11.微机接口_十一章
更新时间:2023-08-25 17:48:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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本章内容 I/O接口概述 并行接口 —— 8255A
概 述微机系统的信息交换有并行通信和串行通 信两种方式。 并行通信是以微机的字长为传输单位;适 合于外部设备与微机之间进行近距离、大量和 快速的信息交换。 实现并行通信的接口称之为并行接 口。8255A是Intel86系列微处理机的配 套并行接口芯片,它可为86系列CPU与 外部设备之间提供并行输入/输出通道。2
11.1 可编程并行接口芯片8255A11.1.1 8255A基本功能和内部结构 一. 8255A内部结构A组 控制 数据 总线 缓冲器 A组 端口A A组 端口C 上部 B组 端口B B组 端口C 下部 PA0~PA7 A口
D0~D7
内部数据线
PC4~PC7 CH口
RD WR A0 A1 CS RESET
读写 控制 逻辑
B组 控制内部控制线
PB0~PB7 B口 PC0~PC3 CL口
8255A包括四大部分:数据总线缓冲器、读写 控制部件、A组和B组控制部件、端口A、B、C。
(1) 并行输入 / 输出端口A、B、C 端口A:包含一个8位数据输出锁存器/缓冲器和 一个8位数据输入锁存器,输入输出数据均受到锁存。 端口B和C: 都包含一个8位数据输入缓冲器和一 个8位的数据输出锁存器/缓冲器,输出数据能锁存, 输入数据不锁存。端口C:可分成两个4位端口,分别定义为输入或 输出端口,还可定义为控制、状态端口,配合端口A 4 和端口B工作。
(2) A组和B组控制部件A组A口:PA0~PA7 C口的高4位:PC4~PC7 B组 B口:PB0~PB7 C口的低4位:PC0~PC3
A组,B组的控制寄存器,接收来自数据总 线的控制字,并根据控制字确定各端口的工作状 态和工作方式。(3) 数据总线缓冲器
三态双向8位缓冲器,是8255A与CPU 之间的数据接口。传送输入数据、输出数据、 控制命令字。5
(4)读/写控制部件接收来自CPU地址总线信号和控制信号,并发出 命令到两个控制组 (A组和B组)。 CS:片选信号,接CPU高位地址的译码输出 RD:读信号,RD有效,CPU读8255A的数据或状态; WR:写信号,WR有效,CPU向8255A写入控制或 数据信息。
RESET:复位信号。RESET有效时,清 8255A 所有 控制寄存器内容,并将各端口置成输入方式。6
2. 8255A的引脚8255A 采 用 40 线 双 列直插封装, 引脚图如图 所示。
D0数 据 总 线
. . .
34
. . .
4 3 2 1 4037 18
PA0
. . .
通道A
D7
27 9 8 6 5 36 35
PA7 PB0
控 制 线
A0 A1CS RD WR
8255A PPI
. . .
通道B
RESET
电 源 线
VCC GND CPU接口
25 14 15 16 17 13 12 11 10
PB7 PC0
. . .
通道C
PC7 外设接口7
图11.2
8255A引脚定义
表11.1 8255A的读写操作控制
11.1.2 8255A的控制字及其工作方式1. 控制字 8255A共有两个控制字:即工作方式 控制字和对C口置位/复位控制字。
(1)工作方式控制字:D7 D6 D5 D4 D 3 D2 D1 D0B组 端口C(PC3~PC0) 1=输入, 0=输出 端口B
1=输入,0=输出 端口B方式选择 0=方式0, 1=方式1 A组 端口C(PC7~PC4) 1=输入, 0=输出 端口A 1=输入,0=输出 端口A方式选择 00=方式0, 01=方式1, 1 =方式2 方式控制字标志位 1=有效
图11.3
8255A工作方式控制字格式
(2) 端口C的置位/复位控制字D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0不使用 设置为000位的置位/复位 1=置位,0=复位 位 选 择 D3 D2 D1 通道C位 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 按位置位/复位控制 标志0=有效11
图11.4 8255A 置位/复位控制字格式
关于控制字要说明几点:(1) 设置方式控制字时,A口、B口作为整体设 置,而C口要分成上、下两部分分别设置。三个端 口的工作方式由一个控制字规定。 (2) C口按位置位/复位控制字不是送到C口地 址,而是送到控制寄存器地址;且一个控制字只 能使C口一位置位或复位。 (3) 方式控制字和按位置位/复位控制字均写入 同一个控制寄存器地址,二者通过最高位D7来区别。 D7=1为方式控制字,D7=0为按位置位/复位控制 12 字。
2. 工作方式
方式0:基本输入/输出方式
特点:(1)无固定的I/O联络信号; (2)适用于无条件传送和查询方式的接口电路。 方式0中,端口C被分成两个4位端口,它 们可被定义为输入或输出端口,CPU与3个端口 之间交换数据,可直接由CPU执行IN和OUT指 令来完成。13
方式1:选通输入/输出方式
特点:(1)C口的某些线被固定作为A口或B口与外 设之间的联络信号线; (2)数据输入/输出操作要在选通信号控制下完成; (3)适用于查询和中断方式的接口电路。 ①方式1选通输入
(a)端口A方式1输入
(b)端口B方式1输入14
图11.7方式1输入端口状态
工作方式1进行输入操作时,控制信号说明:STB:选通信号。由外设输入,低电平有效。
IBF:输入缓冲器满信号,向外设输出,高电平 有效。INTR:中断请求信号,高电平有效。当STB、 IBF均为高时,INTR被置为高电平。
INTE:中断允许信号,它是通过端口PC4(端口A)或PC2(端口B)的置1来允许中断,或清0来 屏蔽中断。15
② 方式1选通输出方式1输出端口APA7~0
方式1输出端口BPB7~0
INTEA
PC7 PC6
OBFA ACK AINTRAINTEB
PC1
PC2
OBFB ACK BINTRB
PC3WR PC4,5
PC0 WR
2
I/O
(a)端口A方式1输出
(b)端口B方式1输出16
图11.9 方式1输出端口状态
工作方式1进行输出操作时,控制信号说明: OBF:输出缓冲器满信号。向外设输出,低电平 有效。 ACK: 外设应答信号。由外设输入,低电平有效。 表示外设已收到由8255A输出的8位数据。 INTR:中断请求信号。高电平有效。 INTE:中断允许信号。17
方式2:双向选通方式
特点:(1)C口有5条线被固定
为A口和外 设之间的联络信号线;
(2)适用于可双向传送数据的外设;(3)适用于查询和中断方式的接口电路;
(4)方式2只允许A组采用。
图11.11 端口A工作在方 式2的端口状态18
工作方式2操作时,控制信号说明:OBFA:输出缓冲器满信号,向外设输出,低电平有效。 ACKA:应答信号,由外设输入,低电平有效。 STBA: 数据选通输入信号。由外设输入, 低电平有效。
IBFA:输入缓冲器满信号,向外设输出,高电平有效。 INTRA:中断请求信号,高电平有效。INTE:中断允许信号 (INTE1和INTE2)。高电平有效。19
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