控制字D61D5D3D1D0D2D4C口PC3PC01=输入0=输出B组B口1=输入0=输出方式选择0=方式01=方式1C口PC7PC41=输入0=输
11、出A组A口1=输入0=输出方式选择00=方式001=方式11X=方式2A A口工作在方式口工作在方式1 1、方式、方式2 2,B B口工作在方口工作在方式式1 1时,时,D3D3、D0D0只能定义部分只能定义部分PCPC线的入线的入/出出A A口工作在方式口工作在方式2 2时,时,D4D4不起作用不起作用C C口上、下半部可以选择不同的入口上、下半部可以选择不同的入/出出(都是方式(都是方式0 0)注意:注意:C C口按位置口按位置0/10/1命令字命令字注意:注意:C C口按位置口按位置0/10/1命令字命令字必须写入控制口必须写入控制口X0XD3D1D0D2XD3D2D1位选择0 0 0P
12、C00 0 1PC10 1 0PC20 1 1PC31 0 0PC41 0 1PC51 1 0PC61 1 1PC7D0D0功能功能1 1PCXPCX置置1 10 0PCXPCX置置0 0 根据需要:把根据需要:把C C口置口置0/0/置置1 1命令字命令字控制控制口,目的是禁止口,目的是禁止/允许某一口提中断允许某一口提中断2.82552.8255初始化编程步骤初始化编程步骤 方式选择命令字方式选择命令字控制口,目的选择控制口,目的选择某一口的工作方式某一口的工作方式例:要求置例:要求置A A口为方式口为方式0 0输出,输出,B B口为方式口为方式0 0输输入,入,PC74PC74为输出,为
13、输出,PC30PC30为输入为输入MOV ALMOV AL,83H83HOUT OUT 控口地址,控口地址,ALAL解:方式选择命令字解:方式选择命令字A口口方方式式0A口口输输出出B口口方方式式0B口口输输入入PC74为输出为输出PC30为输入为输入0100110011.4 8255工作方式及时序工作方式及时序一、一、方式方式0 0与时序与时序数据有效数据有效tARtIR端口数据有效端口数据有效tHRtRAtRDtDFtRRRD输入输入CS,A1,A0D7D0方式方式0 输入时序输入时序数据有效数据有效tAWtDW数据有效数据有效tWDtWAtWBtWWWR输出(端口输出)输出(端口输出)C
14、S,A1,A0D7D0(CPU输出数据)输出数据)方式方式0 输出时序输出时序二、二、方式方式1输入(选通型输入)及时序输入(选通型输入)及时序1 0 1 1 1/0 X X XA口口方式方式11=PC7、6为入线为入线0=PC7、6为出线为出线方式选择命令字方式选择命令字输入输入PC4PC5PC3INTEAPC76PA70空闲空闲STBAIBFAINTRAA口选通型输入口选通型输入1.A口方式口方式1输入的预置输入的预置当方式字当方式字=B0H写入控制写入控制口之后,口之后,A口即工作在选通型口即工作在选通型输入,输入,PC4PC5PC3INTEAPC76PA70空闲空闲STBAIBFAIN
15、TRAA口选通型输入口选通型输入PC7、PC6空闲,输出线?输入线?受方式字空闲,输出线?输入线?受方式字D3控制控制PA7PA0即为输入线即为输入线PC4自动定义为入线,称为自动定义为入线,称为STBAPC5自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为IBFAPC3自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为INTRA它们是输出线?输入线?不再受方式字它们是输出线?输入线?不再受方式字D3D3、D0D0控制控制此时:此时:PC4PC5PC3INTEAPC76PA70空闲空闲STBAIBFAINTRAA口选通型输入口选通型输入 当当INTEA=1之后,若之后,若IBFA=1,则,则A口提出中断请求口提
16、出中断请求2.A口方式口方式1输入时,输入时,A口的中口的中断管理断管理用用C口置口置0/置置1命令字使命令字使PC4=1,则则INTEA=1,允许允许A口中断口中断用用C口置口置0/置置1命令字使命令字使PC4=0,则则INTEA=0,禁止禁止A口中断口中断 INTEA为为A口的中断允许口的中断允许触发器,当触发器,当A口定义为方口定义为方式式1输入时:输入时:注意:中断允许触发器只能受注意:中断允许触发器只能受CPU控制,外设信控制,外设信号号STBA不能使其置不能使其置0/1PC2PC1PC0INTEBPB70STBBIBFBINTRBB口选通型输入口选通型输入1 X X X X 1 1
17、 XB口方式口方式1输入输入方式选择命令字方式选择命令字3.B口方式口方式1输入的预置输入的预置当方式字当方式字=86H写入控制写入控制口之后,口之后,B口即工作在选通口即工作在选通型输入,型输入,STBBPC2PC1PC0INTEBPB70B口选通型输入口选通型输入IBFBINTRBPB7PB0即为输入线即为输入线PC2自动定义为入线,称为自动定义为入线,称为STBBPC1自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为IBFBPC0自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为INTRB输出线?输入输出线?输入线?不再受方线?不再受方式字式字D0控制控制此时:此时:4.B口方式口方式1输入时的中断管理输
18、入时的中断管理 INTEB=1之后,若之后,若IBFB=1,则,则INTRB=1,B口可口可提出中断请求提出中断请求 INTEB为为B口的中断允许触口的中断允许触发器,当发器,当B口工作在方式口工作在方式1输入时:输入时:用用C口置口置0/1命令字使命令字使PC2=1,则则INTEB=1,允许允许B口中断口中断;用用C口置口置0/1命令字使命令字使PC2=0,则则INTEB=0,禁止禁止B口中断口中断 注意:中断允许触发器注意:中断允许触发器INTEB受受CPU控制,外设控制,外设信号信号STBB不能使不能使INTEB置置0/1STBBPC2PC1PC0INTEBPB70B口选通型输入口选通型
19、输入IBFBINTRB5.方式方式1输入的时序图输入的时序图tSITtSIBtRITtRIBtPStPHtSTSTBIBFINTR方式方式1 输入时序输入时序RD来自外设的来自外设的输入数据输入数据STBIBFINTRRD来自外设的来自外设的输入数据输入数据方式方式1输入操作是由输入操作是由STB=引发的,引发的,STB=后:后:外设数据外设数据8255,IBF=STBIBFINTRRD来自外设的来自外设的输入数据输入数据 满足下列条件,提中断请求:满足下列条件,提中断请求:HSTB信号结束(信号结束(STB脉宽可以很宽)脉宽可以很宽)HIBF=1,(,(外设数据确已锁存)外设数据确已锁存)H
20、INTE=1(中断允许触发器置中断允许触发器置1)服务程序执行服务程序执行IN指令之后:指令之后:RD信号前沿使信号前沿使INTR=,后沿使后沿使IBF=0 从而结束一次数据输入过程从而结束一次数据输入过程STBIBFINTRRD来自外设的来自外设的输入数据输入数据6.方式方式1输入时,输入时,CPU8255信息交换的方信息交换的方式式 可以用中断方式可以用中断方式 可以用查询方式,可以用查询方式,输入查询应查询输入查询应查询IBF,不应该查询不应该查询STB!STB脉冲是外设送来,它最小可小到脉冲是外设送来,它最小可小到500ns,而在而在500ns的时间内正好运行的时间内正好运行CPU的查
21、询指令是不可能的的查询指令是不可能的三、三、方式方式1输出输出(选通型输出选通型输出)及时序及时序1 0 1 0 1/0 X X XA口口方式方式1输出输出1=PC4、5为入线为入线0=PC4、5为出线为出线方式选择命令字方式选择命令字PC6PC7PC3INTEAPC4、5PA70空闲空闲ACKAOBFAINTRAA口选通型输出口选通型输出PC6PC7PC3INTEAPC4、5PA70空闲空闲ACKAOBFAINTRAA口选通型输出口选通型输出1.A口方式口方式1输出的预置输出的预置当方式字当方式字=A0H写入写入控制口之后,控制口之后,A口即工作口即工作在选通型输出方式,在选通型输出方式,P
22、C4、PC5空闲,出?入?受方式字空闲,出?入?受方式字D3控制控制PA70为输出线为输出线PC6自动定义为入线,称自动定义为入线,称ACKAPC7自动定义为出线,称自动定义为出线,称OBFAPC3自动定义为出线,称自动定义为出线,称INTRA输出?输入?输出?输入?不再受方式字不再受方式字D3、D0控制控制此时:此时:2.方式方式1输出时输出时A口的中断管理口的中断管理 INTEA为为A口的中断允许口的中断允许触发器,当触发器,当A口定义为方口定义为方式式1 输出时:输出时:用用C口置口置0/置置1命令字使命令字使PC6置置1,则则INTEA=1,允许允许A口中断口中断用用C口置口置0/置置
23、1命令字使命令字使PC6置置0,则则INTEA=0,禁止禁止A口中断口中断 当当INTEA=1之后,若之后,若OBFA=1,则,则A口提中断口提中断 INTEA只能受只能受CPU控制,外设控制,外设ACKA信号不能改信号不能改变其状态变其状态PC6PC7PC3INTEAPC4、5PA70空闲空闲ACKAOBFAINTRAA口选通型输出口选通型输出ACKBOBFBINTRB1 X X X X 1 0 XB口方式口方式1输出输出方式选择命令字方式选择命令字PC2PC1PC0INTEBPB70B口选通型输出口选通型输出OBFBPC2PC1PC0INTEBPB70B口选通型输出口选通型输出ACKBIN
24、TRB3.口方式输出的设置口方式输出的设置当方式字当方式字=84H控制控制口之后,口之后,B口即工作在选通口即工作在选通型输出方式,型输出方式,入线?出线?入线?出线?不 再 受 方 式不 再 受 方 式字字D0控制控制PB7PB0定义为输出线定义为输出线PC2自动定义为入线,称为自动定义为入线,称为ACKBPC1自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为OBFBPC0自动定义为出线,称为自动定义为出线,称为INTRB此时:此时:4.方式方式1输出时,输出时,B口的中断管理口的中断管理 INTEB为为B口的中断允许口的中断允许触发器触发器,当当B口工作在方式口工作在方式1输出时:输出时:用用C口
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