(17)可编程并行IO接口芯片8255及其应用 6.51

（在输入时，也由PC2的位操作来控制）
注意：“在方式1中， PC4和PC2置1/置0，只控制INTEA 和INTEB，不影响PC4和PC2引脚的状态”。
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下图从CPU在中断服务程序输出数据开始，叙述方式1输出：
① DB CPU ⑤ ①
8255
D0~D7 B口 ② PB0~PB7 外 设 ② ④ ③
3）INTRA （PC3充当）Interrupt Request of port A A口中断请求信号输出，有效；8255向CPU发出中断请求
* INTRA 有效的条件？ STBA = 1，IBFA = 1， INTEA =1（PC4）
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*INTEA：8255内部的中断允许触发器的控制信号。 =0：8255不能通过INTRA 引脚发出中断请求； =1：在其它条件满足时，向CPU发中断请求。 怎么设置INTEA=1/0 ？ *INTEA受控于PC4的置1/置0 PC4置1，则INTEA=1，允许8255发出中断请求； PC4置0，则INTEA=0，禁止8255发出中断请求。 （在输出时，则由PC6的位操作来控制INTEA） 怎么设置PC4？
2）控制字寄存器（控制口）
存放8255的控制字
四个可寻址端口 PA、PB、PC和控制口
3）数据总线缓冲器 双向三态8位缓冲器，实现8255与系统DB的连接。 4）读/写控制逻辑
接受来自系统总线的读/写信号，完成内部端口的选择、读/写操作。
（ 2）引脚功能 PA0~PA7：口A的I/O数据线 PB0~PB7：口B的I/O数据线 PC0~PC7：口C的I/O数据线（还可以充当联络信号线） CS ：8255片选
INTR WR
INTRB（PC0） WR （PC1）OBFB （PC2）ACKB
③这个环节比较慢，但不是CPU而是8255在花费时间等待；CPU在④①两个环节保持固有 的高速度。 ① CPU在中断服务程序中向8255写入将要传送给外设的数据，在WR的上升边，把中断请 求信号INTRB置0（因为已经在中断服务程序中，CPU当然已经响应了中断，所以应该撤除 中断请求信号），同时把数据锁存在8255的输出锁存器。在WR的上升边（数据可靠地写入 8255的标志）使得②： ② OBFA有效，它对外设表明：CPU已经把数据送到，请接收。该信号启动外设接收数据。 ③ 外设开始处理数据（可能很慢），当处理完毕数据时，外设对8255回送一个ACKB信号， 表示可以接收下一个数据；同时把OBFB置为无效④（因为数据已经从输出缓冲器读走，不 是满而是空）。
充当A口，B口的联络线
1）STBA （PC4充当） Strobe input 选通输入。 由外设送给8255的选通信号，表明外设数据已准备好，为低时，数据锁存到A口。
2）IBFA （PC5充当） Input Buffer Full 输入缓冲器满。 有效：8255对外表明数据已经装入A口的缓存器，这是一个状态信号。CPU的读信号 使之失效。 IBFA 可以提供给CPU作为查询信号 可以作为向CPU发出中断请求的一个条件 可以作为“数据收到”信号
由“C口按位置位/复位控制字”来确定。
后面将介绍 此控制字
A口方式1的输入接线原理图 8255
CPU DB④ D0~D7 A口 INTR RD ③ ④ INTRA（PC3） RD （PC5）IBFA （PC4）STBA
①PA0~PA7
外 设 ② ⑤ ①
①这个环节比较慢，但不是CPU而是8255在花费时间等待；CPU在③④两个环节保持 固有的高速度。
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（1）内部结构
1）三个数据口 A口（PA），B口（PB），C（PC） 分为两组：
A组 A口（PA）， C口高四位 B组 B口（PB）， C口低四位
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在三个端口中，C口的功能最多： *8位并行口， *两个4位并行口， *充当A口和B口的联络线， *位操作功能（分别对每一位置1或置0）， *允许或禁止A口和B口发出中断请求
A
STBA IBFA INTRA RD
PA0~ PA7
① ② ③ ④
①
来自外设的数 据 进入8255
⑤
D0~D7
来自8255的数据 进入CPU
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（2）方式1的输出（以PB为例） *用于输出操作的联络线 1）OBFB （PC1）Output Buffer Full 输出缓冲器满 这是8255对外设发出的数据选通信号。 有效表明：CPU已经把数据锁存在8255的B口 2）ACKB （PC2）Acknowledge 响应输入 这是外设对8255发出的OBFB的响应信号 有效：外设已经接收到来自8255的数据 3）INTRB （PC0）Interrupt Request of port B B口中断请求信号输出 有效：8255向CPU发出中断请求 *INTRB有效的条件：OBFB = 1，ACKB = 1，INTEB =1 INTEB受控于PC2 置1/置0 设置PC2=1时，INTEB=1，允许8255发出中断请求； 设置PC2=0，则INTEB=0，禁止8255发出中断请求。
片内地 址选择
口A 口B 口C 口控
138 工 作条件
6.5.2 8255A的工作方式
*三种工作方式： 1．方式0——基本I/O *无条件输入/输出。
*基本I/O方式，是一种无条件传送方式 *外设总是可以传送数据给CPU，或可以接收来自CPU的数据 作为输出时，有数据锁存功能。可以控制其它芯片的控制端（如8254的GATE，脉冲分配 器的循环方向），可以控制LED（实验有这项内容），可以控制LCD，打印机，并行数据传 送…….。 作为输入时，有三态缓冲功能。可以采集开关量（实验有这项内容），可以作为并行数据 传送。
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① 外设数据准备好，向8255发出STBA信号，使来自外设的数据进入8255数据缓存器。 ② 8255数据缓存器可靠接收数据后，IBFA有效，表明“满”，有数据，待发送。 ③ 如果已经把INTEA设置为1，于是满足发出中断请求的条件（STB=1，IBF=1，INTEA=1）， INTRA有效，发出中断请求。 ④ 如果CPU接受中断请求，在转入中断服务程序后，用IN指令读取8255 （即外设）的数据。 RD信号的下降边使INTRA复位。因为RD信号的产生表明已经响应了中断，当然应该撤除中 断请求信号，以免一次中断，多次响应。 ⑤ RD的上升边，撤除IBFA，因为读信号的上升边表明数据已经取走，应当使IBFA无效， 表明“空”，外设可以送下一个数据。 设INTE =1；STBA =1 IBFA=1
下面开始8255的编程
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A1 A0 8255片内端口选择 0 0 选中PA 0 1 选中PB 1 0 选中PC 1 1 选中控制寄存器 *8255与CPU总线的接口方法 74LS138
A9 A8 A6 A5 A4 A7 A3 A2 A1 A0 IOR IOW DB G1 G2A.
或
8255
PA0 CS ： 。 PA7 . . PB0 : PB7 PC0 : PC7第5页电气工程学院
2．方式1——应答式I/O *应答方式必须有联络信号线，完成数据传送前的准备工作。 *借助C口的口线，分配给A口和B口作为联络线。 *在这种方式下，可以按查询方式或中断方式与CPU交换信息。 *选通方式需要有联络线。C口具有多重功能，其中一项：
（1）方式1的输入（以PA为例）
*用于输入的联络线
G2B
Y0 Y1 : :
:
C B A : : Y7
A1 A0 RD WR D0~D7
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片选信号 A9 1 1 1 1 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 204H 0 0 0 0 0 0 1 0 1 205H 0 0 0 0 0 0 1 1 0 206H 0 0 0 0 0 0 1 1 1 207H 未用 Y1
INTRB
INTEB=1 OBFB=1 ACKB=1
波形图是从CPU在中断服务程序输出数据开始，描述8255在方式1下的输出
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3．方式2的功能及接口方法 *只有A口具有方式2 *占用5条PC的口线作为联络线 输出时：PC6（ACKA），PC7（OBFA） 输入时：PC4（STBA）， PC5（IBFA） 中断请求线：PC3（INTRA） *在设置完成后，即可进行输入或输出操作。 A口：方式0，1，2 B口：方式0，1 C口：方式0 在A口B口工作在方式1时，C口余下的2条线（PC6、7或PC4、5），仍可作为一般I/O线； A口B口工作在方式0时，C口的8条口线才可以全部作为I/O线。
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⑤ 如果已经设置INTEB有效，于是在OBFB和ACKB都回到高电平时，INTRB有效， 发出中断请求。 CPU响应中断，在中断服务程序中，又对8255，写入新数据，通过8255传送给外设…….。 ① WR ② ④ ⑤ ③ ACKB ① DB 写入8255数据
已经设置：
OBFB
IRQ2
开入/开出模板
1PA 1PB 2PB 2PA 2PC5 2PC6
1OUT2
定时器 / 计数器模板
2OUT2 1CLK0 2OUT1 1CLK1
小电站 开关量 信号源
LED2组 LED1组
温度测量子系统 步进机及驱动电路
直流电机及 测速子系统
*采集开关量，（小型电站的。LED、LCD，控制步进机正反转，控制GATE……。 在实验中，采集开关状态，控制LED）
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6.5 可编程并行I/O接口芯片8255及其应用
6.5.1可编程并行接口芯片 8255A （P207） 应用十分广泛
主机板
CPU PII 128M主内存 打印机接口 通讯接口 硬盘接口 软盘接口 光盘接口 模入 / 模出模板 485 小型电站 模拟量信号源 温度测量子系统 温度信号
ISA 总线