第22讲 并行接口
并行IO接口技术
14
8255A的工作方式
工作方式0
8255作为打印机接口，工作于方式0
打印机正在处理一个字符时，打印机忙信号BUSY=1，否则， BUSY=0。向打印机送数前，应先查询打印机状态，当BUSY=0时， 可以向打印机送数。
10K x 8 +5V
数
据
74LS244
总
线
G1 G2
CS
RD
8位三态缓冲器74LS244，由G1和G2控制选通。
❖电阻的作用？
4
一、并行接口概述
并行接口设计实例——发光二极管输出接口电路
+5V 300 x 8
数 据 总 线
CS WR
74LS373 LE OE
8位三态锁存器74LS373，由LE控制锁存，OE控制选通
例1：设 A、B、C数据口地址分别位60H、 61H、62H、 控制口端口地址 63H。A口方式0，输出、B口方式0，输 入，C口高4位输出，C口低4位输入
MOV AL，10000011B OUT 63H，AL
例2： PC7置1，PC3置0
MOV DX，63H
MOV AL，0000,1111B；PC7置1
9
8255A的控制字
8255A可通过指令在控制端口中设置控制字来决定它的工作方 式。其控制字可分为两类：
方式选择控制字
它可使8255A的3个数据端口工作在不同的工作方式。 方式选择控制字总是将3个数据端口分为两组来决定工作方 式，即端口A和端口C的高4位为1组，端口B和端口C的低4 位为1组。 端口C按位置0/置1控制字 它可使端口C中的任何一位进行置位或复位。
并行接口
并行接口并行接口并行接口，指采用并行传输方式来传输数据的接口标准。
从最简单的一个并行数据寄存器或专用接口集成电路芯片如8255、6820等，一直至较复杂的SCSI或IDE并行接口，种类有数十种。
一个并行接口的接口特性可以从两个方面加以描述：1. 以并行方式传输的数据通道的宽度，也称接口传输的位数；2. 用于协调并行数据传输的额外接口控制线或称交互信号的特性。
数据的宽度可以从1～128位或者更宽，最常用的是8位，可通过接口一次传送8个数据位。
在计算机领域最常用的并行接口是通常所说的LPT接口。
目录概述通信原理主要特点串口与并口的区别分类IEEE1284接口连接器1.A型2.B型3.C型IEEE1284接口电缆1.性能要求2.典型电缆链式连接发展困境展开概述通信原理主要特点串口与并口的区别分类IEEE1284接口连接器1.A型2.B型3.C型IEEE1284接口电缆1.性能要求2.典型电缆链式连接发展困境展开概述通常所说的并行接口一般称为Centronics接口，也称IEEE1284，最早由Centronics Data Computer Corporation公司在20世纪60年代中期制定。
Centronics公司当初是为点阵行式打印机设计的并行接口，1981年被IBM公司采用，后来成为IBM PC计算机的标准配置。
它采用了当时已成为主流的TTL电平，每次单向并行传输1字节（8-bit）数据，速度高于当时的串行接口（每次只能传输1bit），获得广泛应用，成为打印机的接口标准。
1991年，Lexmark、 IBM、Texas instruments等公司为扩大其应用范围而与其他接口竞争，改进了Centronics接口，使它实现更高速的双向通信，以便能连接磁盘机、磁带机、光盘机、网络设备等计算机外部设备（简称外设），最终形成了IEEE1284-1994标准，全称为"Standard Signaling Method for a Bi-directional Parallel Peripheral Interface for Personal Computers"，数据率从10KB/s提高到可达2MB/s（16Mbit/s）。
并行接口优秀课件
D0～D7
RD WR
A引脚
A组 控制
A组 端口A
PA0～PA7
数据 总线 缓冲器
内部数据线
读写 控制 逻辑
B组 控制
内部控制线
A组 端口C 上部
B组 端口B
B组 端口C 下部
PC4～PC7 PB0～PB7 PC0～PC3
1. 外设数据端口
• 端口A：PA端0口～APA：7PA0～PA7
适用于对简单的I/O设备（如开关、LED显示器、 继电器等）的操作，或者I/O设备的定时固定或已 知的场合。 二、查询状态传送（异步传送）
效率低。
三、中断传送方式
效率大大提高。
四、直接存储器存取（DMA）方式
适于高速外设以及成组交换数据的场合 。
I/0接口的类型
• 串行I/0接口 • 并行I/0接口
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入引脚：B端口
PB7~PB0
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
INTEB PC2
STBB
同方时式P还1需C1具借有用中端IB断F口B 请C用求输做和入联屏缓冲络蔽器信功满信号能号
表示A口已经接收数据
PC0
INTRB
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
– A组，支持工常作作方数式据0端、口1、，2功能最强大
• 端口B：PB端0口～BP：B7PB0～PB7
– B组，支持工常作作方数式据0端、口1
• 端口C：P端C0口～CP：C7PC0～PC7
– 仅支持工作 可方作式数0 据、状态和控制端口 – A组控制高4分位两PC个44～位P，C7每位可独立操作 – B组控制低4控位制PC最0灵～活PC，3最难掌握
并行接口
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-索国瑞suogr@并行接口❑并行接口概述❑8255A可编程接口芯片❑8255A可编程接口芯片的应用1 并行接口概述❑并行通信及其特点❑并行接口的典型结构并行通信及其特点1.并行通信所谓并行通信就是同时在多根传输线上以字节(字)为单位传送数据的，传送数据的各位各用一条线同时进行传输。
2.并行通信的特点并行通信传输速度快，但它比串行通信所用的传输线多，通常用在传输距离短(几米至几十米)，数据传输率要求较高的场合。
并行通信，不要求有固定的格式。
在并行传送中对同步传送和异步传送没有严格的定义。
并行接口的典型结构并行接口及其特点实现与外设并行通信的接口电路就是并行接口。
在并行传送方式下，外设（或被控对象）必须通过并行接口与系统总线相连。
所谓的并行和串行传送是指I/O接口与I/O设备或被控对象之间的通信方式，而不是指I/O接口与CPU之间的通信方式。
因为I/O接口与CPU（系统总线）间的数据传送方式在任何情况下都是并行传送。
并行接口的典型结构典型的的并行接口的结构，从大的方面看，主要有三类端口寄存器组成，并行接口结构示意图如图所示。
2 可编程并行接口芯片8255A❑8255A的基本特性❑8255A的内部结构❑8255A芯片的引脚及其功能❑8255A的控制字❑8255A的工作方式可编程并行接口芯片8255A对于各种型号的CPU都有与其配套的并行接口芯片，如Intel公司生产的8255A、Zilog公司的Z-80PIO、Motorola公司的MC6820等。
它们的功能虽有差异，但工作原理基本相同。
单片机中的并行通信接口原理与应用
单片机中的并行通信接口原理与应用单片机是一种集成在一片硅上的微型计算机，广泛应用于各个领域，包括工业控制、嵌入式系统和通信设备等。
在许多单片机中，都存在并行通信接口，用于实现与外部设备的高速数据传输。
本文将介绍单片机中的并行通信接口的原理和应用。
首先，我们来了解一下并行通信接口的基本原理。
并行通信接口是指单片机与外部设备之间通过多条并行数据线同时传输数据的接口。
相比于串行通信接口，它具有更高的传输速度和更大的数据带宽。
在单片机中，常见的并行通信接口有并行接口总线（Parallel Interface Bus，PIB）和外部总线接口（External Bus Interface，EBI）等。
在并行接口总线中，数据的传输是通过多条数据线同时进行的。
一般而言，总线的数据线数量越多，数据传输的速度就越快。
在单片机中，常用的并行接口总线有数据总线（Data Bus）、地址总线（Address Bus）和控制总线（Control Bus）等。
数据总线用于传输数据，地址总线用于传输目标设备的地址，控制总线用于控制数据传输的开始、停止和中断等。
通过这些总线，单片机可以与外部设备进行高速数据传输。
除了并行接口总线，单片机还可以通过外部总线接口与外部设备进行通信。
外部总线接口允许单片机通过给定的引脚与外部设备进行数据的收发。
在外部总线接口中，单片机通过读取和写入不同的引脚来实现数据的传输。
外部总线接口通常包括数据引脚、地址引脚、控制引脚和时钟引脚等，通过这些引脚，单片机可以与外部设备进行数据的读写和控制。
在实际应用中，单片机的并行通信接口被广泛应用于各个领域。
例如，在工业控制系统中，单片机可以通过并行通信接口与传感器、执行器等设备进行数据的传输和控制。
通过这种方式，单片机可以实现对生产过程的监测和控制，提高生产效率和质量。
此外，在嵌入式系统中，单片机的并行通信接口可以用于与外部存储器的交互，实现数据的读写和存储。
这对于嵌入式系统的数据处理和存储非常重要。
并行接口
A口
上C口 下C口 B口
PA7~PA0 PC7~PC4 PC3~PC0 PB7~PB0
TM
9
2011 BIT
(二) 控制逻辑 这是两组根据CPU的 编程命令控制8255A工作 的电路，控制寄存器用来 接收CPU送来的命令字， 以决定A组、B组的工作 方式，或对C口的每一个 位执行位操作。
A组控制
内 部 总 线
8255A的引脚信号
TM
7
2011 BIT
8255A的引脚信号
和CPU一边相连的信号
RESET D7～D0 CS# RD# WR# A1、A0 －复位信号； －数据线； －片选信号； －读出信号； －写入信号； －端口选择信号；
和外设一边相连的信号
PA7～PA0—A组数据信号； PB7～PB0—B组数据信号； PC7～PC0—C组数据信号。
TM
23
2011 BIT
方式0输入时序
TM
24
方式0输出时序
2011 BIT
TM
25
2011 BIT
1.方式0是一种基本输入输出工作方式。通常不用联络信号， 或不使用固定的联络信号。
2.方式0下8255A分成彼此独立的两个8位和两个4位并行口， 共24根I/O线全部由用户支配。
3.在方式0下不设置专用联络信号线，需要联络时可由用户任 意指定C口中的某个线完成某种联络功能。端口信号线之间 无固定的时序关系，由用户根据数据传送的要求决定输入输 出的操作过程。方式0没有设置固定的状态字。 4.是单向I/O，一次初始化只能指定端口作为输入或输出，不能 指定端口同时既作输入又作输出。
TM
4
2011 BIT
并行接口芯片应具有的功能：
并行接口有哪些
并行接口有哪些并行接口是计算机领域中常用的一种数据传输方式，它允许多个数据位同时传输，提高数据传输的速率和效率。
在计算机硬件中存在多种不同类型的并行接口，本文将介绍并行接口的几种常见类型。
1. 并口接口（Parallel Port）并口接口是最早出现的一种并行接口，也被称为打印机接口。
它是计算机与外部设备之间进行并行数据传输的接口，通常用于连接打印机。
并口接口一般采用DB-25接插口，支持传输8位数据，同时提供了一些控制和状态引脚。
2. SCSI接口（Small Computer System Interface）SCSI接口是一种用于连接计算机与外部设备之间的并行接口标准。
它支持多种设备类型的连接，包括磁盘驱动器、光盘驱动器、扫描仪等。
SCSI接口速度较快，同时支持多个设备的连接，并且可通过链路控制器进行设备的管理。
3. 并行ATA接口（Parallel ATA）并行ATA接口，又称为IDE（Integrated Drive Electronics）接口，是一种用于连接计算机与硬盘驱动器之间的标准接口。
该接口采用了IDE线缆进行数据传输，支持传输16位数据，并提供了控制和状态引脚。
并行ATA接口的速度较慢，并且在连接的设备数量上有限制。
4. 并行SCSI接口（Parallel SCSI）并行SCSI接口是一种用于连接计算机与外部设备之间的高性能并行接口。
它是SCSI接口的一种变体，采用了高性能并行电缆进行数据传输，支持高速数据传输和多设备连接。
并行SCSI接口通常用于连接需要较高数据传输速率的设备，如磁带机、光盘库等。
5. 并行通用串行总线（Parallel Universal Serial Bus）并行通用串行总线是一种用于连接计算机与外部设备之间的接口标准。
它是通用串行总线（USB）的一种变体，采用了并行数据传输的方式，提供了更高的数据传输速率。
并行通用串行总线可以同时传输多个数据位，支持高速数据传输和多设备连接。
单片机的并行通信接口原理及其在外围设备中的应用
单片机的并行通信接口原理及其在外围设备中的应用概述在现代电子设备中，通信接口的作用至关重要。
在单片机系统中，通信接口起到了连接单片机与外部设备之间的桥梁作用。
并行通信接口是一种常见的通信方式，具有快速传输数据的能力和广泛的应用范围。
本文将介绍单片机的并行通信接口原理，并探讨其在外围设备中的应用。
一、并行通信接口原理1.1 并行通信接口概述并行通信接口是一种将数据以并行的方式进行传输的接口。
它通过多条数据线同时传输多个位的数据，实现快速高效的数据传输。
并行通信接口的主要优势在于传输速度快，可以同时传输多个位的数据。
然而，与之相对应的是它所需要的引脚数量较多，对于单片机引脚资源有一定的要求。
1.2 并行通信接口工作原理在并行通信接口中，数据被分割为多个位，分别通过多条数据线传输。
通信双方通过控制线确定数据传输的时序和控制信号。
从电信号层面来看，每个数据线代表一个位，并行通信接口将这些位按照一定的顺序传送给接收方。
接收方将接收到的数据根据顺序重新组合，恢复原始数据。
1.3 并行通信接口的应用范围并行通信接口主要用于需要高带宽和快速传输数据的应用场景。
例如，图像处理、音视频传输、高速数据采集等。
并行通信接口广泛应用于单片机与外围设备之间的数据传输，为系统提供了高效的数据交换方式。
二、并行通信接口在外围设备中的应用2.1 并行通信接口与液晶显示器的应用在单片机与液晶显示器之间，通常使用并行通信接口进行数据传输。
液晶显示器需要大量的数据用于图像绘制，而并行通信接口恰好满足了高带宽、快速传输数据的需求。
通过并行通信接口，单片机可以将图像数据按照一定的格式发送给液晶显示器，实现图像的实时显示。
2.2 并行通信接口与打印机的应用并行通信接口在打印机中也有广泛的应用。
打印机需要接收大量的数据用于图像和文本的打印，而并行通信接口可以提供足够的带宽和传输速度。
通过并行通信接口，单片机可以与打印机进行快速数据传输，实现高质量的打印输出。
并行接口与串行接口
9.1.2 并行接口的类型
❖ 1.从并行接口数据传送的方向看，可分为两种,一是单向传送（只作 为输入口或只作为输出口）,另一种是双向传送（既可作为输入口， 也可作为输出口）
❖ 2.从并行接口的电路结构看，并行接口可分为硬接线接口和可编程接 口。
RESET c.作专用（固定）联
（4位）
络（握手）信号线。 d.作按位B控组制控制用。
B组 B口三、8255A基本操作与端口地址
CS A1 A0 RD 0 00 0 0 01 0 0 10 0
0 00 1 0 01 1 0 10 1 0 11 1
1 ×× × 0 ×× 1 0 11 0
– ①作数据口 – ②当PA口和PB口工作在方式1和方式2时，作专用联络信号 – ③作状态口 – ④PC口可以进行按位控制。
4
可编程并行接口8255A
主要内容
1、内部结构与功能 2、外部引脚与端口操作 3、编程控制字
1）方式选择控制字 2）C口置/复位控制字 3）应用举例 4、工作方式与信号组态 1）方式0——基本I/O 例子 2）方式1——单向选通I/O 例子 3）方式2——双向选通I/O
据口用（采用特殊技巧，有时也
可状利态用信9它号.3们，.1从如I8打/2O印设55机备A的读结“取构忙一些”
（一Bu、sy外）部状引态脚信号、A/D转换器 的①“与转系换统结总束线”的（连E接OC信）号状态信
PA2
2
39
PA5
PA1 CS：3选片信号 38
PA6
PA0 RD CS
A择1片、456内A0端：口地址线，333用765 以选
例1： 要把A口指定为方式1 ，输入，C口上半部为输出；
并行接口
27
D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通 道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的 读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 A1,A0:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和 控制寄存器.
当A1=0,A0=0时,PA口被选择; 当A1=0,A0=1时,PB口被选择; 当A1=1,A0=0时,PC口被选择; 当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择.
20
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主 机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制 线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C 口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分， 因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、 与外设连接部分、控制部分。
21
A组 控制 数据 总线 缓冲器
31
例：利用Intel 8255A对四相步进电机进行控制，如图8-12所 示。如果对步进电机施加一定规则的连续控制的脉冲电压，它 可以连续不断地转动。每相的脉冲信号控制步进电机的某一相 绕阻，若按照某一相序改变一次绕组的通电状态，对应转过一 定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时， 转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运 行。常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A„），双（双绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-„），单双 八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A-„）等等。按正序方向送电则 正转，按反序方向送电则反转，本例采用双四拍通电方式控制 步进电机正转运行。通过改变脉冲信号的频率，就可改变步进 电机的转速。利用Intel 8255A的PA3~ PA0各控制一相，端口A 工作在方式0的输出。三态缓冲器74LS244的恒接地，该芯片处 于直通状态，74LS244用作对三极管TIP122的驱动。步进电机 控制的相序和对应的控制字如表8-5所示。假设8255A的端口地 址为300H，301H，302H，303H，试编写连续正转的控制程序。
并行接口的特点
并行种：并行数据传送和 串行数据传送。并行数据传送是微机系统最基本的信 息交换方式，是以计算机的字长（如8位、16位、32位、 64位）为单位，一次传送一个字长的数据。串行数据 传送是通过一根数据线，将数据一位一位顺序送出。 并行传送速率比串行传送快，适合于外设与微机之间 近距离、大量和快速的信息交换，但引线多、且线间 电容会引起串扰，不适合用于远距离传送。例如系统 板上各部件（CPU与存储器、CPU与I/O接口）、I/O 扩展板上各部件、CPU与并行打印机、CPU与磁盘之 间的数据交换都是采用并行数据传送方式。
并行接口电路能从微处理器或外设接收数据，然后再 发送出去，因此在信息传送过程中，起着锁存或缓冲 的作用。通常，并行接口应具有如下功能和硬件支持：
2
并行接口的特点
具有锁存器或缓冲器的数据交换端口；每个端口都具有
可与CPU用查询方式或中断方式交换数据所必须的控 制和状态信息，也有与外设交换数据所必须的控制和 状态信息；还有片选和控制电路。
作方式，可由其内部的控制电路根据CPU送入的控制
字加以选择。常用的可编程并行接口芯片有Intel公司
的8255A、Motorola公司的MC6820、Zilog公司的
Z80PIO等等。下面我们介绍可编程并行接口芯片
8255A。
3
微型计算机接口技术
并行接口电路有许多种，最基本的接口电路芯片是三
态缓冲器和锁存器，如常用的74LS244/74LS254和
74LS273/74LS373等，都是不可编程的并行接口芯片。
这些芯片一旦搭成系统后，用户无法改变其功能，通
用性和灵活性较差。目前在微机系统设计中经常使用
的是可编程并行接口芯片。这些芯片有多种不同的工
并行接口
PC2
PC1
STBB
IBFB 输入缓冲器满信号 表示A口已经接收数据 INTRB
PC0
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入联络信号定义
STB*——选通信号，低电平有效
由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送 来的数据锁存至8255A的输入锁存器
IBF——输入缓冲器满信号，高电平有效
例2、8255A工作于方式1，作为中断方式工作的 Centronic 360字符打印机的接口。
工作过程：主机以中断方式工作，接收到中断请求 信号后通过8255A向打印机输出一个字符，并发送 选通脉冲信号。
分析： ①8255A端口分配： A口—方式1，输出，向打印机输出字符； PC0—产生选通负脉冲，输出（C口低4位设为输出）； PC6—ACK，接收外设响应信号，输入； PC7—OBF（不用，因为打印机需负脉冲选通）； PC3—INTR，接8259A的IR3； ②设中断类型号为0BH，则中断向量地址应为 2CH~2FH； ③端口地址：0C0H~0C6H 控制字：10100000 0A0H
8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已 锁存在输入锁存器
INTR——中断请求信号，高电平有效
8255A输出的信号，可用于向CPU提出中断请求， 要求CPU读取外设数据
INTE ——中断允许信号，高电平有效
用于控制中断允许或中断屏蔽
8255A方式1作输入时的各联络信号对应关系
联络信号 STB* IBF INTR
OBF*——输出缓冲器满信号，低有效
8255A输出给外设的一个控制信号，当其有效时， 表示CPU已把数据输出给指定的端口，外设可以取走 外设的响应信号，指示8255A的端口数据已由外设 接受 当 输 出 设 备 已 接 受 数 据 后 ， 8255A 输 出 此 信 号 向 CPU提出中断请求，要求CPU继续提供数据
并行接口ppt文档
0 0 1 00
数据总线通道B
1 0 1 00
数据总线通道C
1 1 1 0 0 数据总线控制字寄存器
断开功能
1 1 1 0 10
数据总线三态 非法条件
1 10
数据总线三态
二、8255A的控制字
1. 工作方式控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
B组 端口C(下半部) 1=输入， 0=输出
端口B 1=输入，0=输出
方式选择 0＝方式0， 1=方式1
A组 端口C(上半部) 1=输入， 0=输出
端口A 1=输入，0=输出
方式选择 00＝方式0， 01=方式1，
1=方式2
方式设置标志 1=有效
例：MOV AL, 10010101B OUT CWR, AL; CWR为控制字寄存器地址
则：A口: 方式0输入 B口: 方式1输出 C口PC4~PC7: 方式0输出 C口PC0~PC3: 方式1输入
(3)读写控制信号，用于确定CPU当前对接 口电路的操作性质是读还是写；
(4)中断应答信号，用于实现中断请求和中 断响应操作。
三.并行接口的特点
(1)在多根数据线上以字节为单位与IO设备 或被控对象传送信息
(2)在 并 行接 口 中 , 除 了 少数 场 合( 如 采 用 245,373等无条件传送)之外,一般都要求接口与 外设之间设置并行数据线的同时,至少还要设置 两根握手联络信号线,以便进行互锁异步握手方 式(即查询方式)通信
并行接口
7.1 并行接口的特点
CPU与外部设备的信息交换称为通信，若数 据的各位是同时传送的，则称为并行通信。
为CPU与外设采用并行通信的示意图
DB
CPU
并行接口技术
并行接口技术
并行输入/输出是把一个字符的几个位同时进行传输。它 具有传输速度快、效率高的优点，但是使用的通信线多。例 如要并行传送16位数据，则需要16根数据线。随着传输距离 的增加，通信线的成本成为突出的问题，而且传输的可靠性 随着距离的增加而下降。因此，并行通信总是用在数据传输
实现并行输入/输出的接口就是并行接口。通常，一个并 行接口可设计为输出接口，如连接一台打印机；也可设计为 输入接口，如连接键盘；还可设计成双向通信接口，既作为
从并行接口的电路结构来看，并行接口有硬件连接接口 和可编程接口之分。硬件连接接口的工作方式及功能由硬件 连接来设定，用软件编程的方法不能改变；如果接口的工作 方式及功能可以用软件编程的方法改变，就叫可编程接口。
微型计算机原理与接口
简单并行接口
第4页
2021/12/8
1.2 简单并行接口的特点与注意
简单并行接口适用于小系统中，使用简单灵活，但功能较 弱；
每个接口需要一个地址，要保证地址的惟一和正确；
输入口连接到总线端的输出一定要使用三态形式，只在读 出时允许输出，但不一定要有锁存功能；
输出口连接到外部不一定要使用三态形式，根据连接的外 部要求选择，但一定要有锁存功能；
第2页
2021/12/8
2． 简单并行接口的结构 根据性能要求，简单并行口的电路由并行的锁存器、输入输出控制逻辑电路两部 分构成，实现程序控制下的工作。
μ’nSP
RD
74LS 574
图 8.1 简单并行输入接口电路
第3页
2021/12/8
3．并行接口的一般要求
并行输出的数据在没有完成作用前是不能消失的，一般是 通过数据总线写入并行输出口，指令完成时总线上的数据已 消失，所以扩展的输出接口必须要有锁存功能。如果输出的 目的方具有锁存功能，也可以直接写入目的方的锁存器。
不同的锁存器的写入信号要求不同，要保证信号的时序和 波形的准确。
并行口主要用于传输数据，使用时要注意传送的配合，必 要时要加状态指示电路。
第5页
2021/12/8并行接口
1.1 简单并行接口电路的结构 简单的并行接口，通常用数字电路器件组成。 1．简单并行口实现的操作 （1）输出接口要具有锁存特性，在数据写入信号的作用下将 传输的数据写入锁存器保存； （2）输入接口要具有三态缓冲隔离特性，在选中并行口的地 址并进行读操作。 2． 简单并行接口的结构 根据性能要求，简单并行口的电路由并行的锁存器、输入输 出控制逻辑电路两部分构成，实现程序控制下的工作。
并行接口实验
并行接口实验并行接口是指在计算机系统中，采用多个数据传输通道同时传输数据的接口形式。
由于多个通道同时进行数据传输，所以并行接口的传输速度比串行接口快很多，因此被广泛应用于高速数据传输的领域，如服务器、高速网络接口等。
本次实验我们将学习如何配置并使用并行接口，以及如何实现数据的并行传输。
首先，我们需要准备以下硬件设备：1. 具有并行接口的计算机2. 并口线3. LED灯4. 电阻（1kΩ）5. 连接线接下来，我们将详细介绍实验步骤：步骤1：连接并口线首先，我们需要将并口线的连接头插入计算机的并行接口，然后将另一端连接到LED灯的正极。
为了防止短路现象的发生，我们需要在LED灯的负极和接口线之间接入一个电阻（1kΩ）。
步骤2：配置计算机并行接口在计算机中打开设备管理器，并找到“并口”这一设备，并在其属性中查看其端口地址。
根据实际情况配置并行接口的端口地址，可以选择在BIOS中修改端口地址，也可以在控制面板中的“设备管理器”中进行端口配置。
步骤3：编写代码接下来，我们需要编写一段程序，以控制LED灯的开关。
这里我们使用C语言进行编程，代码如下：#include <stdio.h>#include <conio.h>#include <dos.h>这段代码的功能是在并行接口的端口地址为0x378的位置上输出0xFF，即打开LED灯，然后延迟1秒后立即关闭LED灯。
步骤4：编译程序我们需要使用TurboC++编译器将上述代码编译成可执行文件，首先需要在TurboC++的主界面中选择“New” 创建一个新的工程，然后在工程中添加上述代码，并选择“Compile”进行编译，编译成功后即可得到可执行文件。
在DOS命令行中，进入可执行文件所在的目录，输入可执行文件名，程序即可运行，LED灯将在1秒内闪烁一次。
至此，我们已经完成了并行接口实验的所有步骤，通过本次实验我们可以学习到如何使用并行接口和实现数据的并行传输，同时也可以更加深入地了解计算机的硬件结构和软件编程知识。
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D0
PB7~PB0 INTEB PC2 PC1 ____ STBB IBFB
B组方式1 端口B输入
INTRB
STB(Strobe): 选通信号，低电平有效。它是由外 设送给8255A的输入信号，当其有效时，8255A接 收外设送来的一个8位数据。
IBF(Input Buffer Full): “输入缓冲器满”信号， 高电平有效，它是一个8255A送给外设的联络信号。 IBF信号是由STB使其置位(变为高电平)，而由 读信号RD的上升沿使其复位(变为低电平)。
可编程并行接口电路及其与CPU和外设的连接
并行接口电路
数据总线 输出缓冲寄存器 读控信号 写控信号 复位信号 控制寄存器 状态寄存器 中断逻辑 并行输入数据 输入准备好 地址
译码器
并行输出数据
输入缓冲寄存器
输出准备好
输出回答
输 出 设 备
CPU
中断响应信号 中断请求信号
片选
输入回答
输 入 设 备
二、 可编程并行接口芯片8255A
端口A、端口B、端口C
8255A有三个8位端口(端口A、端口B、端口C)， 各端口可由程序设定为输入端口或输出端口。 在使用中，端口A和端口B常常作为独立的输入端 口或输出端口。 端口C也可以作为输入端口或输出端口，但往往是 用来配合端口A和端口B的工作。 在方式字的控制下，端口C可以分成两个4位的端 口，分别用来为端口A和端口B提供控制和状态信 息。
(2)方式1
方式1也叫选通的输入／输出方式。 和方式0相比，最主要的差别就是当端口A和端口B 工作于方式1时，要利用端口C来接收选通信号或 提供有关的状态信号，而这些信号是由端口C的固 定数位来接收或提供的，即信号与数位之间存在 着对应关系。
这种关系不可以用程序的方法予以改变。
①
D7
1
I/O PC3~PC0
读写 控制 逻辑
B组控制
B组 端口B （8位）
I/O PB7~PB0
(1)
数据总线缓冲器
这是一个双向三态8位数据缓冲器，它是8255A与 CPU数据总线的接口。 输入数据、输出数据以及CPU发给8255A的控制字 和从8255A读出的状态信息都是通过该缓冲器传实现对端口C按位置1／置0 操作，用以产生所需的控制功能，这种控制字就是 “端口C按位置位复位控制字”。
0
D6
x
D5
x
D4
x
D3
D2
D1
D0
1: 置1
端口C按位置1/置0 控制字标识位
0: 置0 位选择
无关
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
8255A端口选择和基本操作
A1
0 0 1 0 0 1 1 X
A0
0 1 0 0 1 0 1 X
RD
0 0 0 1 1 1 1 X
WR
1 1 1 0 0 0 0 X
CS
0 0 0 0 0 0 0 1
输入操作（读）
端口A数据总线 端口B数据总线 端口C数据总线 输出操作（写） 数据总线端口A 数据总线端口B 数据总线端口C 数据总线控制字寄存器 无操作情况 数据总线为三态（高阻）
INTR(Interrupt Request)： 中断请求信号， 高电平有效。 中断请求有效的条件：它是当STB为1、IBF 为1且INTE也为1(中断允许) 时被置为高电平。 也就是说，当选通信号结束(STB=1)，已将 一个数据送进输入缓冲器(IBF=1)，并且端口 处于中断允许状态(INTE=1) 时，8255A的INTR 端被置为高电平，向CPU发出中断请求信号。 当CPU响应中断读取输入缓冲器中的数据时， 由读信号RD的下降沿将INTR置为低电平。
端口C分为高4位(PC7-PC4) 和低4位(PC3-PC0) 两 个4位端口，这两个4位端口也可由方式选择控制字 分别规定为输入口或输出口。
这四个并行口共可构成24=16种不同的使用组态。 利用8255A的方式0进行数据传输时，由于没有规 定专门的应答信号，所以这种方式常用于与简单 外设之间的数据传送，如向LED显示器的输出，从 二进制开关装置的输入等。
端口C的低4位——方式0，输入。
那么，相应的方式选择控制字应为？
10000011B(83H)
在实验系统中8255A控制口的地址为28BH， 则执行如下三条指令即可实现上述工作方式的设 定。 MOV MOV OUT DX, 28BH AL, 83H DX, AL
；将方式选择控制字写入控制口
(2) 端口C按位置位复位控制字
1
X
1
X
0
1
1
1
0
0
非法操作
数据总线为三态（高阻）
3.
8255A内部结构框图
+5V 电源 GND A组控制 A组 端口A （8位） I/O PA7~PA0
双向数据总线
A组 端口C （高4位） 8位内部数据总线
D7~D0
数据总线 缓冲器
I/O PC7~PC4
B组 端口C （低4位） __ RD __ WR A1 A0 RESET __ CS
8255A 有三个输入输出端口： 端口A、端口B、 端口C。
每个端口都可通过编程设定为输入端口或输出 端口，但有各自不同的方式和特点。 端口C可作为一个独立的端口使用，但通常是 配合端口A和端口B的工作，为这两个端口的输 入输出提供控制联络信号。
2.
8255A引脚
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 PB0 PB1 PB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
INTEA PC7 PC6 PA7~PA0 ____ OBFA ACKA
1
0
1
0
1/0
PC4，5 1 输入 0 输出 端口A输出 D7~D0
A组方式1
___ WR
PC3 PC4,5 2
INTRA I/O
方式1输出（端口B） D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 1 D1 0 D7~D0
___ WR PC0 INTRB
选通输入过程
外设送数据到8255A 外设发STB 8255A发IBF 8255A发INTR信号 CPU发IN命令读取数据
方式1输入工作时序图
___ STB tSIB IBF tST
TSIT tRIT
tRIB
INTR ___ RD 来自外设的 输入数据 tPS tPH
②
D7
方式1输出
方式1输出（端口A） D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
(3)
A组控制和B组控制
A组控制——控制端口A及端口C的高4位。
B组控制——控制端口B及端口C的低4位。
(4)
读写控制逻辑
读写控制逻辑负责管理8255A的数据传输过程。
4.
8255A的控制字
(1) 方式选择控制字
A组
1
D6 D5 D4 D3 D2
B组
D1 D0
PC3~PC0: （方式0时） 端口B: 1 输入 0 输出 1 输入 0 输出
方式1输入
方式1输入（端口A）
D6
0
D5
1
D4
1
D3
1/0 PC6，7 1 输入 0 输出
D2
D1
D0
INTEA
PA7~PA0 PC4 PC5 ____ STBA IBFA
A组方式1
D7~D0
端口A输入
___ RD
PC3
PC6,7 2
INTRA
I/O
方式1输入（端口B） D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 1 D1 1 D7~D0
ACK(Acknowledge): 外设响应信号，低电平有效。 当其有效时，表明CPU通过8255A输出的数据已经由外 设接收。它是对OBF的回答信号。
INTR(Interrupt Request): 中断请求信号，高电平
有效。它是8255A的一个输出信号，用于向CPU发出
1、 概述
Intel 8255A是一个为Intel 8080和8085微机系 统设计的通用可编程并行接口芯片，也可应用于 其他微机系统之中。
8255A采用40脚双列直插封装，单一+5V电源，全 部输入输出与TTL电平兼容。 用8255A连接外部设备时，通常不需要再附加其 他电路，给使用带来很大方便。
PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
注意：
需要指出的是，端口C按位置1／置0控制字是 对端口C的操作控制信息，因此该控制字必须 写入控制口，而不应写入端口C。
控制字的D0位决定是置“1”操作还是置“0”操 作，但究竟是对端口C的哪一位进行操作，则 决定于控制字中的D3、D2、D1位。
第22讲
可编程接口芯片8255A
本讲主要内容
(1)并行通信的基本概念； (2)可编程并行接口电路8255A的结构及 工作原理。
一、 概述 1、并行通信概念
在计算机和数据通信系统中，有两种基本 的数据传送方式，即串行数据传送方式和并 行数据传送方式，也称串行通信和并行通信。 数据在单条一位宽的传输线上按时间先后 一位一位地进行传送，称为串行传送； 数据在多条传输线上各位同时进行传送， 称为并行传送。