[工学]微机原理CH6 可编程外围接口芯片8255A及应用ok.pptVIP

第六章 可编程外围接口芯片8255A及其应用 6.1 8255A的工作原理 8255A是一种通用的可编程并行I/O接口芯片，通过对它的编程，芯片可工作在不同的工作方式。 在微机计算机系统中，用8255A作接口时，通常不需附加外部逻辑电路就可直接为CPU与外设之间提供数据通道，因此它得到了非常广泛的应用。 性能指标 （1）NMOS, 40脚双列直插式封装； （2）A口，B口，C口三个数据端口。8位，24条I/O线； （3）可编程工作方式：方式0，方式1和方式2； （4）可用于中断方式； （5）单一+5V电源。 引脚图 二、8255A的结构和功能 1、数据端口A、B和C 8255A内部包含3个8位的输入输出端口A、B和C，通过外部的24根线与外设交换数据或通信联络(其中C口被分成C口上半部分和C口下半部分)，C口又可分为两个4位端口。 2、A组和B组控制逻辑 两组根据CPU的编程命令控制8255A的工作电路。它们内部有控制寄存器，用来接收CPU的命令字，然后决定两组电路所控制的端口的工作方式或对C口每一位执行置位/复位的操作。 3、数据总线缓冲器 一个8位双向三态缓冲器，用做8255A和系统数据总线之间的接口。 4、读/写控制逻辑 用于管理所有的数据，控制字或状态字的传送。它接受来自CPU的地址信号和一些控制信号，并发出信号命令到A组，B组控制电路，传送控制字，从而控制端口数据的传送方向。 主要的控制信号如下： （1） ：片选信号，低电平有效，有效时允许8255A与 CPU交换信息。 （2） ：读信号，低电平有效，有效时允许CPU从8255A 端口中读出数据/状态。 （3） ：写信号，低电平有效，有效时允许CPU将控制字/ 数据写入8255A。 （4）RESET：复位信号，高电平有效。复位后，控制寄存器内容都被清零。所有端口（A口、B口和C口）均被置成输入方式。 （5）A1、A0：端口的选择信号，对8255的3个数据端口和1个控制字寄存器的端口进行选择，具体情况如下： 8255A的初始化编程，通过输出指令让CPU对8255A控制字寄存器写数据，来设置8255A的初始状态。 8255A有两个控制字 （1）方式选择控制字 选择各端口的工作方式及操作类型（输入\输出）。 （2）C口置位复位控制字 对C口的任一位进行置位或复位操作。 1、方式选择控制字 通过对8255A的控制口写入置位/复位控制字，可使端口C的任意一个引脚的输出单独置1或清0。 4、注意 （1）CPU与8255A之间数据传输以BYTE为单位，不能 单独的读写高、低4位口； （2）8255A的使用步骤： ① 确定地址 ② 写控制字（初始化） ③ 输入输出操作 8255A有3种工作方式： （1）方式0：基本的输入输出方式； （2）方式1：选通输入输出方式； （3）方式2：双向总线I/O方式。 各端口的工作方式，是通过编程向控制口写入方式选择控制字设置的。 A口可工作在方式0、方式1、方式2下； B口：方式0和方式1； C口：方式0或作为A口、B口的状态或控制信号。 1、方式 0（基本输入/输出工作方式） 适用场合 不需要用应答信号的无条件数据传送。如：读一组开关状态，控制一组指示灯亮灭。 方式0的基本功能 ① 具有两个8位口（A口和B口），两个4位口（C口的上半部分和C口的下半部分）； ② 任意端口都可作为输入或输出，但是不能同时实现输入和输出的功能； ③ 设置为输出口时有锁存的能力，设置为输入口时有缓冲的能力。 2、方式 1（选通输入/输出工作方式） 适用场合 查询方式或中断方式的数据传送。如：与打印机的接口。 方式1的基本功能 ① 两个选通的8位数据端口，可输入或输出 ； ② 每个端口有三条控制线（C口提供，固定指定的，不能用程序改变） ③ 若只有一个口工作在方式1，余下的13位可工作在方式0； ④ 方式1的两个8位数据口的输入、输出数据都能锁存。 （1）选通输入方式 A口、B口都可以工作在选通输入方式下。 端口控制字、状态、控制信号如下图所示。 各控制联络信号的含义 ① (Strobe)：选通控制信号。 低电平有效，由外部输入给8255A。 当该信号有效时，把外设送来的数据送入8255A所选端口的输入缓冲器中。端口A的选通信号从PC4引入，端口B的选通信号从PC2引入。 ② IBF(Input Buffer Full)：输入缓冲器满信号 高