【计算机控制技术讲解】可编程接口芯片及应用-8255A.pptVIP

第七章 可编程接口芯片及应用 随着大规模集成电路及实际的需要，现已设计并生产出多种单片通用的外围接口电路。主要有两类：并行接口芯片和串行接口芯片。 7.1 可编程并行接口芯片Intel 8255A 7.2 可编程计数器/定时器8253 7.3 可编程串行输入/输出接口芯片8250A/8251A 7.1 可编程并行接口芯片Intel 8255A 可编程接口是指其功能方式可由微型机的指令来设定，通过执行不同的初始化程序，使一个可编程的接口芯片工作于不同的接口功能方式，从而能与多种外部设备进行接口。Intel 8255A是可编程并行I/O接口芯片，可为多种并行I/O设备提供接口。 7.1.1 8255A的内部结构 8255A的内部结构框图，40根引脚的分布图如下页所示。8255A是40根引脚，双列直插式芯片。这些引脚可分成：（1）与外设连接的引脚；（2）与CPU连接的引脚。 从功能上来分，8255A由以下几部分组成： 一、数据端口A、B、C 每个端口都是8位并行数据口，都可以选择作为输入或输出。 端口A：PA0~PA7，数据端口输入/输出线使用，输出锁存器/缓冲器，输入锁存器； 端口B：PB0~PB7，数据端口输入/输出线使用，输出锁存器/缓冲器，输入缓冲器； 端口C：PC0~PC7，既可作数据端口，也可作控制端口。分成4位的两组，分别与A口和B口组合，以输出控制信号/输入状态信号。 二、A组和B组控制电路 A组：控制端口A和端口C的高4位； B组：控制端口B和端口C的低4位； 接受读/写控制逻辑来的命令； 从数据总线缓冲器接受CPU的输出命令字，决定工作方式； 对端口C的每一位实现按位复位或置位。 三、数据总线缓冲器 三态双向8位缓冲器，用作8255A与系统DB的接口。 CPU 控制字、数据 8255A；(CPU写入) 8255A 状态信息、数据 CPU；(CPU读) 四、读/写控制逻辑 接受来自CPU地址总线和控制总线的输入信号，然后向A组和B组控制电路发送命令。 CS：片选信号，低电平有效，有效时允许8255A与CPU进行数据传送； RD：读信号，低电平，CPU从8255A读取数据或状态信息。 WR：写信号，低电平，CPU将数据或控制字送至8255A； RESET：复位信号，高电平，清除内部所有寄存器的内容，并将各端口都置成输入方式； A1，A0：AB线最低两位，与RD、WR、CS的组合构成对8259A的三个端口及控制字寄存器的寻址。具体寻址组合如下所示： 7.1.2 8255A的编程控制字 两个控制字：方式控制字、端口C按位置位/复位控制字。 一、工作方式控制字：用来设定通道的工作方式及数据的传送方向的。 有三种工作方式： （1）方式0：基本输入、输出； （2）方式1：选通输入、输出； （3）方式2：选通双向传送方式。 由CPU输出指令输出一个控制字到8255A的控制寄存器来选择。 端口A可工作在方式0，1，2；端口B可工作在方式0，1；端口C只能工作在方式0。 端口C分成两部分：高4位随端口A设置，低4位随端口B设置。 二、端口C按位置位/复位控制字：向控制寄存器写入控制字，而使端口C的每一位置位或复位，从而输出一个开关量去控制外围设备。 例：端口C的PC7输出一个开关量 MOV AL，0FH OUT 83H，AL ；置1(输出高电平) MOV AL，0EH OUT 83H，AL ；复位(输出低电平) 三、两个控制字的差别 工作方式控制字放在程序的开始部分；按位置位/复位控制字可放在初始化程序以后的任何地方。 7.1.3 8255A的三种工作方式 一、方式0：基本输入/输出方式 三个端口都可由程序设置为输入或输出，没有固定的用于应答的联络信号。其特点如下； 端口A、B和端口C的两个高、低半字节分别可作为输入或输出，共有16种不同的组合。 输出是锁存，而输入不能锁存； 不用联络线，用于简单无条件传送数据； 利用端口C的按位置位/复位字，使端口C的某些位作为A口、B口的控制信息和状态信息，用于查询式输入/输出场合。适用于按状态驱动数据传送的输入/输出接口方式。 8255A方式0下的输入输出组合 二、方式1：选通输入/输出方式 方式1的基本特点： 端口A、B可作为输入/输出，但须规定端口C的某些位作为控制或状态信息(即使用联络信号)。端口C的剩余两位可作为输入或输出(PC6，PC7)。 用于与异步工作的外设连接，具有中断能力。 输入输出都锁存。 1、方式1：选通输入 此时的接口结构图如下页所示。 方式控制字和C口控制字如下页所示。 A口、B口方式1选通输入方式控制字： 其中