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1、第第5 5章章 常用接口芯片及应用常用接口芯片及应用主要内容三态门、三态门、D触发器（锁存器）触发器（锁存器）并行接口并行接口8255定时器定时器8253 教学重点串行接口串行接口8250可可编编程程接接口口，重重点点：工工作作方方式和编程式和编程本次课内容不可编程接口不可编程接口1. 三态门接口三态门接口三态门具有单向导通和三态的特性三态门具有单向导通和三态的特性器件共用总线时，一般使用三态电路：器件共用总线时，一般使用三态电路：需要使用总线的时候打开三态门需要使用总线的时候打开三态门(使使T有效）有效）不使用的时候关闭三态门不使用的时候关闭三态门(使使T无效）无效） ，使之处于高阻，使之处
2、于高阻TAF表示反相或低电平有效表示反相或低电平有效TAFTAFTAF当控制端T有效有效(高电平高电平)：三态门导通，输出F=输入A ；当T为低电平为低电平：三态门输出F呈现高阻状态。 5.1 简单接口简单接口三态门集成电路芯片三态门集成电路芯片 74LS244双双4位单向缓冲器位单向缓冲器分成分成4位的两组位的两组每每组组的的控控制制端端连连接接在一起在一起控制端低电平有效控制端低电平有效输出与输入同相输出与输入同相每一位都是一个三态门，每一位都是一个三态门，每每4个三态门的控制端连接在一起个三态门的控制端连接在一起三态门接口三态门接口示例示例书书148图图.2 外设外设-开关开关k数据数据
3、(输入输入)口口三态门三态门控制控制口口三态门控制端三态门控制端 图 74LS273引线图和真值表2. 锁存器接口芯片锁存器接口芯片- 74LS273作用：信号保持作用：信号保持,导通开关。即保持导通开关。即保持(或锁存或锁存)数据数据8个个D触发器的控制端触发器的控制端CP连接在一起连接在一起CP负脉冲的上升沿触发锁存负脉冲的上升沿触发锁存 D Q CP QD触发器触发器锁存器接口锁存器接口示例示例书书151页图页图.5 外设：打印机外设：打印机数据数据(输出输出)口口触发器273 (上面那片) y0 D0D7状态状态(输入输入)口口三态门244-y2 BUSY D7 控制控制(输出输出)口
4、口触发器273 (下面那片)y1 STB D0 图 74LS374引线图和真值表3. 带三态门输出的锁存器接口芯片带三态门输出的锁存器接口芯片- 74LS374OE*DCP D Q CQOE*输出允许输出允许引脚引脚简单接口示例书简单接口示例书195页图页图5.3（基础好同学需掌握）（基础好同学需掌握）138 y0(地址地址:800xH) 374CP 控制口控制口 外设外设 138 y1(地址地址:801xH)374OE*数据口数据口外设外设D0D7要求：控制外设温度要求：控制外设温度 流程图流程图输入外设温度（读8010H口给AL） 温度AL=96温度AL95降温BA=00（00H写8000
5、H口）升温BA=11（03H写8000H口）保持温度BA=01（01H写8000H口）是,转TMDOW是,转TMPUP否否CONTL基本数据通信方式基本数据通信方式并行通信：数据各位同时传送并行通信：数据各位同时传送并并行行数数据据传传输输方方式式，以以计计算算机机的的字字长长，通通常常是是8位位、16位位或或32位位为为传传输输单单位位，一一次次传传送送一一个个字长的数据字长的数据适适合合于于外外部部设设备备与与微微机机之之间间进进行行近近距距离离、大大量量和和快快速速的的信信息息交交换换。例例如如：微微机机与与并并行行接接口口打打印机、磁盘驱动器印机、磁盘驱动器微微机机系系统统中中最最基基
6、本本的的信信息息交交换换方方法法。例例如如：系系统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间串行通信：数据一位一位顺序传送串行通信：数据一位一位顺序传送5.2 可编程并行接口可编程并行接口8255 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片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最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器与与CPU间间、与与外外设设间间的的接接口口电电路路：状状态态寄寄存存器器和控制寄存器和控制寄存器还有端口的译码和控制电路、中断控制电路还有端口的译码和控制电路、中断控制电路共共24个外设引脚，分个外设引脚，分3个端口、个
7、端口、2组控制组控制共三种输入输出工作方式共三种输入输出工作方式1. 8255A的引线及内部结构的引线及内部结构数据数据总线总线缓冲器缓冲器内部控制线内部控制线内部数据线内部数据线D0D7A组组控制控制A组组端口端口AA组组端口端口C上半部上半部B组组控制控制B组组端口端口BB组组端口端口C下半部下半部读写读写控制控制逻辑逻辑PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESET外设数据端口外设数据端口与处理器口与处理器口(1)(1)与处理器接口与处理器接口CS* A1 A0读操作读操作RD*写操作写操作WR* 口地址口地址0 0 00 0 10 1 00 1 1读端口
8、读端口A读端口读端口B读端口读端口C非法非法写端口写端口A写端口写端口B写端口写端口C写控制字写控制字380H381H382H383HD0 D7数据线数据线A0 A1地址线地址线CS*片选信号片选信号RD*读信号读信号WR*写信号写信号RESET复位信号复位信号8255寻址例206页图5.17书206页图5.17(2)(2)外设数据端口外设数据端口端口端口A：PA0 PA7A组，支持工作方式组，支持工作方式0、1、2端口端口B：PB0 PB7B组，支持工作方式组，支持工作方式0、1端口端口C：PC0 PC7仅支持工作方式仅支持工作方式0A组控制高组控制高4位位PC4PC7B组控制低组控制低4位
9、位PC0PC3n端口端口A：PA0PA7n常作数据端口，功能最强大常作数据端口，功能最强大n端口端口B：PB0PB7n常作数据端口常作数据端口n端口端口C：PC0PC7n可作数据、状态和控制端口可作数据、状态和控制端口n分两个分两个4位，每位可独立操作位，每位可独立操作n控制最灵活，最难掌握控制最灵活，最难掌握2. 8255的工作方式的工作方式方式方式0：基本输入输出方式基本输入输出方式三三个个端端口口（端端口口A、B、C ）皆皆作作为为输输入入或或输输出出数数据据传传送，各端口是输入还是输出，初始化编程设定。送，各端口是输入还是输出，初始化编程设定。无联络信号线无联络信号线适用于无条件传送和
10、查询方式的接口电路适用于无条件传送和查询方式的接口电路方式方式1：选通输入输出方式。选通输入输出方式。A、B口用作数据传送，口用作数据传送，C口部分引脚作联络信号线口部分引脚作联络信号线适用于查询和中断方式的接口电路适用于查询和中断方式的接口电路方式方式2：双向选通传送方式双向选通传送方式A口口（方方式式2只只用用于于A口口）作作双双向向输输入入/输输出出数数据据传传送送，C口口作作联联络络信信号号线线。外外设设可可通通过过端端口口A的的8位位数数据据线线，向向CPU发送收据，也可从发送收据，也可从CPU接收数据接收数据适用于与双向传送数据的外设适用于与双向传送数据的外设适用于查询和中断方式的
11、接口电路适用于查询和中断方式的接口电路方式方式0输入时序输入时序datadata输入端口输入端口D0D7RD CS,A1,A0请体会这里请体会这里8255A8255A的数据缓冲作用的数据缓冲作用方式方式0输出时序输出时序WRdatadata输出端口输出端口D0D7 CS,A1,A08255A8255A对对CPUCPU通过它输出给外设的数据进行锁存通过它输出给外设的数据进行锁存返回方式方式1输入引脚：输入引脚：A端口端口PC4PC5PC3PA7PA0INTEAIBFAINTRASTBA中断允许触发器方式方式1输入联络信号输入联络信号STB*数数据据选选通通信信号号，表示外设已经准备好数据表示外设
12、已经准备好数据由由外外设设提提供供的的输输入入信信号号当当其其有有效效时时，将将输输入入设设备备送送来来的的数数据据锁锁存存至至8255A的输入锁存器的输入锁存器IBF输入缓冲器满信号，输入缓冲器满信号，8255A输输出出的的联联络络信信号号。当当其其有有效效时时，表表示示数数据据已锁存在输入锁存器已锁存在输入锁存器INTR中断请求信号中断请求信号8255A输输出出的的信信号号，可可用用于于向向CPU提提出出中中断断请请求求，要要求求CPU读读取取外外设设数据数据方式方式1 1需借用端口需借用端口C C用做联络信号用做联络信号同时还具有中断请求和屏蔽功能同时还具有中断请求和屏蔽功能方式方式1输
13、入引脚：输入引脚：B端口端口PC2PC1PC0PB7PB0INTEBIBFBINTRBSTBB中断允许触发器方式方式1输入时序输入时序dataINTRIBFdata输入端口输入端口D0D7STBRDSTB*STB*和和IBFIBF是外设和是外设和8255A8255A间的一对应答联络信号，间的一对应答联络信号，为的是可靠地输入数据为的是可靠地输入数据方式方式1 1中断控制中断控制8255A的中断由中断允许触发器的中断由中断允许触发器INTE控制控制置位允许中断，复位禁止中断置位允许中断，复位禁止中断对对INTE的的操操作作通通过过写写入入端端口口C的的对对应应位位实实现现，INTE触触发发器器对
14、对应应端端口口C的的位位是是作作应应答答联联络络信信号号的的输输入入信信号号的的哪哪一一位位，只只要要对对那那一位置位一位置位/复位就可以控制复位就可以控制INTE触发器触发器选通输入方式下选通输入方式下端口端口A的的INTEA对应对应PC4端口端口B的的INTEB对应对应PC2方式方式1 1输出引脚：输出引脚：A A端口端口PC6PC7PC3PA7PA0INTEAOBFAINTRAACKA中断允许触发器方式方式1 1输出联络信号输出联络信号OBF*输出缓冲器满信号输出缓冲器满信号8255A输出给外设的一个控制输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示信号，当其有效时，表示CPU已把数据输出给
15、指定的端口，已把数据输出给指定的端口，外设可以取走外设可以取走ACK*响应信号响应信号外设的响应信号，指示外设的响应信号，指示8255A的端口数据已由外设接受的端口数据已由外设接受INTR中断请求信号中断请求信号当输出设备已接受数据后，当输出设备已接受数据后，8255A输出此信号向输出此信号向CPU提出提出中断请求，要求中断请求，要求CPU继续提供继续提供数据数据端口端口A A的的INTEAINTEA对应对应PCPC6 6端口端口B B的的INTEBINTEB对应对应PCPC2 2方式方式1 1输出引脚：输出引脚：B B端口端口PC2PC1PC0PB7PB0INTEBOBFBINTRBACKB
16、中断允许触发器方式方式1 1输出时序输出时序INTRdatadata输出端口输出端口D0D7WROBFACKOBF*OBF*和和ACK*ACK*是外设和是外设和8255A8255A间的一对应答联络信号，间的一对应答联络信号，为的是可靠地输出数据为的是可靠地输出数据返回方式方式2双向引脚双向引脚PC6PC7PC3PA7PA0INTE1OBFAINTRAACKAPC4PC5IBFASTBAINTE2用用PC6设置设置INTE1（输出）（输出）用用PC4设置设置INTE2（输入）（输入）输入和输出中断通过输入和输出中断通过或门输出或门输出INTRA信号信号方式方式2 2双向时序双向时序data-ou
17、tINTRdata-outdata-indata-inPA0PA7D0D7IBFWROBFACKSTBRD返回方式控制字方式控制字端口端口C C的位控制字的位控制字状态字状态字当当8255的的A口口、B口口工工作作在在方方式式1或或A口口工工作作在在方方式式2时时,通通过过读读C口口的的状状态态,可可以以检检测测A口口和和B口的状态。口的状态。3.控制字及状态字控制字及状态字方式控制字格式方式控制字格式例：要求例：要求 A A端口：方式端口：方式1 1输入输入 B B端口：方式端口：方式0 0输出输出 C C端口上半部：输出，端口上半部：输出，C C口下半部：输入口下半部：输入方式控制字方式控
18、制字10110001B10110001B或或B1HB1H端口端口C C的位控制字格式的位控制字格式位位控控制制字字写写入入控控制制端口端口使使C端端口口的的某某个个引引脚脚输输出出1或或0，或或置置位位复复位位内内部部中中断断允允许触发器许触发器INTED D7 7D D6 6D D5 5D D4 4D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0方式方式1输入输入I/OI/OIBFAINTEA INTRAINTEBIBFBINTRB方式方式1输出输出OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB方式方式2双向双向OBFAINTE1IBFAINTE2INTRA端口端口C
19、C的状态字格式的状态字格式A组组B组组4. 8255的的初始化初始化编程编程初始化编程：一个方式控制字初始化编程：一个方式控制字采用控制采用控制I/OI/O地址：地址：A A1 1A A0 01111工作过程中：通过数据端口对外设数据进行读写工作过程中：通过数据端口对外设数据进行读写数数据据读读写写利利用用端端口口A A、B B和和C C的的I/OI/O地地址址，A A1 1A A0 0依依次等于次等于0000、0101、1010初始化编程后：初始化编程后：当当数数据据端端口口作作为为输输入入接接口口时时，执执行行输输入入IN指指令令将将从从输输入设备得到外设数据入设备得到外设数据当当数数据据
20、端端口口作作为为输输出出接接口口时时，执执行行输输出出OUT指指令令将将把把CPU的数据送给输出设备的数据送给输出设备写入方式控制字：示例写入方式控制字：示例初始化的程序段：初始化的程序段：mov dx,mov dx,0fffeh0fffeh；假设控制端口为；假设控制端口为FFFEHFFFEHmov al,mov al,0b1h0b1h ；方式控制字；方式控制字out dx,alout dx,al；送到控制端口；送到控制端口作业作业设设8255控制口地址为控制口地址为63H，要求：，要求： A端口：方式端口：方式0输出，输出， B端口：方式端口：方式1输入输入 C端口：上半部输出，下半部输入端口：上半部输出，下半部输入请写出请写出8255的初始化程序（方式控制字）的初始化程序（方式控制字）
