实验2_1_8255A并行实验（一）.ppt

第一 /二讲 8255A 并行实验 Course web： 8255A 并行实验（一） 实验目的 了解8255A芯片的结构及其编程方法，通过“0”方式的应用—步进电机控制实验，学习并行接口电路及其控制程序的设计原理与方法。 实验内容 用8255的PA口作输出口，控制四相步进电机以双八拍方式运行；接合8255 的PC口设置按键来控制电机的起停。 实验要求 利用MFID实验平台和步进电机驱动模块板进行硬件连接，利用MF2KI集成开发环境进行步进电机软件控制程序的设计、调试，直到使步进电机正常运行。 掌握程序中延时部分的控制 实验导入 1.1 I/O接口概述 接口 就是CPU与外界的连接电路,或者说是与外界进行信息交换的界面。 I/O设备 键盘、显示器、打印机、硬盘、 光驱、控制设备、测量设备、 通讯设备 接口 硬件：支撑作用 软件：驱动控制 接口技术 采用硬件与软件相结合的方法，研究微处理器如何与外界进行最佳连接，实现高效可靠的信息交换的一门技术。 1.1 I/O接口概述 接口 举例 1.1 I/O接口概述 I/O设备与I/O接口 I/O接口受CPU控制，I/O设备受I/O接口控制。 为增加通用性，I/O接口的接口电路一般均具有可编程功能。 微机的应用离不开与外部设备接口的设计、选用和连接。 1.2 接口信息与功能 接口信息 数据信号： 如：8位、16位、32位数据； 状态信号： 表示外设是否准备好信号。 如：READY、BUSY、ACK 控制信号: 表示启动、停止外设之类的信号. (STROBE) 1.2 接口信息与功能 接口硬件 1.2 接口信息与功能 接口软件（设备驱动程序） 初始化程序段：设置接口工作方式及初始条件。传送方式处理程序段：CPU针对不同的I/O设备有不同的处理方式。 主控程序段：完成接口任务的程序。程序终止与退出程序段：接口电路硬件保护及操作系统中数据恢复。 辅助程序段：提供人-机对话手段。 1.2 接口信息与功能 接口的功能 数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。存放数据的寄存器或锁存器称之为数据口。 接受和执行CPU命令功能：存放CPU命令代码的寄存器称之为命令口，存放执行状态信息的寄存器称之为状态口。 设备选择功能：CPU通过地址译码选择不同外设。即CPU通过地址译码选择不同I/O接口。 信号转换功能：协调总线信号与I/O设备信号。转换包括信号的逻辑关系、时序配合和电平转换。 可编程功能：增加接口的灵活性和智能性。 1.3可编程并行接口8255 对于各种型号的CPU都有与其配套的并行接口芯片。如Intel公司8255A（PPI），Zilog公司Z-80PIO，MC6820（PIO）等，它们的功能虽有差异，但工作原理基本相同。 1.3可编程并行接口8255 RD：读信号，低电平有效。 WR：写信号，低电平有效。 RESET：复位信号，高电平有效。它清除控制寄存器并将8255A的A、B、C三个端口均置为输入方式；输入寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请求；24条面向外设信号线呈现高阻悬浮状态。 1.3可编程并行接口8255 与外部设备的连接信号 PA0～PA7：端口A的输入/输出线。 PB0～PB7：端口B的输入/输出线。 PC0～PC7：端口C的输入/输出线。 这24根信号线均可用来连接I/O设备和传送信息。其中，A口和B口只作输入/输出的数据口用，尽管有时也利用它们从I/O设备读取一些状态信号，如打印机的“忙”（Busy）状态信号、A/D转换器的“转换结束”（EOC）状态信号，但对A口和B口来说，都是作8255A的数据口读入，而不是作8255A的状态口读入的。 1.3可编程并行接口8255 C口的作用与8255A的工作方式有关，它除了作数据口以外，还有其他用途，故C口的使用比较特殊，单独介绍如下： a.作数据口。 b.作状态口。 c.作专用（固定）联络（握手）信号线。 d.作按位控制用。 8255的内部结构 8255A的内部结构如图7.2所示。它由以下4个部分组成。 1.3可编程并行接口8255 1.3可编程并行接口8255 数据总线缓冲器。这是一个三态双向8位缓冲器，它是8255A与CPU系统数据总线的接口。 读/写控制逻辑。读/写控制逻辑由读信号RD、写信号WR、选片信号CS以及端口选择信号A1A0等组成。 输入/输出端口A、B、C。8255A包括3个8位输入输出端口（port）。每个端口都有一个数据输入寄存器和一个数据输出寄存器。 A组和B组控制电路。控制A、B和C三个端口的工作方式。 表1.1 8255A基本操作与端口地址 方式命令(Add: +3) 作用：指定8255A的工作方式及其方式下3个并行端口（PA、PB、PC）的功能，是作输入还是作输出。 格式：8位