匯編語(yǔ)言(微機(jī))第六章.ppt

1、1,主講教師：范新民,第六章：可編程并行接口芯片和串行接口芯片,2,主要內(nèi)容：,3,6.1 并行接口與串行接口,并行接口： 是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送，其特點(diǎn)是傳輸速度快，但當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)、位數(shù)又多時(shí)，導(dǎo)致了通信線(xiàn)路復(fù)雜且成本提高。,串行接口： 是指一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式。其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)按位傳送，最少只需一根傳輸線(xiàn)即可完成，成本低但傳送速度慢。,可編程并行接口芯片和串行接口芯片,4,串口與并口： 并口由于8位通道之間的互相干擾。傳輸時(shí)速度就受到了限制。而且當(dāng)傳輸出錯(cuò)時(shí)，要同時(shí)重新傳8個(gè)位的數(shù)據(jù)。串口沒(méi)有干擾，傳輸出錯(cuò)后重發(fā)一位就可以了。所以串口速度非?？?。,并行接口與串行接

2、口,5,一、可編程接口芯片的功能和電路組成 多數(shù)I/O接口具有如下功能及其電路單元： 輸入/輸出數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器，用以解決CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖的作用； 控制命令和狀態(tài)寄存器，以存放CPU對(duì)外設(shè)的控制命令，以及外設(shè)的狀態(tài)信息；,6.1.1 可編程接口芯片概述,地址譯碼器，用來(lái)選擇接口電路中的不同端口； 讀寫(xiě)控制邏輯 中斷控制邏輯,并行接口與串行接口,6,二、可編程接口芯片的幾個(gè)概念 片選的概念 必須要有一個(gè)地址信號(hào)選中接口芯片后，才能使該接口芯片進(jìn)入電路工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入/輸出。 選通端CE（Chip Enable），又稱(chēng)片選端CS （Chip Select

3、）。 CE端是控制接口芯片進(jìn)入電路工作狀態(tài)的引腳端。,可編程接口芯片概述,7,讀/寫(xiě)概念： 當(dāng)?shù)刂沸盘?hào)穩(wěn)定，讀信號(hào)和訪問(wèn)I/O口控制信號(hào)有效時(shí)，片選信號(hào)穩(wěn)定，CPU數(shù)據(jù)線(xiàn)和輸入口接通，進(jìn)行讀操作。 當(dāng)?shù)刂沸盘?hào)穩(wěn)定，CPU輸出數(shù)據(jù)，寫(xiě)信號(hào)和訪問(wèn)I/O口控制信號(hào)有效時(shí)，片選信號(hào)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)寫(xiě)入I/O口。,可編程接口芯片概述,8,可編程接口的概念 接口芯片大部分是多通道、多功能的。 多通道是指一個(gè)接口芯片一面與CPU連接，另一面可接幾個(gè)外設(shè)； 多功能是指一個(gè)接口芯片能實(shí)現(xiàn)多種接口功能，實(shí)現(xiàn)不同的電路工作狀態(tài)。接口芯片功能可由程序改變。,可編程接口芯片概述,9,“聯(lián)絡(luò)”的概念 接口芯片常常需要和外設(shè)間有

4、一定的“聯(lián)絡(luò)”信號(hào)，以保證信息的正常傳送。 通常采用兩個(gè)“聯(lián)絡(luò)”（Handhake）信號(hào)： （選通信號(hào)，strobe）和RDY（就緒信號(hào)，Ready）。,可編程接口芯片概述,10,8255A的結(jié)構(gòu)和引腳功能 8255A的工作方式 8255A的初始化 8255A的應(yīng)用舉例 16位系統(tǒng)中的并行接口,6.2 可編程并行接口芯片8255A,11,6.2.1 8255A的結(jié)構(gòu)和引腳功能,1、8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),12,（1） 數(shù)據(jù)端口 端口A:PA0PA7，數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩存器和輸入鎖存器， 可用于數(shù)據(jù)雙向傳輸。 端口B:PB0PB7，數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩存器和輸入緩存器， B口作為輸出口時(shí)數(shù)據(jù)可得到鎖

5、存，做輸入口時(shí)， 外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)必須維持到有效讀取為止。 端口C:PC0PC7，結(jié)構(gòu)同B口，可作為兩個(gè)4位端口使用， 可配合A口或B口在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)做控制、狀態(tài)和中斷 請(qǐng)求信號(hào)使用。,8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),13,（2）A組控制和B組控制 A口和高4位PC4PC7構(gòu)成A組，B口和低4位PC0PC3構(gòu)成B組。一組有一個(gè)控制寄存器接收CPU控制字，確定8255工作方式。 （3）數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器 八位三態(tài)雙向緩沖器，用于8255與CPU數(shù)據(jù)總線(xiàn)的接口。 （4）讀/寫(xiě)控制邏輯 把接受來(lái)自CPU的地址和控制信號(hào)發(fā)送給兩個(gè)控制組。根據(jù)不同的信息進(jìn)行不同的傳送。,8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),14,2、8255A的引腳及

6、其功能 （1）端口引腳 PA0PA7：端口A數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向，三態(tài)。 PB0PB7：端口B數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向，三態(tài)。 PC0PC7：端口C數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向，三態(tài)。,（2）和CPU連接的引腳 D7D0:數(shù)據(jù)線(xiàn)，與系統(tǒng)總線(xiàn)連接。 RD:讀信號(hào)，輸入，低電平有效，從8255A讀取數(shù)據(jù) WR:寫(xiě)信號(hào)，輸入，低電平有效，把數(shù)據(jù)寫(xiě)入8255,8255A的引腳,15,CS：片選信號(hào)，輸入，低電平有效，決定芯片地址。 RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入。將所有內(nèi)部寄存器的內(nèi)容清零, 3個(gè)數(shù)據(jù)端口設(shè)為輸入工作方式。 A0,A1：端口選擇信號(hào)，8255占四個(gè)端口地址：,根據(jù)RD、WR、CS、A0、A1的不同組合決定8255A的不同端口

7、的操作,8255A的引腳,16,6.2.2 8255A的工作方式,1、方式0基本輸入輸出,CPU可以采用無(wú)條件讀寫(xiě)方式與8255A交換數(shù)據(jù)。 若把C口的兩個(gè)部分用作控制和狀態(tài)口，與外設(shè)的控制和狀態(tài)端相連，CPU也可通過(guò)對(duì)C口的讀寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)A口與B口的查詢(xún)方式工作。 輸出的數(shù)據(jù)被鎖存， 輸入的數(shù)據(jù)不鎖存,端口A、B和C都可工作于輸入或輸出。三個(gè)端口無(wú)必然聯(lián)系，各端口輸入輸出組合共有16種，可適用于多種用途。,17,2、方式1選通輸入輸出（應(yīng)答式輸入輸出） 端口A和B輸入/輸出數(shù)據(jù)時(shí)，必須利用端口C提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)（選通、應(yīng)答信號(hào)）。 一般情況下，用中斷傳送數(shù)據(jù)方式（也可用查詢(xún)方式）。 這時(shí)： 通道A：

8、8位數(shù)據(jù)端口（A口），3位控制位（C口）。 通道B：8位數(shù)據(jù)端口（B口），3位控制位（C口） 。 這種配合固定，不可以用程序修改。,8255A的工作方式,18,特點(diǎn)： 端口A、B既可做輸入又可做輸出。 端口C引腳分別作為控制、狀態(tài)和中斷申請(qǐng)信號(hào)等。 若只有一個(gè)端口工作在方式1，則余下13位可工作在方式0。 若兩個(gè)端口都工作在方式1，則余下2位可由程序指定為輸入或輸出。,端口A、B工作于方式1的輸入或輸出時(shí)，端口C聯(lián)絡(luò)信號(hào)的引腳和意義都不同。,8255A的工作方式,19,（1）方式1的輸入傳送,A、B兩個(gè)口都設(shè)為方式1輸入方式,8255A的工作方式,20,INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效

9、，可向CPU申請(qǐng)中斷。,STB：輸入選通信號(hào)，輸入，低電平有效，表示外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)送至8255A的輸入鎖存器中。,IBF：輸入緩沖區(qū)滿(mǎn)，輸出，高電平有效。通知外設(shè)輸入緩沖區(qū)滿(mǎn)，不要送新數(shù)據(jù)，由CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)（RD的上升沿）清除，表明輸入緩沖器可以接受新數(shù)據(jù)。,INTE：中斷允許，INTEA是C口輸出鎖存器的PC4，INTEB是C口輸出鎖存器的PC2，由它們分別控制A口和B口的中斷申請(qǐng)。 （可由C口置 /復(fù)位控制字將INTE置1 或復(fù)位為0）,8255A的工作方式,21,方式1的輸入時(shí)序： 從工作在方式1下的輸入端口輸入數(shù)據(jù)時(shí),有關(guān)信號(hào)的變化關(guān)系。,8255A的工作方式,22, 當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

10、好，將數(shù)據(jù)送至端口線(xiàn)PA7PA0或PB7PB0 外設(shè)發(fā)出選通信號(hào)STB: 將數(shù)據(jù)鎖存在輸入端口內(nèi)。 使IBF變高，表示輸入端口滿(mǎn)，可用于阻止外設(shè)輸入新數(shù)據(jù)。 如果INTE=1, STB的上升沿使INTR變高，發(fā)出中斷請(qǐng)求。 中斷處理程序中CPU 讀取數(shù)據(jù)，發(fā)出RD信號(hào): (1) RD 的下降沿清除INTR (2) RD 的上升沿清除IBF (3) 端口內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU,以中斷方式輸入數(shù)據(jù):,8255A的工作方式,23, 當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，將數(shù)據(jù)送至端口線(xiàn)PA7PA0或PB7PB0 外設(shè)發(fā)出選通信號(hào)STB: 將數(shù)據(jù)鎖存在輸入端口內(nèi)。 使IBF變高，表示輸入端口滿(mǎn)，可用于阻止外設(shè)輸入新數(shù)據(jù)。 在

11、主程序中CPU查詢(xún)IBF，若其為高電平，讀取數(shù)據(jù)，發(fā)出RD 信號(hào): RD 的上升沿清除IBF 端口內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU,以查詢(xún)方式輸入數(shù)據(jù):,8255A的工作方式,24,查詢(xún)方法從8255的A口向CPU輸入數(shù)據(jù)： 程序如下： INPUT：INAL，PortC；讀方式1狀態(tài)信號(hào) TESTAL，20H ；查A口的IBF JZINPUT ；IBF=0，數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好 INAL，PortA ；IBF0，CPU讀入數(shù)據(jù),方式1輸入時(shí)共用到C口6個(gè)引腳，剩余2個(gè)引腳PC6、PC7可做I/O位，或由C口置 /復(fù)位控制字決定其輸出。,8255A的工作方式,25,（2）方式1的輸出傳送,A口方式1輸出時(shí)相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)信

12、號(hào),B口方式1輸出時(shí)相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)信號(hào),8255A的工作方式,26,INTE：中斷允許，INTEA、INTEB分別控制A口和B口的中斷申請(qǐng)。（INTEA由PC6、INTEB由PC2控制）,OBF：輸出緩沖器滿(mǎn)，輸出，表示CPU已將數(shù)據(jù)輸出到指定端口，通知外設(shè)可以將數(shù)據(jù)取走。,ACK：響應(yīng)信號(hào)，輸入。外設(shè)通知8255已取走數(shù)據(jù)，并清除OBF，置INTR為“1”。,INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出。向CPU申請(qǐng)中斷，請(qǐng)求CPU輸出后續(xù)數(shù)據(jù)。（條件：OBFACKINTE=1）,控制信號(hào)：,8255A的工作方式,27,方式1的輸出時(shí)序：,以中 斷方 式輸 出數(shù) 據(jù):, CPU輸出數(shù)據(jù) CPU發(fā)出WR： 數(shù)據(jù)寫(xiě)

13、到 8255A的端口 使OBF有效，表示輸出端口滿(mǎn)， 清除中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR 外設(shè)接受到數(shù)據(jù)后，發(fā)出ACK信號(hào)： (1) ACK的下降沿使OBF變高， (2) 當(dāng)INTE=1, ACK的上升沿使INTR變高，請(qǐng)求CPU輸出新的數(shù)據(jù),8255A的工作方式,28, CPU輸出數(shù)據(jù) CPU發(fā)出WR： ()數(shù)據(jù)寫(xiě)到 8255A的端口 () 使OBF有效，表示輸出端口滿(mǎn)，通知外設(shè)取數(shù)據(jù)。 外設(shè)接受到數(shù)據(jù)后，發(fā)出ACK信號(hào)： () ACK的下降沿使OBF變高， () 在主程序中CPU查詢(xún)OBF，若其為高電平，數(shù)據(jù)已 取走，端口可接受新的數(shù)據(jù)。,以查詢(xún)方式輸出數(shù)據(jù):,8255A的工作方式,29,注意： 方

14、式1輸出時(shí)共用到C口6個(gè)引腳，剩余2個(gè)引腳PC4、PC5可做I/O位，或由C口置 /復(fù)位控制字決定其輸出。,查詢(xún)方法向8255的A口輸出數(shù)據(jù)： 程序如下： OUTPUT：IN AL，PortC；讀方式1狀態(tài)信號(hào) TEST AL，80H ；查A口的OBF，設(shè)備空閑？ JZ OUTPUT ；OBF=0，不空，等待。 MOV AL，DATAS OUT PortA，AL ；OBF=1，CPU輸出數(shù)據(jù)。,8255A的工作方式,30,3、方式2雙向選通輸入輸出,方式2只限于A組使用。 與方式0、方式1的單向傳送不同，工作在方式2下的端口A，具有雙向傳送功能。 端口工作在方式2時(shí)，C口的5根引腳作為端口的聯(lián)

15、絡(luò)信號(hào)；是方式1下A口輸入、輸出聯(lián)絡(luò)信號(hào)的組合。 C口未做聯(lián)絡(luò)信號(hào)的3條引腳，可作為B口在方式1下的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，也可和B口一樣工作在方式0。由方式控制字決定其輸入/輸出。,8255A的工作方式,31,方式2下的時(shí)序?yàn)榉绞?輸入/輸出兩者的組合。,8255A的工作方式,32,6.2.3 8255A的控制字及初始化 使用8255A，首先要由CPU對(duì)8255A寫(xiě)入控制命令字。 有2種控制命令字： 方式選擇控制字； C口按位置位/復(fù)位控制字； 1、方式選擇控制字 （D7=1） 控制字可以使8255A的三個(gè)數(shù)據(jù)端口工作在不同的工作方式，將三個(gè)端口分為兩組來(lái)設(shè)定。,8255A的工作方式,33,8255A方式選

16、擇控制字,8255A的控制字,34,2、端口C按位置/復(fù)位控制字（D7=0） 可使8255作為位控接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的按位控制。,8255A的控制字,35,例：利用位復(fù)位和置位可使端口C PC5位產(chǎn)生方波。,程序如下: MOVCX，10 LOP：MOVAL,0AH OUTPOR-CL,AL ;置0 CALLDELAY MOVAL,0BH OUTPORT-CL,AL ;置1 CALLDELAY LOOP LOP,8255A的控制字,36,6.2.4 8255A的應(yīng)用實(shí)例 1、初始化設(shè)置 例:一8088系統(tǒng)的8255A工作于方式0，端口A為輸入，端口B為輸出，若系統(tǒng)中8255A的口地址為80H-83

17、H。,方式控制字：,1001X00X,初始化程序：,MOVAL,90H OUT83H,AL,37,例6-2:開(kāi)關(guān)接口 (8255端口地址：60H63H),實(shí)現(xiàn)如下功能:每隔5分鐘從PA口讀入8個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)存入2000H：3000H開(kāi)始的數(shù)據(jù)區(qū)，工作10小時(shí)結(jié)束。,8255A的應(yīng)用實(shí)例,38,MOV AX，2000H MOV DS，AX MOV BX，3000H MOV CX，120 MOV AL，10010000B（90H） OUT 63H，AL LOP：IN AL，60H MOV BX，AL INC BX CALL DELAY 5M LOOP LOP HLT,程序設(shè)計(jì)：,8255A的應(yīng)用實(shí)例

18、,39,例6-3 LED接口,PA口做輸出數(shù)據(jù)口，采用方式0工作方式，無(wú)條件傳送。設(shè)8255A的端口地址為60H63H。要求每隔5分秒，發(fā)光燈向上移一個(gè)。,8255A的應(yīng)用實(shí)例,40,MOV AL，10000000B（80H） OUT 63H，AL MOV CX，7200 MOV AL，7FH LOP：OUT 60H，AL ROR AL，01H CALL DELAY5S LOOP LOP MOV AH，4CH INT 21H,8255A的應(yīng)用實(shí)例,41,例6-4打印機(jī)接口 （1） 并行接口標(biāo)準(zhǔn)（Centronice） 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個(gè)36芯的連接口。 STB：數(shù)據(jù)選通接口； DATA：數(shù)據(jù)信號(hào)

19、； ACK：響應(yīng)信號(hào)； BUSY：忙信號(hào)。,8255A的應(yīng)用實(shí)例,42,采用查詢(xún)控制方式（方式0）的接口 PA口作為向打印機(jī)輸出的數(shù)據(jù)口，PC0產(chǎn)生控制信號(hào)STB，PC7讀取外設(shè)狀態(tài)BUSY,端口地址為90H93H。從內(nèi)存2000H：3000H開(kāi)始取出100個(gè)數(shù)據(jù)送打印機(jī)打印的控制程序?yàn)椋?8255A的應(yīng)用實(shí)例,43,MOV AX，2000H MOV DS，AX MOV BX，3000H MOV CX，100 MOV AL，10001000B OUT 93H，AL LOP：INAL，92H TESTAL，80H JNZLOP,8255A的應(yīng)用實(shí)例,44,MOVAL，BX OUT90H，AL M

20、OVAL，01H OUT92H，AL MOVAL，00H OUT92H，AL MOVAL，01H OUT92H，AL INCBX LOOPLOP MOVAH，4CH INT21H,8255A的應(yīng)用實(shí)例,45,例6-5 鍵盤(pán)接口 兩類(lèi)鍵盤(pán)：簡(jiǎn)單鍵盤(pán)和矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤(pán)。 矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤(pán)又有編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。 編碼鍵盤(pán)能自動(dòng)提供對(duì)應(yīng)于被按鍵的編碼信息，如ASCII碼，并能同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)選通脈沖通知微處理器。 非編碼鍵盤(pán)由一組開(kāi)關(guān)組成，提供行和列的鍵盤(pán)矩陣。其全部工作，包括按鍵的識(shí)別、按鍵代碼的產(chǎn)生、防止串鍵和消去抖動(dòng)等問(wèn)題，都靠程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。,8255A的應(yīng)用實(shí)例,46,最簡(jiǎn)單的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)鍵盤(pán) 每一個(gè)引腳連

21、接一個(gè)鍵 輸入0/1反映健是否高低, 簡(jiǎn)易鍵盤(pán)的工作原理,8255A的應(yīng)用實(shí)例,47,常用的矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤(pán) 每行連接一個(gè)引腳 每列連接一個(gè)引腳, 常用的矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤(pán),8255A的應(yīng)用實(shí)例,48,（1） 鍵盤(pán)輸入信息的過(guò)程： 檢測(cè)是否有鍵按下； 查出按下的是哪一個(gè)鍵； 將該鍵所代表的信息翻譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的內(nèi)部代碼,設(shè)有mn個(gè)鍵： m行由輸出口控制 n列由輸入口讀入,當(dāng)某行輸出為低電平時(shí)： 有鍵按下某列輸入低電平 無(wú)鍵按下某列輸入高電平,8255A的應(yīng)用實(shí)例,49,（2）非編碼鍵盤(pán)的鍵碼識(shí)別方法 為了識(shí)別鍵盤(pán)上的閉合鍵，常用的鍵碼識(shí)別方法有行掃描法。,8255A的應(yīng)用實(shí)例,50,（3）8255A作

22、矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤(pán)接口的實(shí)例,8255A的應(yīng)用實(shí)例,51,使用行掃描方式尋找按下鍵的編號(hào)(鍵號(hào))的程序如下： PORTA EQU 0FFF8H PORTB EQU 0FFFAH PORTC EQU 0FFFCH PORTCN EQU 0FFFEH MOV DX，PORTCN MOV AL，10000010B OUT DX，AL WAITK： MOV DX，PORTA MOV AL，0 OUT DX，AL,8255A的應(yīng)用實(shí)例,52,MOV DX，PORTB IN AL，DX CMPAL，0FFH JZ WAITK MOV BL，0 ；置鍵號(hào)初值 MOV BH，11111110B ；置行掃描初值 MOV CX，8 ；置掃描計(jì)數(shù)器初值 FNDRO