游戏机常用外部芯片中文资料

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④ 回复缓冲器、键盘去抖动及控制 来自 RI0-RI7 的 8 根回复信号,由回复缓冲器缓冲并锁存。在键盘工作方式中,回复
线作为行列式键盘的行列输入线,在逐行列扫描时,回复线用来搜寻每一行列中闭合的键。 当某一键闭合时,去抖电路被置位,延时等待 10MS 后,再检验该键是否继续闭合,并将该 键的地址和附加的移位、控制状态一起形成键盘数据被除数送入 8279 内部 FIFO 存储器。 键盘数据格式如下:
在键盘工作方式中,当 FIFO/传感器 RAM 存有数据时,IRQ 为高电平;CPU 每次从 RAM 中读出数据时,IRQ 变为低电平;若 RAM 中仍有数据,则 IRQ 再次恢复为高电平。
在传感器工作方式中,每当检测到传感器状态变化时,IRQ 就出现高电平。 SL0-SL3(扫描线):输出线,用来扫描键盘和显示器,它们可以编程设定的编码(4 中取 1)或译码输出(16 取 1)。 RL0-RL7(回复线):输入线,它们是键盘或传感器矩阵的行或列输入线。 SHIFT(移位信号):输入线,高电平有效。该输入信号是 8279 键盘数据的次高位 D6, 通常用来扩充键开关的功能,可以用做键盘上、下档的功能键。在传感器方式和选通方式中 SHIFT 无效。
其中 D0-D7 用于传送 CPU 与 8255 之间的命令与数据,PA0-PA7、PB0-PB7、PC0-PC7 分别与 A、B、C 口对应,用于 8255 与外设之间传送数据。 ② 控制线:/RD、/WR、RESET :读/写控制线,复位信号,当 RESET 为高电平时所 有 8255 内部寄存器都清零,的有通道都设置为输入方式,24 条 I/O 引脚都为高阻状 态。 ③ 寻址线:/CS、A0 、A1 当 CS 有效时,A0、 A1 的 4 种组合 00 01 10 11 分别用来 选择 A、B、C 口和控制寄存器,所以一片 8255 共有 4 个地址单元。 3,8255 的工作方式 8255 有三种工作方式 ,即方式 0、方式 1、方式 2 方式 0(基本输入输出方式):这种方式不需要任何选通信号,A 口、B 口、C 口高 4 位和低 4 位都可以被设定为输入或输出,作为输出口时,输出的数据被锁存;作为输入口 时,其输入的数据不锁存。 方式 1(选通输入输出方式):在这种方式下,A、B、C 三个口将被分为两组。A 组 包括 A 口和 C 口的高 4 位,A 口可由编程设定为输入口或输出口,C 口的高 4 位由用来作 为输入输出操作的控制和同步信号;B 组包括 B 口和 C 口的低 4 位,B 口可由编程设定为 输入或输出口;C 口的低 4 位由用来作为输入/输出操作的控制和同步信号。A 口和 B 口的 输入输出数据都被锁存。 方式 2(双向总线方式):A 口为 8 位双向总线口,C 口的 PC3-PC7 用来作为输入/ 输出操作的控制和同步信号,应注意的是只有 A 口允许作为双向总线口使用,这时的 B 口 和 PC0-PC2 由可编程为方式 0 或方式 1 工作。 4,8255 的控制字 8255 工作方式的选择是通过对控制口输入控制字(或称命令字)的方式来实现的,控制 字有方式选择控制字和 C 口置位/复位控制字。 ① 方式选择控制字的格式与定义如图 1——4 ② C 口置位/复位控制字如图 1——5 C 口具有位操作功能,把一个置/复位控制字送入 8255 的控制寄存器(控制口)就 能把 C 口的某一位置 1 或清零而不影响其它位的状态。
在传感器矩阵方式工作时,这个存储器又是传感器存储器,它存放着传感器矩阵中的每一
个传感器状态。在此方式中,若检索出传感器的变化,IRQ 信号变为高电平,向 CPU 申请 中断。 ⑥ 显示 RAM 和显示地址寄存器
显示 RAM 用来存储显示数据。容量为 16X8 位,在显示过程中,存储的显示数据轮流从 显示寄存器输出。显示寄存器分为 A、B 两组,OUTA0-OUTA3 和 OUTB0-OUTB3,可以单 独送数,也可以组成一个 8 位的字。显示寄存器的输出与显示扫描配合,不断从显示 RAM 中读出显示数据,同时轮流驱动被除数选中的显示器件,以达到多路复用的目的,使显示器
呈现稳定的显示状态。 显示地址寄存器用来 寄存由 CPU 进行读写显示 RAM 的地址,它可以由命令设定,也可
以设置成每次读出或写入之后自动递增。 3,管脚、引线及功能
8279 采用 40 引脚封装,其管脚下引线功能如图 1——7 其引脚功能如下: D0——D7(数据总线):双向,三态总线和系统数据总线相连,用于 CPU 和 8279 间的
CNTL/STB(控制/选通):输入线,高电平有效。 在键盘方式工作时,该输入信号是键盘数据是最高位 D7,通常用来扩充键开关的控制
功能,作为控制功能键用。 在选通输入方式时,该信号的上升沿可将从来自 RL0-RL7 的数据存入 FIFORAM 中,
在传感器方式时该信号无效。 OUTA0-OUTA3(A 组显示信号):输出线。 OUTB0-OUTB3(B 组显示信号):输出线。 这两组引线都是显示数据输出线,与多位数字显示的扫描线 SL0——SL3 同步。两组可
在传感器开关状态方式中,回复线的内容直接被送往相应的传感器 RAM(即 FIFO 存储 器)。在选通方式工作中,回复线的内容在 CNTL/STB 线的脉冲上升沿被送入 FIFO 存储器。 ⑤ FIFO/传感器及其状态寄存器
FIFO/传感器 RAM 是一个双重功能的 8X8 的 RAM。在键盘或选通方式工作时,它是 FIFO 存储器,其输入或读出遵循先入先出的原则,FIFO 状态寄存器用来存放 FIFO 的工作状态。 如,RAM 是满是空,其中存有多少数据,是否操作出错等。当 FIFO 存储器不空,状态逻 辑将产生 IRQ=1 信号向 CPU 申请中断。
② 控制与定时寄存器及定时控制 控制与定时寄存器用来寄存键盘及显示的工作方式,以及由 CPU 编程的其它操作方
式。这些寄存器一旦接收并锁存送来的命令,就通过译码产生相应的信号,从而完成相应的 控制功能。定时控制包含基本的一些计数器,首级计数器是一个可编程的 N 级计数器,N 可以为 2~31 之间由软件编程,以便从外部时钟 CLK 分频得到内部所需要的 100KHZ 时钟, 然后再经过分频,为键盘扫描提供适当的逐行扫描频率和显示扫描时间。
1 可编程接口扩展芯片: 8255
1,8255 的结构 8255 具有三个可编程的并行 I/O 端口,A 口、B 口、和 C 口。这三个 8 位 I/O 口的功能
完全由编程决定,但每个口都有自己的特点。其组成框图及引脚如下:
82C255 的引脚图 1——1
8255A
图 1----2 82C255
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入输出寄存器,为可编程 8 位输入输出或双向寄存器。 B 口:具有一个 8 位数据输出锁存/缓冲器和一个 8 位数据输入缓冲器(不锁存),为可 编程 8 位输入输出寄存器,但不能双向输入输出。 C 口:具有一个 8 位数据输出锁存/缓冲器和一个 8 位数据输入缓冲器(不锁存),这个 口可分为两个 4 位口使用。C 口除做输入输出口使用外,还可作为 A 口、B 口选通方 式操作时的状态控制信号。 ③ 读/写控制逻辑 它用于管理所有的数据、控制字或状态字的传送。它接受单片机的地址线和控制信号来 控制各个口的工作状态。 ④ A 组和 B 组控制电路 这是两组根据 CPU 的命令字控制 8255 工作方式的电路,每组控制电路从读、写控制逻 辑接收各种命令,从内部总线接收控制字并发出适当的命令到相应的端口。 A 组控制电路,控制 A 口及 C 口的高 4 位。 B 组控制电路,控制 B 口及 C 口的低 4 位。 2,8255 的引脚 ① 数据总线:D0-D7、PA0-PA7、PB0-PB7、PC0-PC7 此项 32 条数据线均为双向三态,
D7 控制
D6


D5 D4 D3


D2 D1 D0


控制和移位(D6、D7)的状态由两个独立的附加开关决定,而扫描(D5、D4、D3)和回 复(D2、D1、D0)则是被按键置位的数据。D5、D4、D3 来自扫描计数器,是按下键的行 列编码,而 D2、D1、D0 则来自行列计数器,它们是根据回复信息而确定的行列编码。
① I/O 控制及数据缓冲器 数据缓冲器是双向缓冲器,连接内外部总线,用于传送 CPU 与 8279 之间的命令或数
据。I/O 控制线是 CPU 对 8279 进行控制的引线,CS 是片选信号,/CS=0 为有效,/WR、/RD 为来自 CPU 的读写控制信号,A0 用于区别信息特性:A0=1 时,表示数据缓冲器输入为指 令、输出为状态字;A0=0 时,输入、输出皆为数据。
③ 扫描计数器 扫描计数器有两种两种工作方式,按编码方式工作时,计数器作为二进制计数。4 位
计数状态从扫描线 SL0-SL3 输出,经外部译码器译码后,为键盘和显示器提供扫描线;按
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译码方式工作时,扫描计数器听最低两位被译码后,从 SL0-SL3 输出,因此,SL0-SL3 提 供了 4 种中取 1 的扫描译码。
82C255 的内部功能结构图 1——3 8255 可编程并行接口由以下四个逻辑结构组成。
① 数据总线驱动器 这是双向三态的八位驱动口,用于和单片机的数据总线相连,以实现单片机与 8255 之 间的数据传送。
② 三个并行 I/O 端口 A 口:具有一个 8 位数据输出锁存/缓冲器和一个 8 位数据输入锁存器,是最灵活的输
数据/命令传送。 CLK(系统时钟):输入线,为 8279 提供内部时钟的输入端。
RESET(复位):输入线,当 RESET=1 时,8279 复位,其复位状态为,16 个字符显示, 编码扫描键盘——双键锁定,程序时钟编程为 31。
/CS(片选):当/CS=0 时 8279 被选中,允许 CPU 对其进行读写,否则被禁止。 A0(数据选择)输入线,当 A0=1 时 CPU 写入数据为命令字,读出数据为状态字;当 A0=0
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方式选择控制字图 1——4
C 口置/复位控制字图 1——5
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2 键盘/显示接口芯片:8279
1,8279 的结构 Intel8279 芯片是一咱通用的可编程序的键盘、显示接口器件,单个芯片就能完成
时 CPU 读、写的字节均为数据。 /RD、/WR(读、写信号):输入线,低电平有效,来自 CPU 的控制信号,控制 8279 的
读、写操作。
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管脚配置图 1——7 IRQ(中断请求):输出线,高电平有效。
键盘输入和 LED 显示控制两种功能,其内部结构如图 1——6 所示
8279 结构框图 1——6 8279 包括键盘输入和显示输出两个部分。键盘部分提供的扫描方式,可以和具有 64 个按键 或传感器的阵列相连,能自动消除开关抖动及 N 键同时按下的保护;显示部份按扫描方式 工作,可以显示 8 或 16 位 LED 显示块。 2,8279 的工作原理
以独立使用,也可以合并使用。 /BD(显示消隐):输出线,低电平有效,该信号在数字切换显示或使用消隐命令时,
将显示消隐。 4,命令格式与命令字
8279 的操作方式是通过 CPU 对 8279 送入命令字来实现编程。当数据选择端 A0 置 1 时, CPU 对 8279 写入的数据为命令字。
8279 共有 8 条命令,其功能和命令字定义分述如下: ① 000 键盘/显示方式设置命令字 格式:
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