第六章 常用接口芯片介绍

PC3
INTRA
PC 6,7
2
I/O
wk.baidu.com
INPUT D0 PORT B
8
PC2 PC1
STB B IBF B
Mode 1 B入
• 模式1：带选通的输入口
PC0
INTRB
• 模式1：输入方式定时
MODE 1: STROBED INPUT (PORTA/PORT B)
STB
IBF
INTR
RD
DATA-IN
口 A mode 1
A 1:入 出 0:出
PC 4,5
PC3
INTRA 2
PC 4,5
8
PB 7-0
POR T B :
D7
1 X X X
OU TPUT
D0
X 1 0 X INTE B
PORT PC1 A OBFB
PC2
ACKB
Mode 1
口B
B出
PC0
INTRB
• 模式1：输出定时
MODE 1: WR OBF STROBED OUTPUT (PORTA / PORT B)
COUNTER (CE) ELEMENT
CE M (8)
READY
OL
M
(8)
OL L (8) OUTPUT LATCH (OL) CLK 1 GATE1 OUT1 CLK 2 GATE2 OUT2
IO/ M ADDR -BUS
ADDRES S DE CODE R
CS A1 A0
COUNTER#1
COUNTER#2
8 D7
1 0 0 1 1 0 1
D0
1
A D7D0 8 825 5 4
PA7-PA0 PC7-PC4
mode0
A 入
C 高 入
组 B B 入 : mode0
C 低 . 入
c
B
4 8 PC3-PC0 PB7-PB0
MODE1: Strobed I/0 PORT A : INPUT D7
1 0 1 1 1/0 X X X INTE A
TEST CONDITIONS
I O L =2.5ma I O L =1.7ma I O H =-400WA I O H =-200WA
VOL(PER) OUTPUT LOW VOLTAGE(PER.PORT) VOH(DB) OUTPUT HIGH VOLTAGE(DATA BUS) VOH(PER) OUTPUT LOW VOLTAGE(PER.PORT) Iil 2.4V 2.4V
COUNTER #2
CL K2 GA TE2 OU T2
3. 8253编程模型
DATA BUS
D7-DO
CONTROL WORD REGISTER CR M (8) CR L (8)
COUNTER#0 COUNTER REG.(CR) CE L (8)
CLK O GATE0 OUT0
RD WR
RD WR
PA7=0
PC 2-0 1:入 0:出
INTE 1 PC7 PC6
口A Mode 2 口B Mode
1:入 0:出
口B
INTE 2
PC4 PC5
STB A IBF A PC2-PC0
MOD E2 S TROB ED B IDIRE CTIO NAL BUS I /O
PC 2-0
• 模式2：双向总线定时
•口C按位置1和置0控制字 向控制口输出此控制字可实现对口C各位单独置1、置0， 即位操作。
5. 8255A并行接口三种工作模式 • 模式0：基本输入/输出端口，无应答信号， A、B、C均可设成此模式。
MODE0:
one of the 16 different input/output configurations
0 0
1
0 1
PORT B = INPU T PORT B = OUTPU T
0
1 X
GROUP B PORT A=INPUT PORT A=OUTPUT 1 0 0 1
MODE SELECT MOD E 0 MOD E 1
PORT C (UPPER) = INPUT PORT C (UPPER) = OU TPUT
第六章 常用接口芯片介绍
• 8255A • 8253 • 8251A
8255A可编程并行接口 1. 并行接口电路： • 微处理器与I/O设备进行数据传输时均需经过 接口电路实现系统与设备互连的匹配。 • 并行接口电路中每个信息位有自己的传输线， 一个数据字节各位可并行传送，速度快，控 制简单。由于电气特性的限制，传输距离不 能太长。 • 8255A是通用的可编程并行接口芯片，功能强， 使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使 用。
MODE 1 PC7 INPUT MODE: I/O PC6 I/O STATUS WORD FORMAT PC5
IBFA
PC4
INTEA
PC3
PC2
PC1 IBFB
PC0
INTR B
INTR A INTEB
GROUP A PC7 OUTPUT MODE: PC6 PC5
I/O
GROUP B PC3 PC2 PC1 PC0
D0
8 PORT A
MODE1
A 入 PC 6,7
1: IN 0: OUT
PC4 PC5
STB A IBF A
5. 8255A并行接口三种工作模式 • 模式1：带选通的I/O端口，数据传输采用 应答方式，口A、口B可工作在此方式下， 征用口C部分位作为应答信号。
PORTB: D7
1 X X X X 1 1 X INTE B
2. 8255A并行接口逻辑框图
GROUP A CON TROL GROUPA PORT A (8)
I/0 PA7-PA0
8
|
B I T
D7-D0
DATA BUS BUFFER
I N T E R N A L
GROUP A PORT C UPPER (4)
I/0 PC7-PC4
D A T A
GROUP B PORT C LOWER (4)
1 0
CONTROL WORD FOR PORT C BIT SET/RESET
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
X
PORT C SET/RESET FLAG
X DONT CARE
X
BIT SET/RESET
1 0 SET RESET
PORTC BIT SELECT
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
4. 8253操作与编址
CS RD WR A1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X 1 0 0 0 0 1 1 1 1 X 1 0 0 1 1 0 0 1 1 X X
3. 8255A并行接口的基本操作
8255A A0 0 0 1 A1 0 1 0 BASIC OPERATION OPERATION PORT A = DTAT BUS PORT B = DTAT BUS PORT C = DTAT BUS
RD# WR# CS# 0 0 0 1 1 1 0 0 0
•工作模式选择控制字：
MODE
D7 D6
CONTROL
D5 D4
WORD
D3 D2 D1 D0
D7=1: MOD E SET 1 0 PORTC (Lower) = input PORTC (Lower) = output
GROUP A MODE SELECT
MOD E 0 MOD E 1 MOD E 2
MODE 2 WR OBF
OU T
B1-DIRECTIONAL
BUS
INTR ACK STB IBF PA7-PA0 RD
CP U DA TA BUS DA TA FRO M PE RIP HER AL TO 825 5 DA TA FRO M 82 55 TO PER IPH ERA L
IN
OUT
FROM PERIPHERAL
INTE PROGRAMMED PC4=1 (PORT A) PC2=1(PORT B)
• 模式1：输出
PA 7-0
PC7
M ODE1 STROB ED I/0 POR T A : OU TPUT
D7
1 0 1 0 I/O X X
OBFA ACKA
D0
X
INTE A
PC6
CPU
8255
CPU
8255
D7 D6 D5 INPUT I/O STATUSI/O IBFA 8255A WORD(MODE1.2
D4
D3
D2
INTEB
D1
IBFB
D0
INTRB
INTEA PORT INTRA READIN C)
MODE1 D7
OBFA
GROUP A D6
INTEA
GROUP B D4
I/0 PC3-PC0
RD
WR
B U S
A0 A1
RESET CS
READ/ WRITE CON TROL LOGIC
o
GROUP B CON TROL
GROUP B PORT B (8)
I/0 PB7-PB0
2.
8255A并行接口逻辑框图
• 三个独立的8位I/O端口,口A、口B、口C。 • 口A有输入、输出锁存器及输出缓冲器。 • 口B与口C有输入、输出缓冲器及输出锁 存器。 • 在实现高级的传输协议时，口C的8条线 分为两组，每组4条线，分别作为口A与 口B在传输时的控制信号线。 • 口C的8条线可独立进行置1/置0的操作。 • 口A、口B、口C及控制字口共占4个设备 号。
0
0 1 1 X 1 X
0
1 0 1 X 1 X
1
1 1 1 X 0 1
0
0 0 0 X 1 1
0
0 0 0 1 0 0
DTAT BUS = PORT A
DTAT BUS = PORT B DTAT BUS = PORT C DTAT BUS = CONTROL PORT DTAT BUS = 3 - STATE ILLEGAL CONDITION DTAT BUS = 3 - STATE
4.
8255A并行接口的控制字
• 工作模式选择控制字： 口A有三种工作模式，口B有二种工作模式。 口C独立使用时只有一个工作模式，与口A、口B 配合使用时，作为控制信号线。 三种工作模式命名为：模式0、模式1及模式2。 模式 0 为基本I/O端口，模式1为带选通的I/O 端口，模式 2 为带选通的双向I/O端口。 口A可工作在三种模式下，口B可工作在模式 0 与模式 1下，口C可工作在模式0下或作为控制 线配合口A、口B工作。
+ 1 0m A
V I N =V C C to 0v
8253计数器/定时器结构与编程
1. 可编程计数器/定时器的特点 • 计算机及电子系统中需要定时信号，如系统 的日历时钟，动态存储器的刷新，应用系统 的定时中断、定时查询与检测等。 • 可编程定时器芯片可以产生精确的时间间隔， 形成各种脉冲序列，灵活性强。 • 依所需时间间隔，设置计数器的时间常数， 在一外部脉冲驱动下进行减1计数，计数值为 0时，产生输出信号，供系统使用。
D.C. CHARACTERISTICS
SYMBOL VIL VIH VOL(DB)
PSRSME INPUT LOW VOLTAGE INPUT HIGH VOLTAGE OUTPUTLOWVOLTAGE(DATA BUS)
MIN -0.5V 2.0V
MAX 0.8V Vcc 0.45v 0.45v
INTR B
PC4
I/O
OBFA INTEA
INTR A INTEB OBFB
GROUP A
GROUP B
•模式2状态字
PC7
MODE 2 PC6
STATUS WORD FORMAT PC4
INTE2
PC5
IBFA
PC3
INTR A
PC2
PC1
PC0
OBFA INTE1
• 8255A直流电气特性
8255A
I/O
D5
I/O
D3
INTRA
D2
INTEB
D1
OBFB
D0
INTRB
OUTPUT GROUP A D5
IBFA
D7
D6
INTE1
D4
INTE2
D3
INTRA
D2
GROUP B D1
D0
MODE2
OBFA
GROUP A
GROUP B (MODE 0,MODE1)
• 模式1、模式2状态字
• 模式1状态字
INTR ACR
OUTPUT TO
PERIPHERAL
OUTPUT VALID
CPU DATA BUS
INTE
PROGRAMMED
PC6=1 (PORT A), PC2=1(PORT B)
• 模式2：带选通的双向总线。 只有口A可设成此方式。
D7
1 1 X X X 1/0 1/0
D0
1/0
PC2
INTR A 8 PA7-PA0 OBFA ACKA
2. 8253逻辑框图
I N T E R N A L B U S
DO -D7
8
DATA BUS BUFFER
COUNTER #0
CL K0 GA TE0 OU T0
RD WR A0 A1 CS
READ/ WRITE LOGIC
COUNTER #1
CL K1 GA TE1 OU T1
CONTROL WORD REGISTER