8255A芯片简介及其应用

8255A芯片简介及其应用
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一、简介
8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。

具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。

其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。

8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。

二、内部结构
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。

同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。

由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

1）与CPU连接部分
根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。

由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C 口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。

此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。

各信号的引脚编号如下：
（1）数据总线DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。

（2）地址总线AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。

（3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。

当CPU 要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。

2）与外设接口部分
根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。

各通道的引脚编号如下：
（1）A口：编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（2）B口：编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（3）C口：编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。

3）控制器
8255将3个通道分为两组，即PA0～PA7与PC4～PC7组成A组，PB0～PB7与PC0～PC3组成B组。

如图（1）所示，相应的控制器也分为A组控制器与B组控制器，各组控制器的作用如下：
（1）A组控制器：控制A口与上C口的输入与输出。

（2）B组控制器：控制B口与下C口的输入与输出。

图（1）
三、工作方式
8255芯片有三种工作方式：基本输入/输出方式（方式0）、选通工作方式（方式1）、双向传送方式（方式2）。

1）方式0：
相当于三个独立的8位简单接口，各端口既可设置为输入口，也可设置为输出口，但不能同时实现输入及输出。

C端口可以是一个8位的简单接口，也可以分为两个独立的4位端口。

方式0常用于连接简单外设（适于无条件或查询方式）。

常使A端口和B端口作为8位数据的输入或输出口，使C口的某些位作状态输入。

2）方式1：
利用一组选通控制信号控制A端口和B端口的数据输入输出，其中A口、B口作输入或输出口，C口的部分位用作选通控制信号，而A 口、B口在作为输入和输出时的选通信号是不同的。

方式1主要用于中断控制方式下的输入输出，C口的8位除用作选通信号外，其余位可工作于方式0下，作为输入或输出口。

3）方式2：
此方式为双向输入输出方式——可以既作为输入口，又作为输出口，而只有A端口可工作在方式2下。

此种工作方式可使A端口作为双向端口所有，并且主要用于中断控制方式，当A口工作于方式2时，B口可工作于方式1（此时C口的所有位都用作选通控制信号的输入输出），也可工作于方式0（此时C 口的剩余位也可工作于方式0）。

四、应用举例
1、开关量状态的检测。

例如，在某一系统中，有8个开关K7～K0，要求不断检测它们的通断状态，并随时在发光二级管LED7~LED0上显示出来。

开关断开，相应的LED点亮；开关合上，LED熄灭。

可用8255A构成如图（2）所示的硬件电路，来实现上述功能。

图（2）
2、键盘接口的工作原理。

以机械式开关构成的16个键的键盘为例。

接线图如图（3）所示。

图（3）
当按下【9】键后【如图（4）】：
图（4）
分析其工作原理：
●无按键按下时，由于接到+5V的上拉电阻的作用，列线被置成高电平；
●某件按下后，该键所在的列线被和行线接通，如向被按下键所在行线输
出低电平信号，对应列线也将为低电平；
●当从B口读取列线信号时，便能检测到该列线上的低电平；
●读取B口的状态时，还能读到行线上的低电平信号；
●根据读入的行和列状态中低电平的位置，便能确定那个键被按压下。

流程图如下：
3、8255芯片还可用于制造7段LED显示器等等。

五、总结
8255芯片使用灵活，通用性强，而且使用成本低、性能稳定，得到了广泛的应用。