第章并行通信及其接口電路

1、第第9 9章章 并行通信及其接口電路并行通信及其接口電路1本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容(1) 可編程并行接口電路可編程并行接口電路8255A的結(jié)構(gòu)及工作原理的結(jié)構(gòu)及工作原理(2) 8255A的應(yīng)用的應(yīng)用2本章主要復(fù)習(xí)內(nèi)容本章主要復(fù)習(xí)內(nèi)容1.PPT第第7頁(yè)頁(yè)P(yáng)PT第第10頁(yè)頁(yè)2.PPT第第24頁(yè)頁(yè)3.PPT第第26頁(yè)頁(yè)P(yáng)PT第第47頁(yè)頁(yè)4.PPT第第54頁(yè)頁(yè)P(yáng)PT第第61頁(yè)頁(yè)5.教材例題教材例題3本章主要復(fù)習(xí)內(nèi)容本章主要復(fù)習(xí)內(nèi)容1.8255A的基本組成及工作方式的基本組成及工作方式2.一個(gè)可編程并行接口電路應(yīng)包括哪些組成部分一個(gè)可編程并行接口電路應(yīng)包括哪些組成部分3.8255A的方式的方式0、方式、

2、方式1和方式和方式2的主要區(qū)別、特點(diǎn)的主要區(qū)別、特點(diǎn)4.8255A的方式選擇控制字的方式選擇控制字5.8255A的方式的方式0、方式、方式1編程編程4n在計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，有兩種基本的數(shù)據(jù)傳送在計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，有兩種基本的數(shù)據(jù)傳送方式，即串行數(shù)據(jù)傳送方式和并行數(shù)據(jù)傳送方式，也方式，即串行數(shù)據(jù)傳送方式和并行數(shù)據(jù)傳送方式，也稱串行通信和并行通信。稱串行通信和并行通信。n數(shù)據(jù)在單條一位寬的傳輸線上按時(shí)間先后一位一位地?cái)?shù)據(jù)在單條一位寬的傳輸線上按時(shí)間先后一位一位地進(jìn)行傳送，稱為串行傳送；進(jìn)行傳送，稱為串行傳送；n數(shù)據(jù)在多位寬的傳輸線上各位同時(shí)進(jìn)行傳送，稱為并數(shù)據(jù)在多位寬的傳輸線上各位同時(shí)

3、進(jìn)行傳送，稱為并行傳送。行傳送。n和串行傳送相比，在同樣的時(shí)鐘速率下，并行傳送的和串行傳送相比，在同樣的時(shí)鐘速率下，并行傳送的數(shù)據(jù)傳輸率較高。數(shù)據(jù)傳輸率較高。5n并行通信往往適用于信息傳輸率要求較高，而傳輸距離較并行通信往往適用于信息傳輸率要求較高，而傳輸距離較短的場(chǎng)合。短的場(chǎng)合。n本章重點(diǎn)介紹并行通信及其所要求的并行接口電路，研究本章重點(diǎn)介紹并行通信及其所要求的并行接口電路，研究它們的組成、功能及典型的并行接口芯片的工作原理及使它們的組成、功能及典型的并行接口芯片的工作原理及使用方法。用方法。n著重介紹著重介紹可編程可編程并行接口電路并行接口電路8255A及其典型應(yīng)用。及其典型應(yīng)用。69.1

4、 可編程并行接口的組成及工作過(guò)程可編程并行接口的組成及工作過(guò)程9.1.1 可編程并行接口的組成及其與可編程并行接口的組成及其與CPU和和外設(shè)的連接外設(shè)的連接n通常，通常，一個(gè)可編程并行接口電路應(yīng)包括下列組成部分：一個(gè)可編程并行接口電路應(yīng)包括下列組成部分：(1) 兩個(gè)或兩個(gè)以上具有緩沖能力的數(shù)據(jù)寄存器。兩個(gè)或兩個(gè)以上具有緩沖能力的數(shù)據(jù)寄存器。(2) 可供可供CPU訪問(wèn)的控制及狀態(tài)寄存器。訪問(wèn)的控制及狀態(tài)寄存器。(3) 片選和內(nèi)部控制邏輯電路。片選和內(nèi)部控制邏輯電路。7(4)與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制與聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制與聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。(5)與與CPU用中斷方式傳送數(shù)據(jù)的相關(guān)中斷控制

5、電路。用中斷方式傳送數(shù)據(jù)的相關(guān)中斷控制電路。n典型的可編程并行接口及其與典型的可編程并行接口及其與CPU和外設(shè)的連接示意和外設(shè)的連接示意圖如圖圖如圖9.1所示。所示。8圖圖9.1 可編程并行接口電路及其與可編程并行接口電路及其與CPU和外設(shè)的連接和外設(shè)的連接CPU輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸輸入入設(shè)設(shè)備備并行接口電路并行接口電路數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線讀控信號(hào)讀控信號(hào)寫(xiě)控信號(hào)寫(xiě)控信號(hào)復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào)地址地址譯碼器譯碼器片選片選輸出緩沖寄存器輸出緩沖寄存器輸入緩沖寄存器輸入緩沖寄存器控制寄存器控制寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器中斷邏輯中斷邏輯并行輸出數(shù)據(jù)并行輸出數(shù)據(jù)并行

6、輸入數(shù)據(jù)并行輸入數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好輸出準(zhǔn)備好輸出回答輸出回答輸入準(zhǔn)備好輸入準(zhǔn)備好輸入回答輸入回答9n由圖由圖9.1可以看出，可編程并行接口電路內(nèi)部具有接收可以看出，可編程并行接口電路內(nèi)部具有接收CPU控制命令的控制命令的“控制寄存器控制寄存器”，提供各種狀態(tài)信息的，提供各種狀態(tài)信息的“狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器”以及用來(lái)同外設(shè)交換數(shù)據(jù)的以及用來(lái)同外設(shè)交換數(shù)據(jù)的“輸出緩沖輸出緩沖寄存器寄存器”和和“輸入緩沖寄存器輸入緩沖寄存器”。n可編程并行接口與可編程并行接口與CPU之間的連接信號(hào)通常有：之間的連接信號(hào)通常有： 雙向數(shù)雙向數(shù)據(jù)總線，讀、寫(xiě)控制信號(hào)，復(fù)位信號(hào)，中斷請(qǐng)求信號(hào)，據(jù)總線，讀、寫(xiě)控制信號(hào)，復(fù)位信號(hào)

7、，中斷請(qǐng)求信號(hào)，中斷響應(yīng)信號(hào)以及地址信號(hào)等中斷響應(yīng)信號(hào)以及地址信號(hào)等。10n可編程并行接口與外設(shè)之間除了必不可少的并行輸入可編程并行接口與外設(shè)之間除了必不可少的并行輸入數(shù)據(jù)線和并行輸出數(shù)據(jù)線之外，還有專門(mén)用于兩者之?dāng)?shù)據(jù)線和并行輸出數(shù)據(jù)線之外，還有專門(mén)用于兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)答信號(hào)，也稱間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)答信號(hào)，也稱“握手握手”信號(hào)。信號(hào)。n既然是握手，就一定是雙方的動(dòng)作，所以這種信號(hào)線既然是握手，就一定是雙方的動(dòng)作，所以這種信號(hào)線總是成對(duì)出現(xiàn)的，如圖總是成對(duì)出現(xiàn)的，如圖9.1中所示的中所示的“輸出準(zhǔn)備好輸出準(zhǔn)備好”與與“輸出回答輸出回答”就是一對(duì)握手信號(hào)；就是一對(duì)握手信號(hào)；“輸入準(zhǔn)備好輸入

8、準(zhǔn)備好”與與“輸入回答輸入回答”是另一對(duì)握手信號(hào)是另一對(duì)握手信號(hào) 119.1.2 可編程并行接口的數(shù)據(jù)輸入輸出過(guò)程可編程并行接口的數(shù)據(jù)輸入輸出過(guò)程 將以將以8255A為例進(jìn)行討論。為例進(jìn)行討論。129.2 可編程并行通信接口可編程并行通信接口8255A9.2.1 8255A的性能概要的性能概要nIntel 8255A是一個(gè)為是一個(gè)為Intel 8080和和8085微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通用可編程并行接口芯片，也可應(yīng)用于其他微機(jī)系統(tǒng)通用可編程并行接口芯片，也可應(yīng)用于其他微機(jī)系統(tǒng)之中。之中。n8255A采用采用40腳雙列直插封裝，單一腳雙列直插封裝，單一+5V電源，全部輸電源，全部輸入輸出與

9、入輸出與TTL電平兼容。電平兼容。n用用8255A連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加其他電連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加其他電路，給使用帶來(lái)很大方便。路，給使用帶來(lái)很大方便。13n8255A 有三個(gè)輸入輸出端口：有三個(gè)輸入輸出端口： 端口端口A、端口、端口B、端口、端口C。n每個(gè)端口都可通過(guò)編程設(shè)定為輸入端口或輸出端口，每個(gè)端口都可通過(guò)編程設(shè)定為輸入端口或輸出端口，但有各自不同的方式和特點(diǎn)。但有各自不同的方式和特點(diǎn)。n端口端口C可作為一個(gè)獨(dú)立的端口使用，但通常是配合端可作為一個(gè)獨(dú)立的端口使用，但通常是配合端口口A和端口和端口B的工作，為這兩個(gè)端口的輸入輸出提供控的工作，為這兩個(gè)端口的輸入輸出提

10、供控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)。制聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 149.2.2 8255A芯片引腳分配及引腳信號(hào)說(shuō)明芯片引腳分配及引腳信號(hào)說(shuō)明n8255A芯片引腳分配如圖芯片引腳分配如圖9.2所示。所示。n8255A芯片的芯片的40條引腳，大致可分為三類：條引腳，大致可分為三類：(1) 電源與地線共電源與地線共2條：條： Vcc、GND。(2) 與外設(shè)相連的共與外設(shè)相連的共24條：條：nPA7PA0： 端口端口A數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)。nPB7PB0： 端口端口B數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)。nPC7PC0： 端口端口C數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)。15圖圖9.2 8255 A芯片引腳分配芯片引腳分配1402393384375366357348339

11、8255A 3210311130122913281427152616251724182319222021PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PB0PB1PB2PA4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB314023933843753663573483398255A 3210311130122913281427152616251724182319222021PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PB0PB1PB2PA4PA5

12、PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB316(3) 與與CPU相連的共相連的共14條：條：nRESET: 復(fù)位信號(hào)，高電平有效。當(dāng)復(fù)位信號(hào)，高電平有效。當(dāng)RESET信號(hào)有效信號(hào)有效時(shí)，所有內(nèi)部寄存器都被清除。同時(shí)，時(shí)，所有內(nèi)部寄存器都被清除。同時(shí)，3個(gè)數(shù)據(jù)端口個(gè)數(shù)據(jù)端口被自動(dòng)設(shè)置為輸入端口。被自動(dòng)設(shè)置為輸入端口。nD7D0: 雙向數(shù)據(jù)線，在雙向數(shù)據(jù)線，在8080、8085系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，8255A的的D7D0與系統(tǒng)的與系統(tǒng)的8位數(shù)據(jù)總線相連；位數(shù)據(jù)總線相連； n在在8086系統(tǒng)中，采用系統(tǒng)中，采用16位數(shù)據(jù)總線，位數(shù)據(jù)總線，8255A的的D

13、7D0通常是接在通常是接在16位數(shù)據(jù)總線的低位數(shù)據(jù)總線的低8位上。位上。17nCS: 片選信號(hào)，低電平有效。該信號(hào)來(lái)自譯碼器的輸片選信號(hào)，低電平有效。該信號(hào)來(lái)自譯碼器的輸出，只有當(dāng)出，只有當(dāng)CS有效時(shí)，讀信號(hào)有效時(shí)，讀信號(hào)RD和寫(xiě)信號(hào)和寫(xiě)信號(hào)WR才對(duì)才對(duì)8255A有效。有效。nRD：讀信號(hào)，低電平有效。它控制從讀信號(hào)，低電平有效。它控制從8255A讀出數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。或狀態(tài)信息。18nWR： 寫(xiě)信號(hào)，低電平有效。它控制把數(shù)據(jù)或控制命寫(xiě)信號(hào)，低電平有效。它控制把數(shù)據(jù)或控制命令字寫(xiě)入令字寫(xiě)入8255A。nA1、A0： 端口選擇信號(hào)。端口選擇信號(hào)。8255A內(nèi)部共有內(nèi)部共有4個(gè)端口個(gè)端口(即

14、即寄存器寄存器)： 3個(gè)數(shù)據(jù)端口個(gè)數(shù)據(jù)端口(端口端口A、端口、端口B、端口、端口C) 和和1個(gè)個(gè)控制端口控制端口,當(dāng)片選信號(hào)當(dāng)片選信號(hào)CS有效時(shí)，規(guī)定有效時(shí)，規(guī)定A1、 A0為為00、01、10、11時(shí)，分別選中時(shí)，分別選中端口端口A、端口、端口B、端口、端口C和控和控制端口。制端口。nCS、RD、WR、A1、A0 這五個(gè)信號(hào)的組合決定了對(duì)這五個(gè)信號(hào)的組合決定了對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)端口和一個(gè)控制端口的讀寫(xiě)操作，三個(gè)數(shù)據(jù)端口和一個(gè)控制端口的讀寫(xiě)操作，如表如表9-1所所示。示。19表表9-1 8255A端口選擇和基本操作端口選擇和基本操作A1A0輸入操作（輸入操作（讀讀）00010端口端口A數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線

15、01010端口端口B數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線10010端口端口C數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線輸出操作（輸出操作（寫(xiě)寫(xiě)）00100數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線端口端口A01100數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線端口端口B10100數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線端口端口C11100數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線控制字寄存器控制字寄存器無(wú)操作情況無(wú)操作情況XXXX1數(shù)據(jù)總線為三態(tài)（高阻）數(shù)據(jù)總線為三態(tài)（高阻）11010非法操作非法操作XX110數(shù)據(jù)總線為三態(tài)（高阻）數(shù)據(jù)總線為三態(tài)（高阻）RDWRcs209.2.3 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖n8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖如圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖如圖9.3所示。所示。21圖圖9.3 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖RESE

16、TA組組端口端口A（8位）位）A組組端口端口C（高（高4位）位）B組組端口端口C（低（低4位）位）B組組端口端口B（8位）位）I/O PA7PA0I/O PC7PC4I/O PC3PC0I/O PB7PB0A組控制組控制B組控制組控制數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器緩沖器讀寫(xiě)讀寫(xiě)控制控制邏輯邏輯_RD_WRA1A0_CS電源電源+5VGND8位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線D7D0雙向數(shù)據(jù)總線雙向數(shù)據(jù)總線22n由圖由圖9.3可以看出，可以看出，8255A由以下幾部分組成：由以下幾部分組成：1) 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器n這是一個(gè)雙向三態(tài)這是一個(gè)雙向三態(tài)8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255A與與

17、CPU數(shù)據(jù)總線的接口。數(shù)據(jù)總線的接口。n輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)以及輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)以及CPU發(fā)給發(fā)給8255A的控制字和的控制字和從從8255A讀出的狀態(tài)信息都是通過(guò)該緩沖器傳送的。讀出的狀態(tài)信息都是通過(guò)該緩沖器傳送的。232) 端口端口A、端口、端口B、端口、端口Cn8255A有三個(gè)有三個(gè)8位端口位端口(端口端口A、端口、端口B、端口、端口C)，各端，各端口可由程序設(shè)定為輸入端口或輸出端口?？诳捎沙绦蛟O(shè)定為輸入端口或輸出端口。n在使用中，端口在使用中，端口A和端口和端口B常常作為獨(dú)立的輸入端口或常常作為獨(dú)立的輸入端口或輸出端口。輸出端口。n端口端口C也可以作為輸入端口或輸出端口，但往往是用也可

18、以作為輸入端口或輸出端口，但往往是用來(lái)配合端口來(lái)配合端口A和端口和端口B的工作。的工作。n在方式字的控制下，端口在方式字的控制下，端口C可以分成兩個(gè)可以分成兩個(gè)4位的端口，位的端口，分別用來(lái)為端口分別用來(lái)為端口A和端口和端口B提供控制和狀態(tài)信息。提供控制和狀態(tài)信息。243) A組控制和組控制和B組控制組控制nA組控制組控制控制端口控制端口A及端口及端口C的高的高4位。位。nB組控制組控制控制端口控制端口B及端口及端口C的低的低4位。位。4) 讀寫(xiě)控制邏輯讀寫(xiě)控制邏輯n讀寫(xiě)控制邏輯負(fù)責(zé)管理讀寫(xiě)控制邏輯負(fù)責(zé)管理8255A的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。259.2.4 8255A的控制字的控制字1.

19、 方式選擇控制字方式選擇控制字n方式選擇控制字的格式如圖方式選擇控制字的格式如圖9.4所示。所示。26圖圖9.4 8255A方式選擇控制字方式選擇控制字1D6D5D4D3D2D1D0方式選擇控方式選擇控制字標(biāo)識(shí)位制字標(biāo)識(shí)位A組方式選擇組方式選擇00 方式方式001 方式方式11x 方式方式2端口端口A1 輸入輸入0 輸出輸出 PC3PC0: 1 輸入輸入 （方式（方式0時(shí)）時(shí)） 0 輸出輸出端口端口B: 1 輸入輸入 0 輸出輸出B組方式選擇：組方式選擇： 0 方式方式0 1 方式方式1 PC7PC4: 1 輸入輸入（方式（方式0時(shí)）時(shí)） 0 輸出輸出 27n假定要求假定要求8255A的各個(gè)端

20、口工作于如下方式：的各個(gè)端口工作于如下方式：n端口端口A方式方式0，輸出；，輸出；n端口端口B方式方式0，輸入；，輸入；n端口端口C的高的高4位位方式方式0，輸出；，輸出；n端口端口C的低的低4位位方式方式0，輸入。，輸入。n相應(yīng)的方式選擇控制字應(yīng)為相應(yīng)的方式選擇控制字應(yīng)為10000011B(83H)。28n設(shè)在設(shè)在8086系統(tǒng)中系統(tǒng)中8255A控制口的地址為控制口的地址為D6H，則執(zhí)行，則執(zhí)行如下兩條指令即可實(shí)現(xiàn)上述工作方式的設(shè)定。如下兩條指令即可實(shí)現(xiàn)上述工作方式的設(shè)定。 nMOV AL, 83HnOUT 0D6 , AL ；將方式選擇控制字寫(xiě)入控制口將方式選擇控制字寫(xiě)入控制口292. 端口

21、端口C按位置按位置1置置0控制字控制字n可以用專門(mén)的控制字實(shí)現(xiàn)對(duì)端口可以用專門(mén)的控制字實(shí)現(xiàn)對(duì)端口C按位置按位置1置置0操作，操作，用以產(chǎn)生所需的控制功能，這種控制字就是用以產(chǎn)生所需的控制功能，這種控制字就是“端口端口C按位置按位置1置置0控制字控制字”。n該控制字的具體格式該控制字的具體格式如圖如圖9.5所示。所示。 30圖圖9.5 端口端口C按位置按位置1/置置0控制字控制字0D6D5D4D3D2D1D0 xxx無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) 1: 置置1 0: 置置000001111端口端口C按位置按位置1/置置0控制字標(biāo)識(shí)位控制字標(biāo)識(shí)位位選擇位選擇PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC70011001

22、10101010131n需要指出的是，端口需要指出的是，端口C按位置按位置1置置0控制字是對(duì)端口控制字是對(duì)端口C的操作控制信息，因此的操作控制信息，因此該控制字必須寫(xiě)入控制口，而該控制字必須寫(xiě)入控制口，而不應(yīng)寫(xiě)入端口不應(yīng)寫(xiě)入端口C。n控制字的控制字的D0位決定是置位決定是置“1”操作還是置操作還是置“0”操作，但操作，但究竟是對(duì)端口究竟是對(duì)端口C的哪一位進(jìn)行操作，則決定于控制字的哪一位進(jìn)行操作，則決定于控制字中的中的D3、D2、D1位。位。32n例如，要實(shí)現(xiàn)對(duì)端口例如，要實(shí)現(xiàn)對(duì)端口C的的PC6位置位置“0”，則控制字應(yīng)為，則控制字應(yīng)為00001100B(0CH)。n設(shè)設(shè)8255A的控制口地址同

23、上，則執(zhí)行下列指令即可實(shí)的控制口地址同上，則執(zhí)行下列指令即可實(shí)現(xiàn)指定的功能：現(xiàn)指定的功能：nMOV AL，0CHnOUT 0D6H，AL ；將將“端口端口C按位置按位置1置置0控制字控制字”寫(xiě)入寫(xiě)入 控制口，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制口，實(shí)現(xiàn)對(duì)PC6位置位置“0”339.2.5 8255A的工作方式的工作方式1. 方式方式0n方式方式0也叫也叫基本輸入輸出方式基本輸入輸出方式。n在這種方式下，端口在這種方式下，端口A和端口和端口B可以通過(guò)可以通過(guò)方式選擇控制方式選擇控制字字規(guī)定為輸入口或者輸出口；規(guī)定為輸入口或者輸出口；n端口端口C分為高分為高4位位(PC7PC4) 和低和低4位位(PC3PC0) 兩個(gè)兩個(gè)4

24、位端口，這兩個(gè)位端口，這兩個(gè)4位端口也可由方式選擇控制字分別位端口也可由方式選擇控制字分別規(guī)定為輸入口或輸出口。規(guī)定為輸入口或輸出口。34n這這4個(gè)并行口共可構(gòu)成個(gè)并行口共可構(gòu)成24=16種不同的使用組態(tài)。種不同的使用組態(tài)。n利用利用8255A的方式的方式0進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于沒(méi)有規(guī)定專進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于沒(méi)有規(guī)定專門(mén)的應(yīng)答信號(hào)，所以這種方式常用于與簡(jiǎn)單外設(shè)之間門(mén)的應(yīng)答信號(hào)，所以這種方式常用于與簡(jiǎn)單外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送，如向的數(shù)據(jù)傳送，如向LED顯示器的輸出，從二進(jìn)制開(kāi)關(guān)顯示器的輸出，從二進(jìn)制開(kāi)關(guān)裝置的輸入等。裝置的輸入等。352. 方式方式1n方式方式1也叫也叫選通的輸入輸出方式選通的輸入輸出

25、方式。n和方式和方式0相比，最主要的差別就是當(dāng)端口相比，最主要的差別就是當(dāng)端口A和端口和端口B工工作于方式作于方式1時(shí)，要利用端口時(shí)，要利用端口C來(lái)接收選通信號(hào)或提供有來(lái)接收選通信號(hào)或提供有關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，而這些信號(hào)是由端口關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，而這些信號(hào)是由端口C的固定數(shù)位來(lái)的固定數(shù)位來(lái)接收或提供的，即信號(hào)與數(shù)位之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。接收或提供的，即信號(hào)與數(shù)位之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。n這種關(guān)系不可以用程序的方法予以改變。這種關(guān)系不可以用程序的方法予以改變。 361) 方式方式1輸入輸入n當(dāng)端口當(dāng)端口A和端口和端口B工作于工作于“方式方式1輸入輸入”時(shí)，端口時(shí)，端口C控制控制信號(hào)定義如圖信號(hào)定義如圖9.6 所

26、示。所示。n該圖中還給出了相應(yīng)的方式選擇控制字。該圖中還給出了相應(yīng)的方式選擇控制字。37圖圖9.6 8255A方式方式1輸入輸入 1 0 1 1 1/0 A組方式組方式1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0PC6，71 輸入輸入0 輸出輸出端口端口A輸入輸入INTEBPC2PC1_STBBIBFBPB7PB0_RDPC0D7D0INTRB方式方式1輸入（端口輸入（端口B）INTEAPC4PC5PC6,72I/O_STBAIBFAPA7PA0_RDPC3D7D0INTRA方式方式1輸入（端口輸入（端口A） 1 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0B組方式組方式1端口端

27、口B輸入輸入38n對(duì)于圖對(duì)于圖9.6中所示的控制信號(hào)說(shuō)明如下：中所示的控制信號(hào)說(shuō)明如下：nSTB: 選通信號(hào)選通信號(hào)，低電平有效。它是由外設(shè)送給，低電平有效。它是由外設(shè)送給8255A的輸入信號(hào)，當(dāng)其有效時(shí)，的輸入信號(hào)，當(dāng)其有效時(shí)，8255A接收外設(shè)送來(lái)的一接收外設(shè)送來(lái)的一個(gè)個(gè)8位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。nIBF: “輸入緩沖器滿輸入緩沖器滿”信號(hào)，高電平有效，它是一個(gè)信號(hào)，高電平有效，它是一個(gè)8255A送給外設(shè)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。送給外設(shè)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。n當(dāng)當(dāng)IBF為高電平時(shí)，表示外設(shè)的為高電平時(shí)，表示外設(shè)的數(shù)據(jù)已送進(jìn)輸入緩沖器數(shù)據(jù)已送進(jìn)輸入緩沖器中中，但，但尚未被尚未被CPU取走，通知外設(shè)不能送新數(shù)據(jù)取走，通知外

28、設(shè)不能送新數(shù)據(jù)；n只有當(dāng)只有當(dāng)IBF變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，即變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，即CPU已讀取數(shù)據(jù)，輸入已讀取數(shù)據(jù)，輸入緩沖器變空時(shí)，才允許外設(shè)送新數(shù)據(jù)。緩沖器變空時(shí)，才允許外設(shè)送新數(shù)據(jù)。39nINTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。它是中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。它是8255A的一的一個(gè)輸出信號(hào)，用于向個(gè)輸出信號(hào)，用于向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。發(fā)出中斷請(qǐng)求。nINTEA: 端口端口A中斷允許信號(hào)。中斷允許信號(hào)。INTEA沒(méi)有外部引出端，沒(méi)有外部引出端，它實(shí)際上就是端口它實(shí)際上就是端口A內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器的狀態(tài)信內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器的狀態(tài)信號(hào)。號(hào)。nINTEA由由PC4的置位復(fù)位來(lái)控制的置位復(fù)位來(lái)控制，PC4=1時(shí)

29、，使端口時(shí)，使端口A處于中斷允許狀態(tài)。處于中斷允許狀態(tài)。40nINTEB:端口端口B中斷允許信號(hào)。與中斷允許信號(hào)。與INTEA類似，類似，INTEB也沒(méi)有外部引出端，它是端口也沒(méi)有外部引出端，它是端口B內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器的狀態(tài)信號(hào)。的狀態(tài)信號(hào)。n它由它由PC2的置位復(fù)位來(lái)控制，的置位復(fù)位來(lái)控制，PC2=1時(shí)，使端口時(shí)，使端口B處處于中斷允許狀態(tài)。于中斷允許狀態(tài)。n在方式在方式1輸入時(shí)，輸入時(shí)，PC6和和PC7兩位還閑著未用。如果要兩位還閑著未用。如果要利用它們，可用方式選擇控制字中的利用它們，可用方式選擇控制字中的D3位來(lái)設(shè)定。位來(lái)設(shè)定。n方式方式1輸入工作時(shí)序圖如圖輸入

30、工作時(shí)序圖如圖9.7所示。所示。 41圖圖9.7 方式方式1輸入工作時(shí)序圖輸入工作時(shí)序圖來(lái)自外設(shè)的來(lái)自外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)_STBIBFINTR_RDtRIBtSTtSIBTSITtRITtPStPH422) 方式方式1輸出輸出 當(dāng)端口當(dāng)端口A和端口和端口B工作于方式工作于方式1輸出時(shí)，方式選擇控輸出時(shí)，方式選擇控制字及相應(yīng)的端口制字及相應(yīng)的端口C控制信號(hào)定義如圖控制信號(hào)定義如圖9.8所示。所示。43圖圖9.8 8255A方式方式1輸出輸出 1 0 1 0 1/0 A組方式組方式1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0PC4，51 輸入輸入0 輸出輸出端口端口A輸出輸出 1 1 0

31、D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0B組方式組方式1端口端口B輸出輸出INTEAPC7PC6PC4,52I/O_OBFAACKAPA7PA0_WRPC3D7D0INTRA方式方式1輸出（端口輸出（端口A）INTEBPC1PC2_OBFBACKBPB7PB0_WRPC0D7D0INTRB方式方式1輸出（端口輸出（端口B）44 對(duì)圖對(duì)圖9.8中所示的控制信號(hào)說(shuō)明如下：中所示的控制信號(hào)說(shuō)明如下： OBF: “輸出緩沖器滿輸出緩沖器滿”信號(hào)，低電平有效，它是信號(hào)，低電平有效，它是8255A輸出給外設(shè)的一個(gè)控制信號(hào)。輸出給外設(shè)的一個(gè)控制信號(hào)。 當(dāng)其有效時(shí)，表示當(dāng)其有效時(shí)，表示CPU已經(jīng)把數(shù)據(jù)輸

32、出給指定端口，已經(jīng)把數(shù)據(jù)輸出給指定端口，通知外設(shè)把數(shù)據(jù)取走。通知外設(shè)把數(shù)據(jù)取走。 它是由寫(xiě)信號(hào)它是由寫(xiě)信號(hào)WR的上升沿置成有效的上升沿置成有效(低電平低電平)，而由，而由ACK信號(hào)的有效電平使其恢復(fù)為高電平。信號(hào)的有效電平使其恢復(fù)為高電平。45ACK: 外設(shè)響應(yīng)信號(hào)，低電平有效。當(dāng)其有效時(shí)，表明外設(shè)響應(yīng)信號(hào)，低電平有效。當(dāng)其有效時(shí)，表明CPU通過(guò)通過(guò)8255A輸出的數(shù)據(jù)已經(jīng)由外設(shè)接收。它是對(duì)輸出的數(shù)據(jù)已經(jīng)由外設(shè)接收。它是對(duì)OBF的回答信號(hào)。的回答信號(hào)。INTR: 中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。它是中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。它是8255A的一個(gè)輸出的一個(gè)輸出信號(hào)，用于向信號(hào)，用于向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求

33、。發(fā)出中斷請(qǐng)求。INTR是當(dāng)是當(dāng)ACK、OBF和和INTE都為都為“1”時(shí)才被置成高電平時(shí)才被置成高電平(向向CPU發(fā)出中發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)斷請(qǐng)求信號(hào))；寫(xiě)信號(hào)；寫(xiě)信號(hào)WR的上升沿使其變?yōu)榈碗娖降纳仙厥蛊渥優(yōu)榈碗娖?清除清除中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào))。46INTEA：端口端口A中斷允許信號(hào)，由中斷允許信號(hào)，由PC6的置位的置位/復(fù)位來(lái)控制，復(fù)位來(lái)控制，PC6=1時(shí)，端口時(shí)，端口A處于中斷允許狀態(tài)。處于中斷允許狀態(tài)。INTEB：端口：端口B中斷允許信號(hào)，由中斷允許信號(hào)，由PC2的置位的置位/復(fù)位來(lái)控制，復(fù)位來(lái)控制，PC2=1時(shí)，端口時(shí)，端口B處于中斷允許狀態(tài)。處于中斷允許狀態(tài)。n另外，在方式另外

34、，在方式1輸出時(shí)，輸出時(shí)，PC4、PC5兩位還閑著未用，如果兩位還閑著未用，如果要利用它們可用方式選擇控制字的要利用它們可用方式選擇控制字的D3位來(lái)設(shè)定。位來(lái)設(shè)定。 n方式方式1輸出工作時(shí)序圖如圖輸出工作時(shí)序圖如圖9.9所示所示。 47圖圖9.9 方式方式1輸出工作時(shí)序圖輸出工作時(shí)序圖INTR_WR_OBF_ACK輸出輸出tAKtAITtWITtWOBtAOBtWB483. 方式方式2n方式方式2也叫雙向傳輸方式，也叫雙向傳輸方式，只有端口只有端口A才能工作于方式才能工作于方式2。在方式。在方式2，外設(shè)既可以在，外設(shè)既可以在8位數(shù)據(jù)線上往位數(shù)據(jù)線上往CPU發(fā)送數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)，又可以從據(jù)，又可以從C

35、PU接收數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)。n當(dāng)端口當(dāng)端口A工作于方式工作于方式2時(shí)，端口時(shí)，端口C的的PC7PC3用來(lái)提供用來(lái)提供相應(yīng)的控制和狀態(tài)信號(hào)，配合端口相應(yīng)的控制和狀態(tài)信號(hào)，配合端口A的工作。此時(shí)端的工作。此時(shí)端口口B以及端口以及端口C的的PC2PC0則可工作于方式則可工作于方式0或方式或方式1，如果端口如果端口B工作于方式工作于方式0，那么端口，那么端口C的的PC2PC0 可用作數(shù)據(jù)輸入可用作數(shù)據(jù)輸入/輸出輸出(I/O)；如果端口；如果端口B工作于方式工作于方式1，那么端口那么端口C的的PC2PC0用來(lái)為端口用來(lái)為端口B提供控制和狀態(tài)提供控制和狀態(tài)信號(hào)。信號(hào)。n當(dāng)端口當(dāng)端口A工作于方式工作于方式2時(shí)，

36、方式選擇控制字及端口時(shí)，方式選擇控制字及端口C控控制信號(hào)的定義如圖制信號(hào)的定義如圖9.10所示。所示。49 圖圖9.10 8255A方式方式2501）方式）方式2輸出操作的有關(guān)控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸出操作的有關(guān)控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)nOBFA：端口：端口A“輸出緩沖器滿輸出緩沖器滿”信號(hào)，輸出，低電平信號(hào)，輸出，低電平有效。當(dāng)有效。當(dāng)OBFA有效時(shí)，表示有效時(shí)，表示CPU已經(jīng)將一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入已經(jīng)將一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入8255A的端口的端口A，通知外設(shè)將數(shù)據(jù)取走。，通知外設(shè)將數(shù)據(jù)取走。nACKA：外設(shè)對(duì)外設(shè)對(duì)OBFA的回答信號(hào)，輸入，低電平有效。的回答信號(hào)，輸入，低電平有效。當(dāng)它有效時(shí)，表明外設(shè)已收到端口當(dāng)它有效時(shí)，表明外

37、設(shè)已收到端口A輸出的數(shù)據(jù)。輸出的數(shù)據(jù)。nINTE1：輸出中向輸出中向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求斷允許信號(hào)。當(dāng)發(fā)中斷請(qǐng)求斷允許信號(hào)。當(dāng)INTE1為為1時(shí)，允許時(shí)，允許8255A由由INTRA信號(hào)；當(dāng)信號(hào)；當(dāng)INTE1為為0時(shí)，則屏蔽了該中斷請(qǐng)求。時(shí)，則屏蔽了該中斷請(qǐng)求。nINTE1的狀態(tài)由的狀態(tài)由“端口端口C按位置按位置1/置置0控制字控制字”所設(shè)定所設(shè)定的的PC6位的內(nèi)容來(lái)決定。位的內(nèi)容來(lái)決定。512）方式）方式2輸入操作的有關(guān)控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸入操作的有關(guān)控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)nSTBA：端口：端口A選通信號(hào)，輸入，低電平有效。當(dāng)它有選通信號(hào)，輸入，低電平有效。當(dāng)它有效時(shí)，端口效時(shí)，端口A接收外設(shè)送來(lái)的一個(gè)接收外設(shè)

38、送來(lái)的一個(gè)8位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。nIBFA：端口：端口A“輸入緩沖器滿輸入緩沖器滿”信號(hào)，輸出，高電平有信號(hào)，輸出，高電平有效。當(dāng)效。當(dāng)IBFA=1時(shí)，表明外設(shè)的數(shù)據(jù)已送進(jìn)輸入緩沖器；時(shí)，表明外設(shè)的數(shù)據(jù)已送進(jìn)輸入緩沖器；當(dāng)當(dāng)IBFA=0時(shí)，外設(shè)可以將一個(gè)新的數(shù)據(jù)送入端口時(shí)，外設(shè)可以將一個(gè)新的數(shù)據(jù)送入端口A。nINTE2：輸入中斷允許信號(hào)。它的作用與前述：輸入中斷允許信號(hào)。它的作用與前述INTE1類類似，其狀態(tài)由似，其狀態(tài)由“端口端口C按位置按位置1/置置0控制字控制字”所設(shè)定的所設(shè)定的PC4位的內(nèi)容來(lái)決定。位的內(nèi)容來(lái)決定。n對(duì)于對(duì)于INTRA，在，在INTE1=1和和INTE2=1的情況下，無(wú)論的

39、情況下，無(wú)論OBFA1或者或者IBFA=1都可能使都可能使INTRA=1，向，向CPU請(qǐng)求請(qǐng)求中斷。至于如何識(shí)別中斷請(qǐng)求是來(lái)自輸入還是輸出，中斷。至于如何識(shí)別中斷請(qǐng)求是來(lái)自輸入還是輸出，CPU可以通過(guò)測(cè)試可以通過(guò)測(cè)試8255A的狀態(tài)字的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。的狀態(tài)字的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。52n方式方式2是一種雙向傳輸工作方式。如果一個(gè)并行外部設(shè)是一種雙向傳輸工作方式。如果一個(gè)并行外部設(shè)備既可以作為輸入設(shè)備，又可以作為輸出設(shè)備，并且備既可以作為輸入設(shè)備，又可以作為輸出設(shè)備，并且輸入輸出動(dòng)作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，那么，將這個(gè)外部設(shè)備輸入輸出動(dòng)作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，那么，將這個(gè)外部設(shè)備 和和8255A的端口的端口A相連，并讓它工作

40、于方式相連，并讓它工作于方式2就很合適。就很合適。n磁盤(pán)系統(tǒng)就是這樣一種外設(shè)，主機(jī)既可以往磁盤(pán)控制磁盤(pán)系統(tǒng)就是這樣一種外設(shè)，主機(jī)既可以往磁盤(pán)控制器輸出數(shù)據(jù)，也可以從磁盤(pán)控制器輸入數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)器輸出數(shù)據(jù)，也可以從磁盤(pán)控制器輸入數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)輸出與輸入過(guò)程不是同時(shí)進(jìn)行的。輸出與輸入過(guò)程不是同時(shí)進(jìn)行的。n可以把磁盤(pán)控制器的數(shù)據(jù)線與可以把磁盤(pán)控制器的數(shù)據(jù)線與8255A的的PA7PA0相連，相連，再使再使PC7PC3和磁盤(pán)控制器的控制線和狀態(tài)線相連即和磁盤(pán)控制器的控制線和狀態(tài)線相連即可?？?。539.2.6 8255A的狀態(tài)字的狀態(tài)字 8255A工作于方式工作于方式1和方式和方式2時(shí)的狀態(tài)字是通過(guò)讀端口時(shí)的

41、狀態(tài)字是通過(guò)讀端口C的內(nèi)容來(lái)獲得的。的內(nèi)容來(lái)獲得的。1. 方式方式1狀態(tài)字格式狀態(tài)字格式 方式方式1狀態(tài)字格式如圖狀態(tài)字格式如圖9.11所示。所示。54圖圖9.11 方式方式1狀態(tài)字格式狀態(tài)字格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0A組組B組組（b）方式）方式1輸出狀態(tài)字格式輸出狀態(tài)字格式 _ _ OBFA INTEA I/O I/O INTRA INTEB OBFB INTRB D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0A組組B組組（a）方式）方式1輸入狀態(tài)字格式輸入狀態(tài)字格式 I/O I/O IBFA INTEA INTRA INTEB IBFB INTRB 552. 方式方

42、式2狀態(tài)字格式狀態(tài)字格式 方式方式2的狀態(tài)字也是從端口的狀態(tài)字也是從端口C讀取。讀取。 方式方式2狀態(tài)字的格式如圖狀態(tài)字的格式如圖9.12所示。所示。56圖圖9.12 方式方式2狀態(tài)字格式狀態(tài)字格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0A組狀態(tài)組狀態(tài)B組狀態(tài)組狀態(tài) OBFA INTE1 IBFA INTE2 INTRA_I/O I/O I/O 方式方式1方式方式0INTEB OBFB INTRB INTEB IBFB INTRB 輸出時(shí)輸出時(shí)輸入時(shí)輸入時(shí)_579.2.7 8255A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例例例9.1 8255A工作于方式工作于方式0，利用，利用8255A將外設(shè)開(kāi)關(guān)的二進(jìn)將外設(shè)開(kāi)關(guān)的二進(jìn)制狀態(tài)從端口制狀態(tài)從端口A輸入，經(jīng)程序轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸入，經(jīng)程序轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的LED段選段選碼碼(字形碼字形碼) 后，再?gòu)亩丝诤?，再?gòu)亩丝贐輸出到輸出到LED顯示器。顯示器。n具體連線圖如圖具體連線圖如圖9.13(a) 所示。所示。nLED顯示器如圖顯示器如圖 9.13(b