第8章并行接口芯片
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口内的不同控制字来选择
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
8255的控制字
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方式选择字
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
A 口方式选择
A 口 C 口高 B 口 I/O 半 I/O 方式
B 口 C 口低 I/O 半 I/O
D6 D5 方式 0 0 方式 0
0 1 方式 1 1 × 方式 2
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝
方式 0 1＝ 方式 1
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝ 输出
1＝ 输入
D7
D6
1
×
C 口置位/复位控制字
D5
D4
D3
D2
D1
D0
×
×
位选择
状态
D3 D2 D1 位选择
0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7
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第8章 并行接口芯片
• 并行接口一般具有两个或两个以上的8位I/O接口。各个口 的工作方式可由程序分别确定或改变，使用灵活，便于和 各种外部设备连接。因此，又称可编程的外部接口（PPI）
• 目前各主要微处理器厂商都有自己的PPI产品，但它们的 功能基本类似
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8255方式2时序
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具有2个8255的系统
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8255应用 (2)
• 如图所示，由8255A的B口，以方式0控制8个发光二极管，
从 LED0→LED1→LED2→LED3→LED4→LED5→LED6→LED7 循
环点亮，每个发光二极管亮1S。试编制8255A的初始化程
序和控制程序。设8255A的端口地址：A口、B口、C口和控
A5
≥1
A8
A7
A6
&
A4
A3
A2
G
G2A
Y0 74LS138
D0
PA0
|
|
D7
PA7
RESET
RD
WR
PC6
A1
A0
PC1
CS 8255
D0 | D7
STROBE
BUSY
打印机
G2B
C B A
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8255与键盘连接
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8255工作方式1—— 输出
• 当A口或B口处于方式1的输出方式时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。对A口 指定是PC7、PC6、PC3三位，对B口指定的是PC1、PC2、PC0三位
• PC7和PC1指定为OBF信号，这是输出缓冲器满信号，低电平有效。这是由8255输出给 外设的一个控制信号。当它为低电平时，表示CPU已将数据输出给指定的端口，外设 可以来取一个有效的数据。外设从端口取走数据后，产生的响应信号ACK使OBF变高电 平。该信号由WR信号的上升沿置为低电平
CPU 总线
8255
R×4
K 行3
PC7 行2
PC6 行1
PC5
行0 PC4
列3
列2
列1
列0
PC3
PC2
PC1
PC0
＋5V R×4
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8255应用 (1)
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• 利用8255A在方式0下工作，令其在PB1，PB2引脚产生如图所示波形，试编 写相应程序。电路连接设定8255A各端口地址分别为90H、91H、92H和93H， 波形延时时间可调用延时1毫秒（D1ms）子程序实现
①具有两个8位口（A口和B口），两个4位口（C口的上半 部和下半部）
②任一端口都可作为输入或输出 ③输出是锁存的，输入是不锁存的 ④由于方式选择控制字中D4D3D1D0四位均可规定各口的输 入或输出，所以在方式0时，所有端口的输入、输出可以 有16种不同的组合 ⑤此方式无中断功能，在作查询方式工作时，可将C口的 某些位作为传送控制和状态信息，A口和B口作为数据口
• PC6和PC2指定为ACK信号，这是外设的响应信号，输入，低电平有效。ACK上出现外设 送来的负脉冲，表示外设已取走了端口的数据，并已准备好接收下一个数据
• PC3 和PC0 指定为INTR 信号，这是中断请求信号 ，高电平有效。当ACK=1 ，OBF=1 ， INTE=1时，中断请求有效，INTR=1，该信号由WR信号的下降沿清除
8255与8088连接示意图
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IOR
系 IOW
统
总
A0
线
A1
信
号 D0~D7
RD A口
WR 外
A0
A1 B 口 设
D0~D7
A0
译
?? ?
码
CS C 口
A15
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8255与8088系统总线连接方法
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
~
D0
D7 RESET
IOR IOW
A1
A0
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8
A7 A6 A5
IOW IOR
A4
A3
A2
D0
~
D7
A口
PA0
~
RESET
PA7
RD
WR
A1
B口
~
PC0
PC7
A0
PB0
74LS138
CS C 口
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8.1 可编程的输入输出接口芯片8255
• 8255可编程外部设备接口是Intel的PPI产品。该芯片可以 和8086、8088等微处理器直接连接，也适用于MCS-48、 MCS-51系列单片机
0＝复位 1＝置位
图 4.2.2 8255AC控O制MP字U格TE式R SCIENCE AND TECHNOLOGY
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8255工作方式0
• 方式0：基本的输入或输出工作方式 • 此方式适用于无条件地传送数据，如读一组开关状态，控
制一组指示灯，CPU可随时读入开关状态，随时可把一组 数据送到指示灯显示，而无需“选通”和“状态”信号， 不必等待中断请求信号，在这种方式下，每一个端口都可 由程序规定为输入或输出 • 方式0的基本功能：
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8255工作方式1
• 方式1：选通的输入输出方式 • 在这种方式下，A口或B口仍作为数据的输入/输出口，同
时规定C口的某些位作为控制或状态信息，起应答联络和 中断请求的作用，C口剩下的线作为I/O线使用 • 方式1的主要功能：
4ms PB1
CALL D1ms MOV AL， 00H OUT 91H，AL
8255A
2ms
CALL D1ms
PB2
MOV AL， 04H
OUT 91H，AL
1ms
CALL D1ms JMP START
图 4.2.3 8255A 产生波形接口电路
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解：根据要求可确定端口B应工作在方式0下输出，其余端口无具体要求， 也都定为方式0输出，那么方式选择控制字为80H。程序如下：
MOV AL， 80H ；8255A的初始化
OUT 93H，AL START：MOV AL， 02H
OUT 91H， AL
CALL D1ms MOV AL， 06H OUT 91H，AL
方式2的主要功能： ①方式2只用于A口 ②一个8位的双向总线端口A（用于数据传送），一个5位的控制端口C
（用于A口的控制和状态） ③输入和输出是锁存的
当A口处于方式2时，C口的PC3～PC7五位用作双向工作控制及中断控制， 其控制信号含义与方式1中相应控制信号意义相同，故不再详细叙述。值 得注意的是，由于A口的输入锁存器和输出锁存器是互相独立的，因此， 当CPU向A口输出数据时，外部设备也可以同时向A口输入数据。反之，当 CPU从A口读取数据时，外部设备也可以同时从A口读取数据
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8255方式1工作时序
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8255工作方式2
• 方式2使A口为外部设备和CPU之间提供一条8位的双向数据通道（既能发送， 又能接收）。工作时可用程序查询方式，也可用中断方式
• INTEA和INTEB是8255内部A口和B口的中断允许触发器。INTE=1时，允许端口中断请求； INTE=0时，禁止端口中断请求。A口的中断允许信号INTEA可由用户通过PC6的置位/复 位控制（PC6=1允许中断）。B口的INTEB可由对PC2的置位/复位控制
COMPUTERቤተ መጻሕፍቲ ባይዱSCIENCE AND TECHNOLOGY
制口分别为80H、82H、84H和86H，1S延时可调用D1S子程
序实现。
8255A
解：
MOV AL, 80H
PB7
LED7
OUT 86H, AL
PB6
MOV AL, 01H
PB5
X1: OUT 82H，AL
PB4
CALL D1S
PB3
ROL AL， 1
PB2
JMP X1
PB1
HLT
PB0
LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0
• PC3和PC0指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当STB=1， IBF=1，INTE=1时，中断请求有效，INTR=1。该信号由RD信号下降沿清除
• INTEA由PC4控制，INTEB由PC2控制
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• PC4和PC2指定为STB信号，这是设备的选通输入信号，低电平有效。由外 设提供该信号。STB的下降沿将端口数据线上的信息打入端口锁存器
• PC5和PC1指定为IBF信号，这是输入缓冲器满信号，高电平有效，它是由 8255输出的状态信息，通常和外设相连，IBF为高电平表示外设已将数据 打入端口锁存器，但CPU还未读取，当CPU读取端口数据时，IBF变为低电 平。所以，IBF信号是由STB的下降沿置位，由RD的上升沿复位
①一个或二个选通的8位数据端口。 ②每一个端口含有三条控制线（是固定指定的，不能用 程序改变），提供中断逻辑。 ③任一个端口都可作为输入或输出。 ④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在 方式0。 ⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还剩下两位。这两 位可以由程序指定作输入或输出，也具有置位/复位功能。
~
PB7
＆
8255
G2A
G2B
≥1
G ＆
C B A
Y0
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8255与打印机连接
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D0～D7
RESET
IOR IOW
A1
A0
IOR
&
IOW
A15 A14
A13 A12
A11
&
A9
A10
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8255工作方式1—— 输入
• 当A口或B口处于方式1输入时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。 对A口指定的是PC4、PC5、PC3三位，对B口指定的是PC2、PC1、PC0三位
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8255的引线及结构
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8255的工作方式
• 8255有三种基本工作方式： • 方式0――基本输入输出方式 • 方式1――选通输入输出方式 • 方式2――双向传送方式 • 三种工作方式均可由用户编程来选定，即由编程送入控制
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8255应用 (3)
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8255的控制字
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方式选择字
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
A 口方式选择
A 口 C 口高 B 口 I/O 半 I/O 方式
B 口 C 口低 I/O 半 I/O
D6 D5 方式 0 0 方式 0
0 1 方式 1 1 × 方式 2
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝
方式 0 1＝ 方式 1
0＝ 输出
1＝ 输入
0＝ 输出
1＝ 输入
D7
D6
1
×
C 口置位/复位控制字
D5
D4
D3
D2
D1
D0
×
×
位选择
状态
D3 D2 D1 位选择
0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7
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第8章 并行接口芯片
• 并行接口一般具有两个或两个以上的8位I/O接口。各个口 的工作方式可由程序分别确定或改变，使用灵活，便于和 各种外部设备连接。因此，又称可编程的外部接口（PPI）
• 目前各主要微处理器厂商都有自己的PPI产品，但它们的 功能基本类似
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8255方式2时序
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具有2个8255的系统
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8255应用 (2)
• 如图所示，由8255A的B口，以方式0控制8个发光二极管，
从 LED0→LED1→LED2→LED3→LED4→LED5→LED6→LED7 循
环点亮，每个发光二极管亮1S。试编制8255A的初始化程
序和控制程序。设8255A的端口地址：A口、B口、C口和控
A5
≥1
A8
A7
A6
&
A4
A3
A2
G
G2A
Y0 74LS138
D0
PA0
|
|
D7
PA7
RESET
RD
WR
PC6
A1
A0
PC1
CS 8255
D0 | D7
STROBE
BUSY
打印机
G2B
C B A
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8255与键盘连接
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8255工作方式1—— 输出
• 当A口或B口处于方式1的输出方式时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。对A口 指定是PC7、PC6、PC3三位，对B口指定的是PC1、PC2、PC0三位
• PC7和PC1指定为OBF信号，这是输出缓冲器满信号，低电平有效。这是由8255输出给 外设的一个控制信号。当它为低电平时，表示CPU已将数据输出给指定的端口，外设 可以来取一个有效的数据。外设从端口取走数据后，产生的响应信号ACK使OBF变高电 平。该信号由WR信号的上升沿置为低电平
CPU 总线
8255
R×4
K 行3
PC7 行2
PC6 行1
PC5
行0 PC4
列3
列2
列1
列0
PC3
PC2
PC1
PC0
＋5V R×4
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8255应用 (1)
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• 利用8255A在方式0下工作，令其在PB1，PB2引脚产生如图所示波形，试编 写相应程序。电路连接设定8255A各端口地址分别为90H、91H、92H和93H， 波形延时时间可调用延时1毫秒（D1ms）子程序实现
①具有两个8位口（A口和B口），两个4位口（C口的上半 部和下半部）
②任一端口都可作为输入或输出 ③输出是锁存的，输入是不锁存的 ④由于方式选择控制字中D4D3D1D0四位均可规定各口的输 入或输出，所以在方式0时，所有端口的输入、输出可以 有16种不同的组合 ⑤此方式无中断功能，在作查询方式工作时，可将C口的 某些位作为传送控制和状态信息，A口和B口作为数据口
• PC6和PC2指定为ACK信号，这是外设的响应信号，输入，低电平有效。ACK上出现外设 送来的负脉冲，表示外设已取走了端口的数据，并已准备好接收下一个数据
• PC3 和PC0 指定为INTR 信号，这是中断请求信号 ，高电平有效。当ACK=1 ，OBF=1 ， INTE=1时，中断请求有效，INTR=1，该信号由WR信号的下降沿清除
8255与8088连接示意图
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IOR
系 IOW
统
总
A0
线
A1
信
号 D0~D7
RD A口
WR 外
A0
A1 B 口 设
D0~D7
A0
译
?? ?
码
CS C 口
A15
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8255与8088系统总线连接方法
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~
D0
D7 RESET
IOR IOW
A1
A0
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8
A7 A6 A5
IOW IOR
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D7
A口
PA0
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RESET
PA7
RD
WR
A1
B口
~
PC0
PC7
A0
PB0
74LS138
CS C 口
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8.1 可编程的输入输出接口芯片8255
• 8255可编程外部设备接口是Intel的PPI产品。该芯片可以 和8086、8088等微处理器直接连接，也适用于MCS-48、 MCS-51系列单片机
0＝复位 1＝置位
图 4.2.2 8255AC控O制MP字U格TE式R SCIENCE AND TECHNOLOGY
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8255工作方式0
• 方式0：基本的输入或输出工作方式 • 此方式适用于无条件地传送数据，如读一组开关状态，控
制一组指示灯，CPU可随时读入开关状态，随时可把一组 数据送到指示灯显示，而无需“选通”和“状态”信号， 不必等待中断请求信号，在这种方式下，每一个端口都可 由程序规定为输入或输出 • 方式0的基本功能：
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8255工作方式1
• 方式1：选通的输入输出方式 • 在这种方式下，A口或B口仍作为数据的输入/输出口，同
时规定C口的某些位作为控制或状态信息，起应答联络和 中断请求的作用，C口剩下的线作为I/O线使用 • 方式1的主要功能：
4ms PB1
CALL D1ms MOV AL， 00H OUT 91H，AL
8255A
2ms
CALL D1ms
PB2
MOV AL， 04H
OUT 91H，AL
1ms
CALL D1ms JMP START
图 4.2.3 8255A 产生波形接口电路
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解：根据要求可确定端口B应工作在方式0下输出，其余端口无具体要求， 也都定为方式0输出，那么方式选择控制字为80H。程序如下：
MOV AL， 80H ；8255A的初始化
OUT 93H，AL START：MOV AL， 02H
OUT 91H， AL
CALL D1ms MOV AL， 06H OUT 91H，AL
方式2的主要功能： ①方式2只用于A口 ②一个8位的双向总线端口A（用于数据传送），一个5位的控制端口C
（用于A口的控制和状态） ③输入和输出是锁存的
当A口处于方式2时，C口的PC3～PC7五位用作双向工作控制及中断控制， 其控制信号含义与方式1中相应控制信号意义相同，故不再详细叙述。值 得注意的是，由于A口的输入锁存器和输出锁存器是互相独立的，因此， 当CPU向A口输出数据时，外部设备也可以同时向A口输入数据。反之，当 CPU从A口读取数据时，外部设备也可以同时从A口读取数据
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8255方式1工作时序
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8255工作方式2
• 方式2使A口为外部设备和CPU之间提供一条8位的双向数据通道（既能发送， 又能接收）。工作时可用程序查询方式，也可用中断方式
• INTEA和INTEB是8255内部A口和B口的中断允许触发器。INTE=1时，允许端口中断请求； INTE=0时，禁止端口中断请求。A口的中断允许信号INTEA可由用户通过PC6的置位/复 位控制（PC6=1允许中断）。B口的INTEB可由对PC2的置位/复位控制
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制口分别为80H、82H、84H和86H，1S延时可调用D1S子程
序实现。
8255A
解：
MOV AL, 80H
PB7
LED7
OUT 86H, AL
PB6
MOV AL, 01H
PB5
X1: OUT 82H，AL
PB4
CALL D1S
PB3
ROL AL， 1
PB2
JMP X1
PB1
HLT
PB0
LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0
• PC3和PC0指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当STB=1， IBF=1，INTE=1时，中断请求有效，INTR=1。该信号由RD信号下降沿清除
• INTEA由PC4控制，INTEB由PC2控制
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• PC4和PC2指定为STB信号，这是设备的选通输入信号，低电平有效。由外 设提供该信号。STB的下降沿将端口数据线上的信息打入端口锁存器
• PC5和PC1指定为IBF信号，这是输入缓冲器满信号，高电平有效，它是由 8255输出的状态信息，通常和外设相连，IBF为高电平表示外设已将数据 打入端口锁存器，但CPU还未读取，当CPU读取端口数据时，IBF变为低电 平。所以，IBF信号是由STB的下降沿置位，由RD的上升沿复位
①一个或二个选通的8位数据端口。 ②每一个端口含有三条控制线（是固定指定的，不能用 程序改变），提供中断逻辑。 ③任一个端口都可作为输入或输出。 ④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在 方式0。 ⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还剩下两位。这两 位可以由程序指定作输入或输出，也具有置位/复位功能。
~
PB7
＆
8255
G2A
G2B
≥1
G ＆
C B A
Y0
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8255与打印机连接
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D0～D7
RESET
IOR IOW
A1
A0
IOR
&
IOW
A15 A14
A13 A12
A11
&
A9
A10
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8255工作方式1—— 输入
• 当A口或B口处于方式1输入时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。 对A口指定的是PC4、PC5、PC3三位，对B口指定的是PC2、PC1、PC0三位
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8255的工作方式
• 8255有三种基本工作方式： • 方式0――基本输入输出方式 • 方式1――选通输入输出方式 • 方式2――双向传送方式 • 三种工作方式均可由用户编程来选定，即由编程送入控制
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8255应用 (3)
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