《微机原理可编程接口芯片及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理可编程接口芯片及应用（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第七章 第7章 可编程外围接口芯片8255A及其应用 7.1 8255A的工作原理 一、8255A的结构和功能 二、8255A的控制字及初始化编程 三、8255A工作方式和C口状态字 7.2 8255A的应用举例 教材第9章内容 2第七章 7.1 8255A的工作原理 u8255A是一种通用的可编程并行I/O接口芯片，一 般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。 u通过对它进行编程，可为CPU与外设之间的通信 提供无条件、有条件和中断方式的接口电路，因 此应用较广泛。 8255A综述 3第七章 1、外形 u40引脚的芯片； u双列直插式封装； 一、8255A的结构和功
2、能 8255A的引脚图 4第七章 u管脚小结： （1）与外设连接的管脚 8255A有三个数据端口，每个端口是8位的，与 外设相连接的管脚共有24位。 A口有八个I/O引脚 PA7-PA0 B口有八个I/O引脚 PB7-PB0 C口有八个I/O引脚 PC7-PC0 5第七章 （2）与CPU连接的管脚 数据线D7-D0 读写控制线RD#、WR# 片选信号CS# 端口地址控制线A0和A1 复位线RESET （3）电源线和地线 电源线VCC ，一般取5V ； 电源地线GND。 6第七章 2、内部结构 u数据端口A、B、C（其中C口被分成C口上半 部分和C口下半部分两个部分） uA组和B组控制逻辑； u
3、数据总线缓冲器； u读/写控制逻辑。 7第七章 8第七章 8255A与系统的连接示意图 9第七章 3、各部分功能简介 u数据端口 A、B、C：可用来和外设传送信息； 每个端口8位，通过编程设定其为输入口或输出 口； 8255数据端口功能表 工作方式A口B口C口 0 1 2 基本输入输出 输出锁存 输入三态 应答式输入输出输 入输出均锁存 应答双向输入输出 输入输出均锁存 基本输入输出 输出锁存 输入三态 基本输入输出 输出锁存 输入三态 应答式输入输出 输入输出均锁存 作为A口、B口的控 制位及状态位 作为A口、B口的控 制位及状态位 10第七章 u控制端口D (A组和B组控制电路)： 8位端
4、口，无对外引脚；接收CPU送的控制字，决 定A组和B组的工作方式，或对C口的每位执行置 位/复位等操作。 u数据总线缓冲器(D0-D7)： 由1个8位双向三态缓冲器构成；8255A内各端口 通过数据缓冲器与系统总线相连。 11第七章 u读写控制逻辑 根据系统送来的地址信号和控制信号，对数据信息、 控制信息和状态信息的传送进行管理。 CS# :片选信号，低有效，有效时允许8255A与CPU交换信息 RD# :读信号，低有效，有效时允许CPU从8255A端口中读数 据/状态。 WR# :写信号，低有效，有效时允许CPU将控制字/数据写入 8255A。 RESET :复位信号，高有效。复位后，控制寄
5、存器内容被清 零。A口、B口和C口被置成输入方式。 A1、A0 :端口的选择信号。 00端口A 01端口B 10端口C 11端口D(控制口) 12第七章 8255A的基本操作 13第七章 u8255A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 u8255A有两类控制字 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、置位复位控制字： 对C端口的任一位进行置位或复位操作 二、8255A的控制字及初始化编程 14第七章 1、方式选择控制字 15第七章 u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
6、脚的输出单独置1或清0。 2、置位复位控制字 16第七章 例1：设8255A的各端口地址为90H93H，若要求各端 口的工作状态如下： A口：方式0输出； B口：方式0输入； 上C口：方式0输入；下C口：方式0输出； 应怎样对8255A进行初始化编程？ 分析：控制口地址：93H 工作方式控制字为：1000 1010B 即8AH 初始化程序片断： MOV AL，8AH OUT 93H，AL 17第七章 例2：设一片8255A的口地址为60H63H，要求从PC5 的引脚输出一个正脉冲。 分析：先将PC5清零，再将其置1，最后再清零 82558255 PCPC 5 5 MOVAL, 00001010
7、B OUT 63H, AL MOVAL, 00001011B OUT 63H, AL MOVAL, 00001010B OUT 63H, AL 18第七章 思考：例2中若要求输出方波信号，则程序片段为 ： AGAIN：MOV AL，00001011B OUT 63H，AL CALL DELAY ；调用延时子程序 MOV AL，00001010B OUT 63H，AL CALL DELAY ；调用延时子程序 JMP AGAIN 19第七章 u8255A有3种工作方式： 方式0：基本的输入输出方式 方式1：选通输入输出方式 方式2：双向总线I/O方式 u各端口的工作方式，是通过编程向控制口写入方
8、式选择控制字设置的。 uA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。 三、8255A工作方式和C口状态字 20第七章 1、方式 0（称为基本输入/输出工作方式） u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 u方式0的基本功能： 具有两个8位口（A口和B口） 两个4位口（上C口和下C口） 任意端口都可作为输入口或输出口 但不能同时实现输入及输出 设置为输出口时有锁存能力 设置为输入口时无锁存能力 方式0举例 21第七章 2、方式 1（称为选通输入输出工作方式） u适用场合：查询方式或中断方式
9、的数据传送。 如：与打印机的接口 u方式1的主要功能： 两个选通的8位数据端口，可输入或输出 ； 每个端口需要三个控制联络信号 （由C口提供，固定指定的，不能用程序改变） 若只有一个口工作在方式1，余下的13位可工作在 方式0； 方式1的两个8位数据口的输入、输出数据都能锁存 。 22第七章 （1）选通输入方式 A口、B口都工作在选通输入方式 u其端口控制字、状态、联络信号如下图所示。 选通输入/输出方式可以分为3种情况 PA7PA0 IBFA RD STBA D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 1 / 0 1101 控制字 INTRA I/O INTE APC4
10、PC5 PC3 PC6,7 PC6,7 1=输入 0=输出 方式1 A口 中断允许信号 选通信号 缓冲器满信号 中断请求信号 标志位 A口方式1 A口输入 23第七章 PB7PB0 IBFB RD STBB D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 111 控制字 INTRB INTE BPC2 PC1 PC0 方式1 B口 中断允许信号 选通信号 缓冲器满信号 中断请求信号 B口方式1 B口输入 【注意】 INTE A、INTE B分别由PC4和PC2控制，由于INTE A、INTE B 无外部引出脚，因此当PC4或PC2脚上出现高电平或低电平信 号时，不会改变中断允许
11、触发器的状态。 24第七章 25第七章 （2）选通输出方式 A口、B口都工作在选通输出方式 u其端口控制字、状态、联络信号如下图所示。 选通输入/输出方式可以分为3种情况 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 1 / 0 0101 控制字 PC5,4 1=输入 0=输出 PA7PA0 WR INTRA I/O INTE A PC7 PC6 PC3 PC4,5 方式1 A口 OBFA ACKA 输出缓冲器满 外设回答信号 26第七章 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 011 控制字 PB7PB0 WR INTRB INTE B PC1 PC
12、2 PC0 方式1 B口 OBFB ACKB （2）选通输出方式（续） 27第七章 28第七章 （3）选通输入/输出方式 8255A工作于方式1时，允许对A口和B口分别定义， 一个端口作输入，另一个端口作输出。 选通输入/输出方式可以分为3种情况 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 01 1 / 0 1101 控制字 PC6,7 1=输入 0=输出 PA7PA0 WR INTRA I/O PC4 PC5 PC6,7 OBFB ACKB RD PC3 STBA IBFA PB7PB0 PC1 PC2 PC0 INTRB 29第七章 （3）选通输入/输出方式（续） D
13、0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 11 1 / 0 0101 控制字 PC5,4 1=输入 0=输出 PA7PA0 RD INTRA I/O PC7 PC6 PC4,5 STBB ACKA WR PC3 OBFA IBFB PB7PB0 PC2 PC1 PC0 INTRB 30第七章 3、方式 2（称为双向总线方式） u适用场合：查询方式或中断方式的数据传送。 如：在主机和软盘驱动器交换数据时 u方式2的主要功能： 只有A口可以工作于这种方式。 在这种方式下，CPU与外设交换数据时，可在单一 的8位端口数据线PA7PA0上进行，既可以通过A口把 数据传送到外设，又可以
14、从A口接收从外设送过来的 数据，而且输入和输出数据均能锁存。 输入和输出过程不能同时进行。 31第七章 注意：输入输出共用一个INTR，有效时，CPU需通过查询C口状态 ：PC7（ ）和PC5（ ）判断是输入还是输出引起的中断。 B组方式:1=方式1 0=方式0 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 控制字 11 1 / 0 1 / 0 1 / 0 B口:1=输入, 0=输出 PC20:1=输入, 0=输出 IBFA I/O OBFA ACKA PA7PA0 WR INTE 1 PC20 RD PC3 PC7 PC6 PC4 PC5 INTE 2 STBA INTRA
15、 32第七章 4、C口状态字 u当8255A工作于方式0时，C口各位作输入输出用 。 u当8255A工作于方式1和方式2时，C口产生或接收 与外设间的联络信号。 u读取C口的内容可使编程人员测试或检查外设的 状态，用输入指令对C口进行读操作就可读取C口 的状态，即：IN AL,PC口 33第七章 C口的状态字有以下几种格式： （1）方式1状态字 输入状态字： 输出状态字： 34第七章 （2）方式2状态字 35第七章 例1：在某一系统中，有8个开关K7K0，要求每隔1S检测 它们的通断状态，并随时在发光二极管LED7LED0上显 示出来。要求：开关断开，相应的LED点亮；开关合上 ，LED熄灭 硬件电路设计图 7.2 8255A的应用举例 36第七章 分析： u确定各端口地址 A口:F0H B口:F2H C口:F4H 控制口 :F6H u控制字： A口工作于方式0输入，B口为方式0输出，C口未 用，控制字中与C口对应的位可以被置为0，写 入控制端口F6H的控制字为：10010000B u要求功能的实现： 从A口读入的数据直接输出至B口即可满足要求 37第七章 参考程序片断： MOV AL, 10010000B ; 控制字 OUT 0F6H, AL ; 写入控制字 INAL, 0F0H ; 从A口读入开关状态 OUT 0F2H, AL ; B口控制
