第七章计算机接口8255

第七章 可编程并行接口电路 8255
本章学习的重点:
1)掌握并行接口8255的基本功能 2)掌握并行接口8255的三种工作方式的特点和用法 3)掌握并行接口8255的硬软件设计方法
并行接口的特点
• 1． 并行接口是在多根数据线上以数据字节或字为单位与 I/O设备或被控对象传输数据。
• 2． 并行接口适用于近距离数据传输。一次同时传送多位 数据，传送速度快。
A6
G1 Y1
CS
口B
A5
G2A
A0
Fra Baidu bibliotek
G2B
地址译码逻辑关系：
A4
C
A3
B
A7
A
A G1 G2A G2B C B
A7 A6 A5
A0 A4 A3 A2 A1
11 0
0 00 X X
Y1=0 C0H~C6H
C0H → A口 C2H → B口 C4H → C口
C6H → 控制口
Y1=0
7.3 8255的工作方式
2） 工作方式1(选通输入输出方式)
A口借用C口的一些信号线用作控制和状态信号，组 成A组，B口借用C口的一些信号线用作控制和状态 信号，组成B组。在方式1下，A口和B口的输入输出 均带有锁存。
方式1下A口、B口为输入(重点掌握和理解的内容)
1)A口工作于方式1且用作输入口时，C口的PC4线用作 选通输入信号线STB，PC5用作输入缓冲器满输出信号 线IBF，PC3用作中断请求输出信号线INTR。 2)B口工作于方式1且用作输入口时，C口的PC2线用作 选通输入信号线STB，PC1用作输入缓冲器满输出信号 线IBF，PC0用作中断请求输出信号线INTR。 注意：与方式1下两口均为输出类似，为实现选通输 入，则同样要利用C口的信号线。其定义如图7.8所示。
注意：8255在工作过程中如果改变工作方式， 则控制口设置的内容全部复位（CPU自动完 成），接着要设置新的方式控制字后才能进 入新的工作方式。
3）C口按位置位/复位控制字 控制字D7=0 这个控制字只对C口起作用，任何一位都可以通过按位
置位/复位控制字来设置。
注意：对C口的置位/复位控制不是把控制字送到C口， 而是由控制口决定各位的状态，是把控制字送到控 制口
有3种工作方式，这些工作方式可用软件编 程对控制口设置来指定。三种基本的工作方式 为：
方式0－基本的输入输出方式 方式1－选通输入输出方式 方式2－双向传送方式。
例:要求A口为输入,B口为输出,C口为输出,A口方式0,B口 方式1。根据要求设置方式控制字：94H MOV AL，94H OUT （PORTC），AL
7.5 8255的寻址及连接使用
8255占外设编址的4个地址，即A口、B 口、C口和控制寄存器各占一个外设接口 地址。对同一个地址分别可以进行读写 操作。例如，读A口可将A口的数据读到 CPU；写A口可将CPU的数据写入A口并 输出。
利用8255的片选信号、A0、A1以及读写 信号，即可方便地对8255进行寻址。
PRINT：MOV AL,BLAK ；BLAK
MOV CL,AL ；数据长度送到CL保存
MOV SI,OFFSETDATA ：取打印数据存放地址
GOON：MOV DX,0382H
；设C口地址
PWAIT：IN AL，DX
；取回B口的内容
AND AL，02H ；判断C口C1位是否为1，打印是否要接受
JNZ PWAIT
；C1=1 ZF=0 则转去继续查询等待
MOV AL，［SI］
，开始发数据给打印机，取第一个字符
MOV DX，0380H ；送打印字给A口
OUT DX，AL
MOV DX，0382H
MOV AL，0CH ： C6置0，使该位有跳变
OUT DX，AL ；按位置位控制字
MOV AL，0DH ； C6置1，给打印机一个接受数据信号
其编号:PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0。端口都是8 位，都可以作为输入或输出，但功能上各有特色： 口A：对应一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数
据输入锁存器。 口B和口C ：对应一个8位数据输出锁存和缓冲器；一
个8位数据输入缓冲器。 注意:口B和口C 都没有输入锁存,用于输入方式是不能
25
P B7
P B6
P B5
P B4
21
P B3
8255简化图
图7.5 可编程并行接口8255引线图
口A PA0~PA7
口C低半部 PC0~PC3 口C高半部 PC4~PC7
口B PB0~PB7
2) 内部结构
8255的内部结构框图如图5.6所示，由三部分组成。
（1）与外设接口部分 有三个8位的输入输出端口:端口A、端口B、端口C，
≥1
P C3
IN TRA
&
P A7～0 8
&
WR
P C7
IN TE1
P C6
P C4
IN TE2
P C5
OBFA ACKA
STBA IBFA
3
RD
P C2～ 0
I/ O
图7.10 方式2下的信号定义
INTE1：中断允许1。它是由内部的中断控制触发器 发出的允许中断或屏蔽中断的信号。INTE＝l，允 许A口在输出缓冲器变空（数据已被外设取走）时 向 CPU申请中断，让CPU输出一个新的数据；INTE ＝0，则屏蔽了输出中断请求，这样，即使A口的 输出缓冲器已经变空了，也不能在INTR上产生中 断请求信号。INTE1为0还是为1是由软件通过对 PC6复位／置位来完成的，PC6＝0使INTE1为0， PC6＝l使INTE1为1。 (由软件置1实现中断)
1) 工作方式0(基本输入输出方式) 方式0不使用联络信号，也不使用中断， A口和B口可定义为输入或输出口，C口 分成两个部分（高四位和低四位），C
口的两个部分也可分别定义为输入或输 出。在方式0，所有口输出均有锁存， 输入只有缓冲，但无锁存，C口还具有 按位将其各位清0或置1的功能。
表7.1 8255方式0之下的输入输出组合
• 3.可编程接口可以用软件编程序的方法改变接口的工作方 式及功能，具有广泛的适应性和很高的灵活性。
7.2 可编程并行接口8255引脚功能和结构
8255 是 Intel 公 司 为 其 8086/8088 系 列 微 处 理 器生产的8位通用可编程并行输入输出接口 芯片。它具有很强的功能，在使用中可利 用软件编程来指定它将要完成的功能。因 此，8255获得了广泛的应用。
INTE2：中断允许2。它也是由内部的中断控制触发 器发出的允许中断或屏蔽中断的信号。INTE2＝1， 允许A口在输入数据就绪时向CPU申请中断，让CPU 将数据取走；INTE2＝0，则屏蔽了输入中断请求。 INTE2为0还是为1是由软件通过对PC4复位／置位 来完成的，PC4＝0使INTE2为0，PC4＝1使INTE2为 1。(由软件置1实现中断)
对数据锁存,即如第一进来的数据没被取走是,第二 次进来的数据把第一次的数据淹没。
（2）与微处理器接口部分 这部分主要完成数据传送及逻辑控制。
有:RD、WR、CS、RESET、D0-D7，8255的各端口地址 线A0、A1。 （3）内部控制部分 由A、B两组控制电路组成。 主要作用是根据CPU送来的控制字用以决定两组端口 （A组为A口和C口的高4位，B组为B口和C口的低4位） 的工作方式，也可根据控制字的要求对C口按位进行 置位或复位。
OBFB ACKB
IN TRB
3) 工作方式2 (双向输入输出方式)
理解内容:
方式2是A组独有的工作方式。外设既能在A口的8条 引线上发送数据，又能接收数据。此方式也是借用 C口的5条信号线作控制和状态线，A口的输入和输 出均带有锁存。 OBF：输出缓冲器满，输出，低有 效。这是8255A送给外设的控制信号，有效时表示 数据已送入到A口输出锁存器中，用该信号通知外 设将数据取走。
• 3．在并行接口中，8位或16位是同时传输的。
• 4．并行传送的信息不要求固定的格式，这与串行传送的 信息有固定格式的要求不同。
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。
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→控制口 D7~D0数据总线呈高阻状态
非法状态 D7~D0数据总线呈高阻状态
与微处理器接口部分的硬件电路图实例 图7-7
D0~D7
8255 C0H 口A
RD
WR
C4H
RESET
口C上半部
74LS138
A2 A1 A1 A0
C2H
口C下半部
P A3
1
P A2
P A1
P A0
RD
5
CS
GN D
A1
A0
P C7
10
P C6
P C5
P C4
P C0
P C1
15
P C2
P C3
P B0
P B1
P B2
20
40
P A4
P A5
P A6
P A7
WR
WR
35
RE SE T
D0
RD
D1
CS
D2 D3
RESET
30
D4
D5
D7
D6
D0
D7
8位数据线
VCC
8255四个端口寻址逻辑关系：
A1 A0 RD WR CS 0 00 1 0 0 10 1 0 0 00 1 0
0 01 0 0 0 11 0 0 1 01 0 0 1 11 0 0 X XX X 1 1 10 1 0 X XX 1 0
完成的操作 端口A→数据总线 端口B→数据总线 端口C→数据总线
1 . 8255的外部引线及内部结构 1)外部引线
8255的外部引线如图所示。 D0～D7：双向数据信号线。 RD ：读信号线。 WR ：写信号线。 CS ：片选信号线。 A0、A1：口地址选择信号线(片内地址选择线)。 RESET：复位输入信号。
PA0～PA7：A口的8条输入输出信号线。 PB0～PB7：B口的8条输入输出信号线。 PC0～PC7：B口的8条输入输出信号线。
CP U接口
内部 逻辑
A组 控制
外设 接口
A组 端口 A(8)
DB 数 据 总线
缓冲 器
8位内 部数据 总线
A组 端口C 上半 部 (4 )
B组 端口C 下半 部 (4 )
RD WR A0 A1 RE SE T
CS
读/ 写 控制 逻辑
B组 控制
B组 端口
B(8 )
图7.6 8255的内部结构框图
1） 初始化及应用举例
例1、8255与打印机连接的硬软件设计 查询式，用C口的一些位做工作状态（灵活应用！）
在使用中打印机 的很多控制线中 只使用少数的几 个控制信号就可 以正确打印的要 求，其它信号线 可以不要。
P A0
D0
打
系 统
P A1
D1
印
… …
机
P A7
D7
总
线
P C6
STROBE
方式1下A口、B口均为输入
图7.8 方式1下A、B口均为输入时的信号定义
方式1下A口、B口为输出
A口方式1输出
IN TEA
P A7～0
P C7 P C6
OBFA ACKA
& P C3
IN TRA
2
WR
P C4,5
I/ O
B口方式1输出
IN TEB
P B7～0
P C1 P C2
& P C0
WR
图7.9 方式1下，A、B口均为输出的信号定义
P C1 82 55
BUSY
图5.12 8255与打印机的连接
初始化程序如下：
INIT55：MOV DX，0383H ；控制口地址 MOV AL，13H ；A方式0、输出、B方式0， OUT DX，AL ；C7-4输出、C3-0 MOV AL，0DH ；C6置1， OUT DX，AL ；按位置位控制字
I/ O P A7～ PA0 I/ O P C7～ P 4C I/ O P C3～ P 0C I/ O P B7～ P 0B
重点掌握和理解的内容:
8255四个端口： 8255有三个8位的输入输出口外，还有一个控制口，其
功能是用于对8255的工作方式进行设置。 那个口工作由A0、A1的组合实现选择： A1 A0 选中的口号 0 0 选中A口 0 1 选中B口 1 0 选中C口 1 1 选中控制口
例：设置C7=1，C5=1，C3=0 MOV AL，0FH OUT （PORTC），AL ；C7=1 MOV AL，0BH OUT （PORTC），AL ；C5=1 MOV AL，06H OUT （PORTC），AL ；C3=0
每位需两条指令完成设置 PORTC为控制口的地址号
重点掌握的内容:
OUT DX，AL ；送
INC SI ；打印数据区地址移到下一个数据位置
DEC CL ；数据长度减1
JNZ GOON ；全部数据打印完吗？没完返回继续打印
RET
；全部数据打印完，返回主程序
例：设计两个8255，要求8255（1）地址为80H-83H， 8255（2）地址为84H-87H