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1、第7章 可编程接口芯片及应用机械系统计算机接口技术 机电学院*1机械系统计算机控制课件7、可编程接口芯片及应用o并行接口8255o定时计数8253Date2机械系统计算机控制课件7.1 7.1 可编程可编程并行接口并行接口82558255oo82558255的基本功能的基本功能oo82558255的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚oo82558255的命令字的命令字oo82558255的工作方式的工作方式oo82558255的初始化编程的初始化编程Date3机械系统计算机控制课件7.1.1 7.1.1 8255的基本功能o8255具有2个独立的8位I/O口（A口和B口）和2 个独立的4位
2、I/O（C口上半部和C口下半部），提 供TTL兼容的并行接口。输入时提供三态缓冲器功能;输出时提供数据锁存功能。(A口具有双向传输功能)o8255有3种工作方式，方式0、方式1和方式2，能 使用多种数据传送方式完成CPU与I/O设备之间的 数据交换，如无条件方式、查询方式和中断方式。oB口和C口的引脚具有达林顿复合晶体管驱动能力， 在1.5V时输出1mA电流，适于作输出端口。oC口除用做数据口外，当8255工作在方式1和方式2 时，C口的部分引脚作为固定的联络信号线。Date4机械系统计算机控制课件7.1.2 82557.1.2 8255的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚o内部结构A组：
3、qPA7-PA0qPC7PC4 B组qPB7-PB0qPC3PC0数据缓冲qD7D0读写控制逻辑qRD、WRqA1、A0、CSqRESETDate5机械系统计算机控制课件7.1.2 82557.1.2 8255的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚o2. 外部引脚（40脚)CPU侧qD7-D0qRD、WRqCS、A1、A0外设侧qPA0PA7qPB0PB7qPC0PC7其它qRESETqVCC、GNDDate6机械系统计算机控制课件7.1.2 82558255的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚o8255的端口与操作选择表A1A0RDWRCS操作0010 1 00 0 01 1 10 0
4、 0A口内容读至数据总线 B口内容读至数据总线 C口内容读至数据总线输入0 0 1 10 1 0 111110 0 0 00 0 0 0数据总线内容写至A口 数据总线内容写至B口 数据总线内容写至C口 DB内容写至控制寄存器输出X 1 XX 1 XX 0 1X 1 11 0 0端口输出为高阻 非法 端口输出为高阻禁止Date7机械系统计算机控制课件7.1.3 82557.1.3 8255的命令的命令o1工作方式控制字（写，A1A011 ）Date8机械系统计算机控制课件7.1.3 8255的命令o2C口按位置/复位控制字（写，A1A0 11 ）Date9机械系统计算机控制课件7.1.4 825
5、5的工作方式(方式0)o1方式0(基本输入输出方式)方式0提供两个8位口（A和B）和两个4位口（PC7PC4 ，PC3PC0），任何一个口都可用做输入或输出(单向） ，由CPU用简单的I/O指令来进行读/写。习惯上将A口和B口作为数据口，将C口作为控制输出和状 态输入口。方式0输入时序和参数说明Date10机械系统计算机控制课件7.1.4 8255的工作方式(方式1)o2方式1 （A口和B口有此方式，单向）1）方式1的输入qINTEx为中断允许位，对应PC口寄存器(状态字)的D4位（ INTEA）和D2位 （INTEB） ，可通过对PC口按位写方法设 置；qPC2、PC4引脚作用：用作锁存数据
6、口数据；q中断条件：STB#(引脚)=1(无效)，IBF=1、INTEx=1；q PC6、7可作为数据线使用。Date11机械系统计算机控制课件7.1.4 8255的工作方式(o2方式1（A口和B口有此方式，单向）1）方式1的输入（续）q输入过程外设把数据送到8255端口外设用选通信号STB把数据打入端口的输入锁存器输入缓冲器满信号IBF有效，CPU可查询该信号如果INTE有效，8255将使INTR有效，申请中断CPU向8255发读信号RD，从8255端口读数据中断请求信号INTR变无效，然后IBF无效，外设可送下一个数据。qq外设判外设判IBFIBF数据数据外设外设STB STB 82558
7、255的的IBF IBF 82558255的的INTR INTR CPUCPU 的的RDRDDate12机械系统计算机控制课件7.1.4 8255的工作方式(方式1输出)o2方式1 （A口和B口有此方式，单向）2）方式1的输出qINTEx为中断允许位，对应PC口寄存器(状态字)的D6位（INTEA） 和D2位 （INTEB） ，可通过对PC口按位写方法设置； qPC1、PC7引脚作用：用作锁存数据口数据；qPC2、PC6引脚作用：用作对OBF的回应；q中断条件：ACK (引脚)=1(无效)，OBF=1(W无效)、INTEx=1；qPC4、5可作为数据线使用。Date13机械系统计算机控制课件7
8、.2.4 8255的工作方式o2方式l （A口和B口有此方式，单向）2）方式1的输出q输出过程CPU发WR信号，向8255送一个数据WR使INTR无效，OBF有效，通知外设可取数据外设接到数据后，向8255回送ACK信号OBF无效，接着ACK无效，其上升沿引发INTR有效，向CPU发中断申 请，请求发送新数据。Date14机械系统计算机控制课件7.1.4 8255的工作方式o3方式2（双向I/O，只有A口有此方式）输入控制信号：qINTE为中断允许位，对应PC口寄存器(状态字) 的D4位（INTEIN）可通过对PC口按位写方法设 置； qPC4引脚作用：STB；选通输入，低电平有效。qPC5引
9、脚作用：IBF；输入缓冲器满，高电平有效 。输出控制信号：qINTE为中断允许位，对应PC口寄存器(状态字) 的D6位（INTEOUT）可通过对PC口按位写方法 设置； qPC6引脚作用： ACK；来自外设的响应信号，低 电平有效。qPC7引脚作用： OBF；输出缓冲器满，低电平有 效。中断条件：PC3（ INTR ）q ACK (引脚)=1(无效)，OBF=1(W无效)、 INTE=1；qSTB#(引脚)=1(无效)，IBF=1、INTE=1；PC0、PC1、PC2可作为数据线使用。Date15机械系统计算机控制课件7.1.5 8255的初始化编程 o初始化编程步骤依据PA、PB、PC的作用
10、选择工作方式向写控制寄存器写命令字o例程：8255初始化已知某系统要求使用8255的A口工作于方式1作输入，B口工作 于方式0作输出，C口上半部输入，下半部输出。8255端口地址 为60H-63H。编写初始化程序段q分析：q控制字为：10111000B=0B8Hq初始化程序为：MOV AL，0B8H；OUT 63H，AL ；PC置位/复位 如上例，若A口工作于方式1作输入，要使用中断传送方式，则应 当写PC4的按位置位字：MOV AL，00001001BOUT 63H，ALDate16机械系统计算机控制课件例7-1Date17机械系统计算机控制课件例8255输入输出（续）A_PORT EQU
11、8020HA_PORT EQU 8020H；定义端口的符号地址；定义端口的符号地址 B_PORT EQU 8022HB_PORT EQU 8022H C_PORT EQU 8024HC_PORT EQU 8024H CTRL_PORT EQU 8026HCTRL_PORT EQU 8026H DATA SEGMENT DATA SEGMENT ：定义数据段：定义数据段 TAB1 DB 3FHTAB1 DB 3FH，06H06H，5BH5BH，4FH4FH，31H 31H ；定义段码表；定义段码表 DATA ENDSDATA ENDS CODE SEGMENT CODE SEGMENT ；定义代
12、码段；定义代码段 ASSUME DSASSUME DS：DATA,CSDATA,CS：CODECODE STARTSTART：MOV AX,DATAMOV AX,DATAMOV DS,AX MOV DS,AXMOV AL,90H MOV AL,90H ；设置；设置8255A8255A方式字方式字MOV DXMOV DX，CTRL_PORT CTRL_PORT OUT DX,AL OUT DX,AL ADD1: ADD1: MOV DX,A_PORTMOV DX,A_PORTIN AL,DX IN AL,DX ; ;取键盘信息取键盘信息AND AL,OFH ;AND AL,OFH ;屏蔽高屏蔽高
13、4 4位位MOV BX,OFFSET TAB1 ;MOV BX,OFFSET TAB1 ;取段码表首地址取段码表首地址XLATXLAT; ;查表得段码查表得段码MOV DXMOV DX，B_PORTB_PORTOUT DX,AL ; OUT DX,AL ;输出显示输出显示MOV CX,0600HMOV CX,0600H ADD2: LOOP ADD2 ;ADD2: LOOP ADD2 ;循环延时循环延时JMP ADD1 JMP ADD1 CODE ENDSCODE ENDS END STARTEND STARTDate18机械系统计算机控制课件7.2 定时计数8253oo定时与计数定时与计数1
14、.1.定时定时qq定义：定义：提供的时间基，实现延时或计时准。提供的时间基，实现延时或计时准。qq分类：分类：内部定时、外部定时。内部定时、外部定时。2.2.计数计数qq定义：定义：对外部事件进行计数。对外部事件进行计数。qq定时与计数本质上是一致的。定时与计数本质上是一致的。qq计数的信号随机，定时的信号具有周期性。计数的信号随机，定时的信号具有周期性。Date19机械系统计算机控制课件7.2 定时计数8253oo定时方法定时方法1.1.软件定时软件定时qq通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。qq增加增加CPUCPU负担，通用性好，一般用于短延
15、时。负担，通用性好，一般用于短延时。2.2.不可编程硬件定时不可编程硬件定时qq采用中小规模采用中小规模ICIC构成。构成。qq不增加不增加CPUCPU负担，成本低，定时值不可改变。负担，成本低，定时值不可改变。3.3.可编程硬件定时可编程硬件定时qq采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。qq可编程定时可编程定时/ /计数器：计数器：实质上定时和计数本质上都是实质上定时和计数本质上都是 脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲 ，计数是计外部脉冲。，计数是计外部脉冲。Date20机械系统计算机控制课件7.2 定时计数8253oo定时定时/ /计数器基本原理计数器基本原理1.1.内部逻辑内部逻辑qqCPUCPU接口：接
