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1、第六章 并行接口,微机接口技术及通讯,第六章 并行接口2,8255A并行接口电路 教学重点 8255A的工作方式和编程 8255A的应用,第六章 并行接口3,6.1并行数据传输方式,以计算机的字长，通常是8位、16位或32位为传输单位，一次传送一个字长的数据 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 例如：微机与并行接口打印机、磁盘驱动器 微机系统中最基本的信息交换方法 例如：系统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间,第六章 并行接口4,6.2 8255A并行接口电路,具有多种功能的可编程并行接口电路芯片 最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器 与CPU间、与外设间的接口电路：
2、状态寄存器和控制寄存器 还有端口的译码和控制电路、中断控制电路 分3个端口，共24个外设引脚 共三种输入输出工作方式,第六章 并行接口5,8255A是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片，其逻辑结构如下所示。 按功能可把8255A分为三个逻辑电路部分，即：口电路、总线接口电路和控制逻辑电路。 （1）口电路 8255A共有三个8位口，其中A口和B口是单纯的数据口，供数据I/O使用。而C口则既可以作数据口，又可以作控制口使用，用于实现A口和B口的控制功能。 数据传送中A口所需的控制信号由C口高位部分（PC7PC4）提供，因此把A口和C口高位部分合在一起称之为A组；同样理由把B口和C口低位部分（PC
3、3PC0）合在一起称之为B组。,6.2 8255并行接口电路,6.2.1 8255的内部结构,第六章 并行接口6,外设数据端口,端口A：PA0PA7 A组，支持工作方式0、1、2 端口B：PB0PB7 B组，支持工作方式0、1 端口C：PC0PC7 仅支持工作方式0 A组控制高4位PC4PC7 B组控制低4位PC0PC3,端口A：PA0PA7 常作数据端口，功能最强大 端口B：PB0PB7 常作数据端口 端口C：PC0PC7 可作数据、状态和控制端口 分两个4位，每位可独立操作 控制最灵活，最难掌握,第六章 并行接口7,（2）总线接口电路 总线接口电路用于实现8255A和单片微机的信号连接。其
4、中包括： （a）数据总线缓冲器 数据总线缓冲器为8位双向三态缓冲器，可直接和80C51的数据线相连，与I/O操作有关的数据、控制字和状态信息都是通过该缓冲器进行传送。 （b）读/写控制逻辑 与读写有关的控制信号有： CS片选信号（低电平有效） RD读信号（低电平有效） WR写信号（低电平有效）,6.2 8255并行接口电路,6.2.1 8255的内部结构,第六章 并行接口8,D0 D7,第六章 并行接口9,A0、A1端口选择信号。8255A共有四个可寻址的端口（即A口、B口、C口和控制寄存器），用二位地址编码即可实现选择。参见下表。,表61 8255A接口工作状态选择表,6.2.1 8255的
5、内部结构,第六章 并行接口10,（c）控制逻辑电路 控制逻辑电路包括A组控制和B组控制，合在一起构成8位控制寄存器。用于存放各口的工作方式控制字。,RESET复位信号（高电平有效）。复位之后，控制寄存器清除，各端口被置为输入方式。 读写控制逻辑用于实现8255A的硬件管理：芯片的选择，口的寻址以及规定各端口和单片微机之间的数据传送方向。详见表1 8255A接口工作状态选择表.,6.2.1 8255的内部结构,第六章 并行接口11,（1）8255A的工作方式 8255A共有三种工作方式，即方式0、方式1、方式2. （a）方式0 基本输入/输出方式 方式0下，可供使用的是两个8位口（A口和B口）及
6、两个4位口（C口高4位部分和低4位部分）。四个口可以是输入和输出的任何组合。 方式0适用于无条件数据传送，也可以把C口的某一位作为状态位，实现查询方式的数据传送。,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,6.2 8255并行接口电路,第六章 并行接口12,（b）方式1 选通输入/输出方式 A口和B口分别用于数据的输入/输出。而C口则作为数据传送的联络信号。具体定义见表72。可见A口和B口的联络信号都是三个，如果A或B只有一个口按方式1使用，则剩下的另外13位口线仍然可按方式0使用。如果两个口都按方式1使用，则还剩下2位口线，这两位口线仍然可以进行位状态的输入输出。 方式1适用于查询或中
7、断方式的数据输入/输出。 （c）方式2 双向数据传送方式 只有A口才能选择这种工作方式，这时A口既能输入数据又能输出数据。在这种方式下需使用C口的五位线作控制线，信号定义如表72所示。方式2适用于查询或中断方式的双向数据传送。如果把A口置于方式2下，则B口只能工作于方式0.,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口13,例：方式 1 的操作过程,A口方式 1 ，输入,A口方式 1 ，输出,INTE A,PA0 PA7,PC4,PC5,PC3,STB,IBF,INTR,I / O,PC6 PC7,O,RD,STB：选通输入，外设发出 IBF：输入缓冲器满，8255发出 I
8、NTE：内部中断允许，设置PC4 = 1 可使INTE A = 1 INTR：中断请求，当INTE = 1 且 IBF = 1时，INTR = 1,INTE A,PA0 PA7,PC6,PC7,PC3,PC4 PC5,ACK,OBF,INTR,I / O,O,WR,ACK：外设应答 OBF：输出缓冲器满 INTE：中断允许，设置PC6 = 1，可使INTE A = 1 INTR：中断请求，当INTE = 1 且OBF = 1时，INTR = 1,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口14,（2）数据输入操作 用于输入操作的联络信号有： STB(StroBe)选通脉冲，
9、输入，低电平有效。 当外设送来STB信号时，输入数据装入8255A的锁存器。 IBF(Input Buffer Full) 输入缓冲器满信号，输出，高电平有效。 IBF信号有效，表明数据已装入锁存器，因此它是一个状态信号。 INTR(INTerrupt Request)中断请求信号，高电平有效，当IBF为高时，中断请求信号有效。向单片微机发出中断请求。,6.2 8255并行接口电路,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口15,数据输入过程：当外设准备好数据输入后，发出信号，输入的数据送入缓冲器。然后IBF信号有效。如使用查询方式，则IBF即作为状态信号供查询使用；如使
10、用中断方式，当信号由低变高时，产生INTR信号，向单片微机发出中断。单片微机在响应中断后执行中断服务程序时读入数据，并使INTR信号变低，同时也使IBF信号同时变低。以通知外设准备下一次数据输入。 （3）数据输出操作 用于数据输出操作的联络信号有： ACK(ACKnowledge)外设响应信号输入，低电平有效。 当外设取走输出数据，并处理完毕后向单片微机发回的响应信号。,6.2 8255并行接口电路,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口16,OBF（Output Buffer Full）输出缓冲器满信号，输出，低电平有效。 当单片微机把输出数据写入8255A锁存器后
11、，该信号有效，并送去启动外设以接收数据。 INTR中断请求信号，输出，高电平有效。 数据输出过程：外设接收并处理完一组数据后，发回ACK信号。该信号使OBF变高，表明输出缓冲器已空。如使用查询方式，则OBF可作为状态信号供查询使用；如使用中断方式，则当ACK信号结束时，INTR有效，向单片微机发出中断请求。在中断服务过程中，把下一个输出数据写入8255A的输出缓冲器。写入后OBF有效，表明输出数据已到，并以此信号启动外设工作，取走并处理8255A中的输出数据。,6.2 8255并行接口电路,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口17,表62 8255A C口联络信号定
12、义,6.2 8255并行接口电路,6.2.2 8255A工作方式及数据I/O操作,第六章 并行接口18,方式0输入时序,请体会这里8255A的 数据缓冲作用,第六章 并行接口19,方式0输出时序,8255A对CPU通过它 输出给外设的数据进行锁存,第六章 并行接口20,方式1输入引脚：A端口,数据选通信号 表示外设已经准备好数据,输入缓冲器满信号 表示A口已经接收数据,中断请求信号 请求CPU接收数据,第六章 并行接口21,方式1输入引脚：B端口,方式1需借用端口C用做联络信号 同时还具有中断请求和屏蔽功能,第六章 并行接口22,方式1输入联络信号,STB*选通信号，低电平有效 由外设提供的输
13、入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至8255A的输入锁存器 IBF输入缓冲器满信号，高电平有效 8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器 INTR中断请求信号，高电平有效 8255A输出的信号，可用于向CPU提出中断请求，要求CPU读取外设数据,第六章 并行接口23,方式1输入时序,STB*和IBF是外设和8255A间 的一对应答联络信号， 为的是可靠地输入数据,第六章 并行接口24,方式1中断控制,8255A的中断由中断允许触发器INTE控制 置位允许中断，复位禁止中断 对INTE的操作通过写入端口C的对应位实现，INTE触发器对应端口C的位是作应答联络信号
14、的输入信号的那一位，只要对那一位置位/复位就可以控制INTE触发器 选通输入方式下 端口A的INTEA对应PC4 端口B的INTEB对应PC2,第六章 并行接口25,方式1输出引脚：A端口,外设响应信号 表示外设已经接收到数据,输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据,中断请求信号 请求CPU再次输出数据,第六章 并行接口26,方式1输出引脚：B端口,第六章 并行接口27,方式1输出联络信号,OBF*输出缓冲器满信号，低有效 8255A输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示CPU已把数据输出给指定的端口，外设可以取走 ACK*响应信号，低有效 外设的响应信号，指示8255A的端口数据已由
15、外设接受 INTR中断请求信号，高有效 当输出设备已接受数据后，8255A输出此信号向CPU提出中断请求，要求CPU继续提供数据,端口A的INTEA对应PC6 端口B的INTEB对应PC2,第六章 并行接口28,方式1输出时序,OBF*和ACK*是外设和8255A间 的一对应答联络信号， 为的是可靠地输出数据,第六章 并行接口29,方式2双向方式,方式2将方式1的选通输入输出功能组合成一个双向数据端口，可以发送数据和接收数据 只有端口A可以工作于方式2，需要利用端口C的5个信号线，其作用与方式1相同 方式2的数据输入过程与方式1的输入方式一样 方式2的数据输出过程与方式1的输出方式有一点不同：
16、数据输出时8255A不是在OBF*有效时向外设输出数据，而是在外设提供响应信号ACK*时才送出数据,第六章 并行接口30,方式2双向引脚,用PC6设置INTE1（输出） 用PC4设置INTE2（输入） 输入和输出中断通过 或门输出INTRA信号,方式2双向时序,第六章 并行接口32,（1）8255的方式字（写入 A1A0 = 11）,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,PC3 PC0 1：输入 0：输出,B口 1：输入 0：输出,B组工作方式 0：方式0 1：方式1,PC7 PC4 1：输入 0：输出,A口 1：输入 0：输出,A组工作方式 00：方式0 01：方式1 1：方式2,D7 = 1 特征位,B组,A组,6.2 8255并行接口电路,6.2.3 8255的编程,第六章 并行接口33,（2） C口的置位/复位
