常用接口芯片及应用

写操作WR*
写端口A 写端口B 写端口C 写控制字
口地址
380H 381H 382H 383H
常用接口芯片及应用
书206页图5.17
常用接口芯片及应用
(2)外设数据端口
• 端口A：PA0 ~ PA7
• A组，支持工作方式0、1、2
• 端口B：PB0 ~ PB7
• B组，支持工作方式0、1
• 端口C：PC0 ~ PC7
外设数常用据接口端芯片口及应用
(1)与处理器接口
• D0 ~ D7数据线 • A0 ~ A1地址线 • CS*片选信号 • RD*读信号 • WR*写信号 • RESET复位信号
CS* A1 A0
000 001 010 011
读操作RD*
读端口A 读端口B 读端口C
非法
8255寻址 例206页图5.17
• 方式0：基本输入输出方式
• 三个端口（端口A、B、C ）皆作为输入或输出数据传 送，各端口是输入还是输出，初始化编程设定。
• 无联络信号线 • 适用于无条件传送和查询方式的接口电路
• 方式1：选通输入输出方式。
• A、B口用作数据传送，C口部分引脚作联络信号线 • 适用于查询和中断方式的接口电路
data-in data-out
D0～D7
data-out
data-in
返回
3.控制字及状态字
• 方式控制字 • 端口C的位控制字 • 状态字
• 当8255的A口、B口工作在方式1或A口工作 在方式2时,通过读C口的状态,可以检测A口 和B口的状态。
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方式控制字格式
例：要求 A端口：方式1输入 B端口：方式0输出 C端口上半部：输出，C口下半部：输入
• 方式2：双向选通传送方式
• A口（方式2只用于A口）作双向输入/输出数据传送， C口作联络信号线。外设可通过端口A的8位数据线， 向CPU发送收据，也可从CPU接收数据
• 适用于与双向传送数据的外设 • 适用于查询和中断方式的接口电路
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方式0输入时序 RD
输入端口 CS,A1,A0 D0～D7
data data
请体会这里8255A的数据缓冲作用
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方式0输出时序 WR
输出端口 CS,A1,A0 D0～D7
data data
8255A对CPU通过它输出给外设的数据进行锁存
返回
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方式1输入引脚：A端口
PA7~PA0 INTEA PC4
PC5
STBA IBFA
PA7~PA0
INTE1
PC6
PC7
INTE2 PC4 PC5
PC3
ACKA OBFA STBA IBFA
INTRA
用PC6设置INTE1（输出） 用PC4设置INTE2（输入）
输入和输出中断通过
或门输出INTRA信号
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方式2双向时序 WR OBF
INTR ACK
STB
IBF
RD
PA0～PA7
• 书148图４.2 外设-开关k
• 数据(输入)口三态门 • 控制口三态门控制端
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2. 锁存器接口芯片-- 74LS273
DQ CP Q
D触发器
•作用：信号保持,导通开关。即保持(或锁存)数据
•8个D触发器的控制端CP连接在一起
CP负脉冲的上升沿触发锁存
图 74LS273引线图和真值表
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1. 8255A的引线及内部结构
A组 控制
D0～D7
数据 总线 缓冲器
内部数据线
RD
WR
A0 A1 CS
RESET
读写 控制 逻辑
B组 控制
内部控制线
与处理器口
A组 端口A
PA0～PA7
A组 端口C 上半部
PC4～PC7
B组 端口B
PB0～PB7
B组 端口C 下半部
PC0～PC3
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5.2 可编程并行接口8255
• 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片
• 最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器 • 与CPU间、与外设间的接口电路：状态寄存器
和控制寄存器 • 还有端口的译码和控制电路、中断控制电路
• 共24个外设引脚，分3个端口、2组控制 • 共三种输入输出工作方式
• 并行数据传输方式，以计算机的字长，通常是 8位、16位或32位为传输单位，一次传送一个 字长的数据
• 适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量 和快速的信息交换。例如：微机与并行接口打 印机、磁盘驱动器
• 微机系统中最基本的信息交换方法。例如：系 统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间
• 串行通信：数据一位一位顺序传送
PB7~PB0 INTEB PC2
PC1
PC0
ACKB OBFB
INTRB
中断允许触发器
Hale Waihona Puke Baidu常用接口芯片及应用
方式1输出时序
WR OBF
INTR
ACK
输出端口
data
D0～D7
data
OBF*和ACK*是外设和8255A间的一对应答联络信号， 为的是可靠地输出数据
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返回
方式2双向引脚
方式1输出
OBFA INTEA I/O I/O INTRA INTEB OBFB INTRB
方式2双向
OBFA INTE1 IBFA INTE2 INTRA ×
×
×
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4. 8255的初始化编程
• 初始化编程：一个方式控制字 • 采用控制I/O地址：A1A0＝11
• 工作过程中：通过数据端口对外设数据进行读写 • 数据读写利用端口A、B和C的I/O地址，A1A0依 次等于00、01、10
• 选通输入方式下
• 端口A的INTEA对应PC4 • 端口B的INTEB对应PC2
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方式1输出引脚：A端口
方式1输出联络信号
PA7~PA0 INTEA PC6
PC7
PC3
ACKA OBFA
INTRA
OBF*——输出缓冲器满信号
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
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方式1输入时序
STB
IBF
INTR
RD
输入端口
data
D0～D7
data
STB*和IBF是外设和8255A间的一对应答联络信号， 为的是可靠地输入数据
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方式1中断控制
• 8255A的中断由中断允许触发器INTE控制
• 置位允许中断，复位禁止中断
• 对INTE的操作通过写入端口C的对应位实 现，INTE触发器对应端口C的位是作应答 联络信号的输入信号的哪一位，只要对那 一位置位/复位就可以控制INTE触发器
• 初始化编程后：
• 当数据端口作为输入接口时，执行输入IN指令将从输 入设备得到外设数据
• 当数据端口作为输出接口时，执行输出OUT指令将把 CPU的数据送给输出设备
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写入方式控制字：示例
• 初始化的程序段： mov dx,0fffeh ；假设控制端口为FFFEH mov al,0b1h ；方式控制字 out dx,al ；送到控制端口
• 仅支持工作方式0 • A组控制高4位PC4～PC7 • B组控制低4位PC0～PC3
端口A：PA0～PA7
常作数据端口，功能最强大
端口B：PB0～PB7
常作数据端口
端口C：PC0～PC7
可作数据、状态和控制端口 分两个4位，每位可独立操作
控制最灵活，最难掌握
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2. 8255的工作方式
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/12
常用接口芯片及应用
ACK*——响应信号
外设的响应信号，指示8255A 的端口数据已由外设接受
INTR——中断请求信号
中断允许触发器
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
端口A的INTEA对应PC6 端口B的INTEB对应PC2
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方式1输出引脚：B端口
方式控制字 10110001B或B1H
端口C的位控制字格式
• 位控制字写入控制 端口
• 使C端口的某个引 脚输出1或0，或置 位复位内部中断允 许触发器INTE
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端口C的状态字格式
A组
B组
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
方式1输入
I/O I/O IBFA INTEA INTRA INTEB IBFB INTRB
CONTL
输入外设温度（读8010H口给AL）
否
温度AL>=96
温度AL<95 否
是,转TMDOW
是,转TMPUP
降温BA=00
升温BA=11
（00H写8000H口） （03H写8000H口）
保持温度BA=01 （01H写8000H口）
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基本数据通信方式
• 并行通信：数据各位同时传送
PC3
INTRA
中断允许触发器
方式1输入联络信号
• STB*—— 数 据 选 通 信 号 ， 表示外设已经准备好数据
• 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，
• 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
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锁存器接口示例
• 书151页图４.5 外设：打印机
• 数据(输出)口
• Ｄ触发器273 (上面那片) y0 D0~D7
• 状态(输入)口
• 三态门244---y2 BUSY D7
• 控制(输出)口
• Ｄ触发器273 (下面那片)—y1 STB D0
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3. 带三态门输出的锁存器接口芯片-- 74LS374
D
DQ
Q
CP
C
OE*
OE*输出允许 引脚
图 74LS374引线图和真值表
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简单接口示例－－书195页图5.3（基础好同学需掌握）
• 138 y0(地址:800xH)—— 374CP 控制口—— 外设ＡＢ 138 y1(地址:801xH)——374OE*数据口——外设D0~D7
• 要求：控制外设温度 • 流程图
当T为低电平：三态门输出F
T
A
F
A
F
A
F
T
T
T
表示反相或低电平有效
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三态门集成电路芯片 74LS244
双4位单向缓冲器 • 分成4位的两组 • 每组的控制端连接
在一起 • 控制端低电平有效 • 输出与输入同相
每一位都是一个三态门， 每4个三态门的控制端连接在一起
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三态门接口示例
• INTR——中断请求信号
• 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
方式1需借用端口C用做联络信号 同时还具有中断请求和屏蔽功能常用接口芯片及应用
方式1输入引脚：B端口
PB7~PB0 INTEB PC2
PC1
PC0
STBB IBFB
INTRB
中断允许触发器
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2020/11/12
常用接口芯片及应用
5.1 简单接口 1. 三态门接口
• 三态门具有单向导通和三态的特性 • 器件共用总线时，一般使用三态电路：
• 需要使用总线的时候打开三态门(使T有效） • 不使用的时候关闭三态门(使T无效） ，使之处于高阻
A
F
当控制端T有效(高电平)：三态门导通，输出F=输入A ；