第九章 并行接口与串行接口
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；初始化A口为方式0、输入 MOV AL，01H OUT 63H，AL；使无效 RECEIVE：IN AL，62H TEST AL，80H
；测试对方是否发送数据 JNZ RECEIVE ；对方的OBF无效没有AL，60H ；接收对方发送的数据 MOV CL，AL ；存于CL MOV AL，00H OUT 63H，AL ；接收数据后发送方应答 CALL DELAY INC AL OUT 63H，AL ；延时，产生一定宽度的低电平以后撤销 ┇
第九章 并行接口与串行接口
4N的课堂
第9章 并行接口与串行接口
计算机与外部设备之间或者计算机与计算机之间的信息交 换或者数据传输称之为通信
通信有两种基本方式：并行通信和串行通信
并行接口与串行接口
9.1.1 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。 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。
图9-3 端口C置位/复位控制字格式
1 置位（高电平） 0 复位（低电平）
例9-2 若要把C口的PC2引脚置成高电平输出，则命 令字应该为00000101B或05H。
将该控制字的代码写入8255A的命令寄存器，就会使得 从C口的PC2引脚输出高电平，其程序段为：
MOV DX，303H ；8255A命令口地址 MOV AL，05H ；使PC2＝1的控制字 OUT DX，AL ；送到命令口
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
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
同时还具有中断请求表和示屏A蔽口功已能经接收数据
PC0
INTRB
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入联络信号
STB*——选通信号，低电平有效
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，高电平有效
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
；初始化8255A，使A口处于方式0、输出，
；C口高4位输入、低4位输出
MOV AL，10001000B OUT 63H，AL MOV AL，00000011B OUT 62H，AL ；使PC1＝1，无效，
;撤销数据选通信号 WAIT：
IN AL，62H
MOV AL，CL ；不忙则传送数据，被打印的数 ;据存放在CL中
撤消忙信号 同时又送出一个响应信号ACK#
例9-3 应用8255A方式0连接打印机
• 8255A工作在方式0时，系统可以通过无条件、查询方式来给打印机传送数据，鉴于无条
件方式工作不可靠，一般使用查询方式。
8255A
打印机
PA7～PA0
DATA0~ DATA7
PC1
STROBE
PC5
BUSY
图9-7 方式0的打印机接口
≥1
PC3
INTRA
PA7～PA0
8
&
PC7
OBFA
PC6
ACKA
INTE1
&
PC4
STBA
WR
INTE2
PC5
IBFA
PC2~0
I/O
RD
3
图9-6 方式2下的信号定义
端口C的状态字
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
选通输入方式下 端口A的INTEA对应PC4
端口B的INTEB对应PC2
方式1输出引脚：A端口
PA7~PA0
外设响应信号 表示外设已经接收到数据
INTEA
PC6 PC7
PC3
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
方式1输出引脚：B端口
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 ×
×
×
主机把数据送给引脚DATA0～DATA7 同时送出数据选通信号STROBE# 打印机在BUSY信号线上发出忙信号 打印机处理好输入的数据时
PA4 PA5 PA6 PA7
WR
35 RESET
34 D0
33 D1
32 D2
31 30 29 28 27 26
D3 D4 D5 D6 D7
VCC
25 PB7
24 23 22 21
PB6 PB5 PB4 PB3
图9-1 8255A的内部 结构及外部引脚图
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 PA0-PA7数据端口 PB0-PB7数据端口 PC0-PC7数据端口
OUT 60H，AL MOV AL，00000010B OUT 63H，AL ；使PC1＝0，即有效 CALL DELAY ；适当延时，产生一定宽度的低
;电平，确保数据正确写入打印机内 MOV AL，00000011B OUT 63H，AL ；撤销的有效低电平 ┋
例9-4 应用8255A工作在方式0和方式1进行双机并行通信。
控制最灵活，最难掌握
2.与处理器接口
CS
A1
A0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
X
X
0
X
X
0
1
1
RD
WR
操作
PC端口
0
1
读A口数据
60H
0
1
读B口数据
61H
0
1
读C口数据
62H
1
0
写A口数据
60H
1
0
写B口数据
61H
1
0
写C口数据
62H
1
0
写控制字寄存 器
63H
X
X
总线悬浮
1
1
总线悬浮
ACK*——响应信号，低有效
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，高有效
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
方式2双向方式
方式2将方式1的选通输入输出功能组合成一个双向数据端 口，可以发送数据和接收数据
端口A：PA0
~
P端A7 口A：PA0～PA7
A组，支持工作方式0、1、2
常作数据端口，功能最强大
端B组，口支B持：工P作B方0式~0、P1端B7 口B：PB0～PB7
端口C：PC0 ~ PC7 常作数据端口
仅支持工作方式0 端口C：PC0～PC7
A组控制高4位PC4～PC7 可作数据、状态和控制端口 B组控制低4位PC0～PC3 分两个4位，每位可独立操作
9.2.3 8255A的工作方式
• 方式0：基本输入输出方式
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
适用于查询和中断方式的接口电路
• 方式2：双向选通传送方式
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
方式1输入引脚：A端口
PA7~PA0 INTEA PC4
9.2.1 8255A内部结构及引脚功能
A组 控制
A组 端口A
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
A组 端口C 上部
B组 端口B
B组 端口C 下部
PA0～PA7 PC4～PC7 PB0～PB7 PC0～PC3
1.外设数据端口
只有端口A可以工作于方式2，需要利用端口C的5个信号线， 其作用与方式1相同
方式2的数据输入过程与方式1的输入方式一样
方式2的数据输出过程与方式1的输出方式有一点不同：数 据输出时8255A不是在OBF*有效时向外设输出数据，而是在 外设提供响应信号ACK*时才送出数据
方式2双向引脚
PA7~PA0
OUT 63H，AL ；使INTE＝0，禁止中断
TEST1: IN AL，DX；(62H)
AND AL，40H
；查询是否接收到
JNZ TEST1
；没有继续等待
MOV AL，CL；发送存于CL中的数据
OUT 60H，AL
；接收方的接收程序
MOV AL，10011000B ；98H OUT 63H，AL
9.1.2 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。
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， 在微机系统中得到广泛应用。
INTR——中断请求信号，高电平有效
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
PC5
PC3
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
STBA IBFA
INTRA
输入缓冲器满信号 表示A口已经接收数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入引脚：B端口
PB7~PB0
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
INTEB
PC2
STBB
PC方1 式1需借I用BF端B口C用做输联入络缓信冲号器满信号
PB7~PB0
外设响应信号 表示外设已经接收到数据
INTEB
PC2 PC1
PC0
ACKB
OBFB INTRB
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
方式1输出联络信号
OBF*——输出缓冲器满信号，低有效
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
9.2.2 8255A的编程
1. 方式控制字
1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
特征位
C口下半部 1 输入
0 0 方式0 0 1 方式1
A组方式
1 ×方式2
1 输入 A口选择
B口选择
0 输出 1 输入
B组方式
0 输出 0 方式0
C口上半部
1 方式1 1 输入
0 输出
0 输出
图9-2 8255A方式控制字格式
PA0~7
OBF PC7 ACK PC6
未
PC3
PB0~7
用
PC0~5
图9-8 两种方式的并行传送接口电路框图
甲（发送） CPU
接口驱动程序包含发送和接收两个程序：
；发送方的发送程序
MOV AL，10100000B ；0A0H
OUT 63H，AL；初始化A口为方式1、输出
MOV AL，0CH ;PC6=0
例9-1 要把A口指定为方式1，输入，C口上半部定为输 出；B口指定为方式0，输出，C口下半部指定为输入，则工 作方式命令代码是10110001B或B1H。设8255A控制字寄存器 端口地址为303H。 若将此命令代码写到8255A的命令寄存器，即实现了对 8255A工作方式及端口功能的指定，或者说完成了对8255A 的初始化。初始化的程序段为：
• 甲乙两台微机采用8255A构成接口电路。此时，双方的8255A把对方视为I/O设备，只是 8255A的工作方式不同，发送方采用方式1查询方式发送数据，接收方采用方式0查询方 式接收数据。
乙（接收） CPU
0方式 8255A
PA0~7 PC7 PC0
PC4~6 PC1~3 PB0~7
1方式 8255A
MOV DX,303H ；8255A命令口地址 MOV AL,0B1H ；初始化命令 OUT DX,AL ；送到命令口
2. 端口C置位/ 复位控制字
0
D6
D5
D4
D3
特征位
D2
D1
D0
位控
无关位 ××× 可设为 0 0 0
C口的位选择 D3 D2 D1 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
0
1
控制口不能读
63H
PA3 PA2 PA1 PA0 RD
CS GND
A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 PB0 PB1 PB2
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20
8255A
40 39 38 37 36
；测试对方是否发送数据 JNZ RECEIVE ；对方的OBF无效没有AL，60H ；接收对方发送的数据 MOV CL，AL ；存于CL MOV AL，00H OUT 63H，AL ；接收数据后发送方应答 CALL DELAY INC AL OUT 63H，AL ；延时，产生一定宽度的低电平以后撤销 ┇
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第9章 并行接口与串行接口
计算机与外部设备之间或者计算机与计算机之间的信息交 换或者数据传输称之为通信
通信有两种基本方式：并行通信和串行通信
并行接口与串行接口
9.1.1 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。 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。
图9-3 端口C置位/复位控制字格式
1 置位（高电平） 0 复位（低电平）
例9-2 若要把C口的PC2引脚置成高电平输出，则命 令字应该为00000101B或05H。
将该控制字的代码写入8255A的命令寄存器，就会使得 从C口的PC2引脚输出高电平，其程序段为：
MOV DX，303H ；8255A命令口地址 MOV AL，05H ；使PC2＝1的控制字 OUT DX，AL ；送到命令口
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
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
同时还具有中断请求表和示屏A蔽口功已能经接收数据
PC0
INTRB
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入联络信号
STB*——选通信号，低电平有效
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，高电平有效
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
；初始化8255A，使A口处于方式0、输出，
；C口高4位输入、低4位输出
MOV AL，10001000B OUT 63H，AL MOV AL，00000011B OUT 62H，AL ；使PC1＝1，无效，
;撤销数据选通信号 WAIT：
IN AL，62H
MOV AL，CL ；不忙则传送数据，被打印的数 ;据存放在CL中
撤消忙信号 同时又送出一个响应信号ACK#
例9-3 应用8255A方式0连接打印机
• 8255A工作在方式0时，系统可以通过无条件、查询方式来给打印机传送数据，鉴于无条
件方式工作不可靠，一般使用查询方式。
8255A
打印机
PA7～PA0
DATA0~ DATA7
PC1
STROBE
PC5
BUSY
图9-7 方式0的打印机接口
≥1
PC3
INTRA
PA7～PA0
8
&
PC7
OBFA
PC6
ACKA
INTE1
&
PC4
STBA
WR
INTE2
PC5
IBFA
PC2~0
I/O
RD
3
图9-6 方式2下的信号定义
端口C的状态字
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
选通输入方式下 端口A的INTEA对应PC4
端口B的INTEB对应PC2
方式1输出引脚：A端口
PA7~PA0
外设响应信号 表示外设已经接收到数据
INTEA
PC6 PC7
PC3
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
方式1输出引脚：B端口
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 ×
×
×
主机把数据送给引脚DATA0～DATA7 同时送出数据选通信号STROBE# 打印机在BUSY信号线上发出忙信号 打印机处理好输入的数据时
PA4 PA5 PA6 PA7
WR
35 RESET
34 D0
33 D1
32 D2
31 30 29 28 27 26
D3 D4 D5 D6 D7
VCC
25 PB7
24 23 22 21
PB6 PB5 PB4 PB3
图9-1 8255A的内部 结构及外部引脚图
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 PA0-PA7数据端口 PB0-PB7数据端口 PC0-PC7数据端口
OUT 60H，AL MOV AL，00000010B OUT 63H，AL ；使PC1＝0，即有效 CALL DELAY ；适当延时，产生一定宽度的低
;电平，确保数据正确写入打印机内 MOV AL，00000011B OUT 63H，AL ；撤销的有效低电平 ┋
例9-4 应用8255A工作在方式0和方式1进行双机并行通信。
控制最灵活，最难掌握
2.与处理器接口
CS
A1
A0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
X
X
0
X
X
0
1
1
RD
WR
操作
PC端口
0
1
读A口数据
60H
0
1
读B口数据
61H
0
1
读C口数据
62H
1
0
写A口数据
60H
1
0
写B口数据
61H
1
0
写C口数据
62H
1
0
写控制字寄存 器
63H
X
X
总线悬浮
1
1
总线悬浮
ACK*——响应信号，低有效
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，高有效
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
方式2双向方式
方式2将方式1的选通输入输出功能组合成一个双向数据端 口，可以发送数据和接收数据
端口A：PA0
~
P端A7 口A：PA0～PA7
A组，支持工作方式0、1、2
常作数据端口，功能最强大
端B组，口支B持：工P作B方0式~0、P1端B7 口B：PB0～PB7
端口C：PC0 ~ PC7 常作数据端口
仅支持工作方式0 端口C：PC0～PC7
A组控制高4位PC4～PC7 可作数据、状态和控制端口 B组控制低4位PC0～PC3 分两个4位，每位可独立操作
9.2.3 8255A的工作方式
• 方式0：基本输入输出方式
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
适用于查询和中断方式的接口电路
• 方式2：双向选通传送方式
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
方式1输入引脚：A端口
PA7~PA0 INTEA PC4
9.2.1 8255A内部结构及引脚功能
A组 控制
A组 端口A
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
A组 端口C 上部
B组 端口B
B组 端口C 下部
PA0～PA7 PC4～PC7 PB0～PB7 PC0～PC3
1.外设数据端口
只有端口A可以工作于方式2，需要利用端口C的5个信号线， 其作用与方式1相同
方式2的数据输入过程与方式1的输入方式一样
方式2的数据输出过程与方式1的输出方式有一点不同：数 据输出时8255A不是在OBF*有效时向外设输出数据，而是在 外设提供响应信号ACK*时才送出数据
方式2双向引脚
PA7~PA0
OUT 63H，AL ；使INTE＝0，禁止中断
TEST1: IN AL，DX；(62H)
AND AL，40H
；查询是否接收到
JNZ TEST1
；没有继续等待
MOV AL，CL；发送存于CL中的数据
OUT 60H，AL
；接收方的接收程序
MOV AL，10011000B ；98H OUT 63H，AL
9.1.2 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。
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， 在微机系统中得到广泛应用。
INTR——中断请求信号，高电平有效
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
PC5
PC3
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
STBA IBFA
INTRA
输入缓冲器满信号 表示A口已经接收数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
方式1输入引脚：B端口
PB7~PB0
数据选通信号 表示外设已经准备好数据
INTEB
PC2
STBB
PC方1 式1需借I用BF端B口C用做输联入络缓信冲号器满信号
PB7~PB0
外设响应信号 表示外设已经接收到数据
INTEB
PC2 PC1
PC0
ACKB
OBFB INTRB
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
方式1输出联络信号
OBF*——输出缓冲器满信号，低有效
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
9.2.2 8255A的编程
1. 方式控制字
1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
特征位
C口下半部 1 输入
0 0 方式0 0 1 方式1
A组方式
1 ×方式2
1 输入 A口选择
B口选择
0 输出 1 输入
B组方式
0 输出 0 方式0
C口上半部
1 方式1 1 输入
0 输出
0 输出
图9-2 8255A方式控制字格式
PA0~7
OBF PC7 ACK PC6
未
PC3
PB0~7
用
PC0~5
图9-8 两种方式的并行传送接口电路框图
甲（发送） CPU
接口驱动程序包含发送和接收两个程序：
；发送方的发送程序
MOV AL，10100000B ；0A0H
OUT 63H，AL；初始化A口为方式1、输出
MOV AL，0CH ;PC6=0
例9-1 要把A口指定为方式1，输入，C口上半部定为输 出；B口指定为方式0，输出，C口下半部指定为输入，则工 作方式命令代码是10110001B或B1H。设8255A控制字寄存器 端口地址为303H。 若将此命令代码写到8255A的命令寄存器，即实现了对 8255A工作方式及端口功能的指定，或者说完成了对8255A 的初始化。初始化的程序段为：
• 甲乙两台微机采用8255A构成接口电路。此时，双方的8255A把对方视为I/O设备，只是 8255A的工作方式不同，发送方采用方式1查询方式发送数据，接收方采用方式0查询方 式接收数据。
乙（接收） CPU
0方式 8255A
PA0~7 PC7 PC0
PC4~6 PC1~3 PB0~7
1方式 8255A
MOV DX,303H ；8255A命令口地址 MOV AL,0B1H ；初始化命令 OUT DX,AL ；送到命令口
2. 端口C置位/ 复位控制字
0
D6
D5
D4
D3
特征位
D2
D1
D0
位控
无关位 ××× 可设为 0 0 0
C口的位选择 D3 D2 D1 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
0
1
控制口不能读
63H
PA3 PA2 PA1 PA0 RD
CS GND
A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 PB0 PB1 PB2
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20
8255A
40 39 38 37 36