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1、第第 六六 章章1第六章第六章 并行接口芯片并行接口芯片8255A教学重点 接口的功能以及在系统中的连接接口的功能以及在系统中的连接 8255A的工作方式和编程的工作方式和编程 8255A的应用的应用2第六章第六章 并行接口芯片并行接口芯片8255A 接口的功能以及在系统中的连接接口的功能以及在系统中的连接 并行通信和并行接口并行通信和并行接口 可编程并行通信接口可编程并行通信接口8255A36.1 接口的功能以及在系统中的连接接口的功能以及在系统中的连接接口的功能接口的功能接口与系统的连接接口与系统的连接4微型计算机系统的硬件控制总线控制总线CB数据总线数据总线DB地址总线地址总线AB系系统
2、统总总线线形形成成CPU I/O设备设备 I/O接口接口主存主存系统总线系统总线BUS外设外设主机主机58086计算机系统组成计算机系统组成8086微微处处理理器器8087协协处处理理器器8288总线控制器总线控制器62芯芯总总线线8259中断控中断控制器制器随机存储器随机存储器RAM只读存储器只读存储器ROM8253定时控制器定时控制器8237DMA控制器控制器8255并行接口并行接口控制总线控制总线数据总线数据总线地址总线地址总线地址锁存器地址锁存器数据收发器数据收发器扬声器扬声器接口接口8284时钟发生器时钟发生器键盘键盘接口接口系统系统配置配置开关开关6接口的功能接口的功能u寻址功能（
3、寻址功能（M/IO、CS、片内寻址）片内寻址）u输入输出功能输入输出功能u数据转换功能数据转换功能u联络功能联络功能u中断管理功能中断管理功能u复位功能复位功能u可编程功能可编程功能u错误检测功能错误检测功能7接口与系统的连接接口与系统的连接86.2 并行通信和并行接口并行通信和并行接口 通信通信指计算机与外设、计算机与计指计算机与外设、计算机与计算机间的信息交换算机间的信息交换 通信的基本方法通信的基本方法: : 并行通信和串行并行通信和串行通信通信9数据的各位同时由源到达目的地数据的各位同时由源到达目的地 快快多根数据线多根数据线 距离短、远程费用高距离短、远程费用高r 并行通信并行通信
4、将数据的各位将数据的各位同时同时在在多根并行传输线上多根并行传输线上进行传输。进行传输。01010110D0D1D2D3D4D5D6D7目目的的D0D1D2D3D4D5D6D7源源并行通信并行通信适于适于短距离短距离、高速高速通信通信10数据的各位依次由源到达目的地数据的各位依次由源到达目的地 慢慢数据线少数据线少 远程远程, 费用低费用低r 串行通信串行通信 将数据的各位将数据的各位按时间顺序按时间顺序依次在依次在一根传输线上一根传输线上传输。传输。 0 1 1 0 1 0 1 0RD目目的的TD源源串行通信串行通信适于适于长距离、中低速长距离、中低速长距离、中低速长距离、中低速通信通信11
5、l 并行接口的典型硬件结构包括：并行接口的典型硬件结构包括：1、一个或一个以上具有锁存或缓冲的数据端口、一个或一个以上具有锁存或缓冲的数据端口2、与、与CPU进行数据交换所必须的控制和状态信号进行数据交换所必须的控制和状态信号3、与外设进行数据交换所必须的控制和状态信号、与外设进行数据交换所必须的控制和状态信号4、端口译码电路、端口译码电路5、控制电路、控制电路 并行接口概述并行接口概述l 并行接口连接并行接口连接CPUCPU与与并行外设并行外设并行外设并行外设，实现，实现 两者间的并行通信，两者间的并行通信， 在信息传送过程中，起到在信息传送过程中，起到输出锁存输出锁存输出锁存输出锁存或或输
6、入缓冲输入缓冲输入缓冲输入缓冲的作用。的作用。126.3 可编程并行通信接口芯片可编程并行通信接口芯片8255An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n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n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和控制寄存器器和控制寄存器n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n分分3个端口，共个端口，共24个外设引脚个外设引脚n共三种输入输出工作方式共三种输入输出工作方式135.3 可编程并行通信接口芯片可编程并行通信接口芯片8255
7、A 8255A的内部结构的内部结构 8255A的芯片引脚信号的芯片引脚信号 8255A的控制字的控制字 8255A的工作方式和应用举例的工作方式和应用举例14 8255A的内部结构的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（高（高4）B组组控制控制B组组端口端口BB组组端口端口C（低（低4）读写读写控制控制逻辑逻辑PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESET15resetD7D0A9A2A1A0IORIOW片选片选译码译码数据数据缓冲器缓冲器读写读写控制控制片内片内译码译
8、码CSRESETA1A0RDWRPC7PC0PB7PB0PA7PA0控制口控制口D端口端口A端口端口C端口端口B +5VGNDD7D0外外设设8255A8255A总线总线总线总线161. 数据端口数据端口 A、B、Cr 每每个个端端口口8位位，通通过过编编程程设设定定其其为为输输入入口口或或输输出口出口,可用来和外设传送信息可用来和外设传送信息端口端口端口端口A A有有 3 种工作方式种工作方式( 方式方式 0、方式、方式 1、方式、方式 2)对外对外 8 根引脚根引脚 PA7 PA0 端口端口端口端口B B有有 2 种工作方式：方式种工作方式：方式 0、方式、方式 1对外对外 8 根引脚根引
9、脚 PB7 PB0171. 数据端口数据端口 A、B、Crr端口端口端口端口C C 当端口当端口 A 在方式在方式 1 或方式或方式 2、端口、端口 B 在方式在方式 1 时，时， 端口端口 C 的某些位用于的某些位用于传送联络信号传送联络信号传送联络信号传送联络信号，以适应以适应CPU与与外设间的各种数据传送方式的要求，如查询传送的应外设间的各种数据传送方式的要求，如查询传送的应答信号、中断传送的中断申请信号等；答信号、中断传送的中断申请信号等； C口未被用作联络信号的其它位可工作在方式口未被用作联络信号的其它位可工作在方式0下。下。182. 控制端口控制端口D8位端口位端口，无对外引脚，无
10、对外引脚控制端口的内容决定控制端口的内容决定A口、口、B口、口、C口口的工作状态的工作状态(输入或输出输入或输出) 和和工作方工作方式式（方式（方式 0、1、2）, 起控制作用。起控制作用。19由由1个个8位双向三态缓冲器构成位双向三态缓冲器构成 8255A内各端口通过数据缓冲器与内各端口通过数据缓冲器与系统总线系统总线相连。相连。 CPU与端口与端口A、B、C间传送的数据，间传送的数据， 以以及及CPU写写入入控控制制端端口口D中中的的控控制制字字均均通通过过数数据据缓冲器传送。缓冲器传送。3. 数据总线缓冲器数据总线缓冲器(引脚引脚D0D7)204. 读写控制电路读写控制电路 (引脚引脚C
11、S、 RD、 WR)p控制数据总线缓冲器的状态。控制数据总线缓冲器的状态。p数数据据总总线线缓缓冲冲器器有有3种种状状态态：输输入入、输输出出、高高阻态阻态 21选择被操作的端口选择被操作的端口5. 片内译码电路片内译码电路 (引脚引脚A1、 A0)228255A的芯片引脚信号的芯片引脚信号238255A与外设的连接信号与外设的连接信号nPA7PA0 A组控制信号组控制信号nPB7PB0 B组控制信号组控制信号nPC7PC0 C组控制信号组控制信号248255A与与CPU的连接信号的连接信号RESET信号信号D0D7CS信号信号RD信号信号WR信号信号A1、A0258255A与与CPU的连接信
12、号的连接信号CS* A1 A0RD*WR*传输说明传输说明0 0 00 0 10 1 00 0 00 0 10 1 00 1 1 1 0 1 10 000111101111000011读端口读端口A读端口读端口B读端口读端口C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D0D7进入高阻状态进入高阻状态非法状态非法状态D0D7进入高阻状态进入高阻状态268255A的控制字的控制字控制字分为两类：控制字分为两类： 各端口的方式选择控制字各端口的方式选择控制字； C端口按位置端口按位置1/置置0C口控制字口控制字。 271. 方式选择控制字方式选择控制字28方式控制字：示例方式控制字：
13、示例要求：要求：A端口：端口：方式方式方式方式1 1输入输入输入输入C端口上半部：端口上半部：输出输出，C口下半部：口下半部：输入输入B端口：端口：方式方式0输出输出方式控制字：方式控制字：1 10110001B B或或0B1HH初始化初始化初始化初始化的程序段：的程序段：MOV DX,0FFFEH;假设控制端口为假设控制端口为0FFFEHMOV AL,0B1H;方式控制字方式控制字OUT DX,AL ;送到控制端口送到控制端口29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指令指令将从输入设备得到外设数据将从输入设备得到外设数据当当数数据
14、据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指令指令将把将把CPU的数据送给输出设备的数据送给输出设备30 设设 某某 8086系系 统统 中中 有有 2片片 8255A芯芯 片片 ， 由由74LS138译译码码器器产产生生两两个个芯芯片片的的片片选选信信号号，如如图图所所示示。要要求求：第第一一片片8255A的的A口口工工作作在在方方式式0输输出出，B口口工工作作在在方方式式0输输入入，C口口高高4位位为为输输出出，低低4位位为为输输入入。第第2片片8255A的的A口口为为方方式式0输输入入， B口口工工作作在在方方式式1输输入入，C口口高高4位位为为输输出出，低低4位位为
15、为B口控制信号。口控制信号。方式控制字应用思考题方式控制字应用思考题31(1) 试指出两片试指出两片8255A芯片各自的端口地址；芯片各自的端口地址；(2) 试指出两片试指出两片8255A芯片各自的方式控制字；芯片各自的方式控制字；(3) 试写出两片试写出两片8255A芯片各自的初始化程序；芯片各自的初始化程序；3233答答: (1) 对对于于第第一一片片8255A，必必须须满满足足A81，M/IO0， A51， A41， A31，Y7有有效效，而而其其它它位位可可以以为为0或或1，若若取取它它们们均均为为0，则则A口口地地址址为为0138H， 则则 B口口 地地 址址 为为 013AH， 则
16、则 C口口 地地 址址 为为013CH，则控制端口地址为，则控制端口地址为013EH; 同同理理，第第一一片片8255A的的A口口地地址址为为0130H，则则B口口地地址址为为0132H，则则C口口地地址址为为0134H，则则控控制制端端口地址为口地址为0136H。34n答答: (2) 第第一一片片8255A芯芯片片由由于于A口口工工作作在在方方式式0输输出出，C口口高高4位位为为输输出出，所所以以控控制制字字的的D6 D500， D4 0， D30； B口口工工作作在在方方式式0输输入入，C口口低低4位位为为输输入入， D2 0， D1 1， D0 1。完完整整的的控控制制字字为为 1000
17、0011(83H)；第第二二片片8255A芯芯片片由由于于A口口工工作作在在方方式式0输输入入，C口口高高4位位为为输输出出，所所以以控控制制字字的的D6 D500， D4 1， D30； B口口工工作作在在方方式式1输输出出，C口口的的低低4位位为为B口口控控制制信信号号，设设为为输输入入， D2 1， D1 0， D0 1。完整的控制字为。完整的控制字为 10010101(95H)；35 答答: 芯片的初始化程序如下所示：芯片的初始化程序如下所示： INIT8255 PROC MOV AL, 83H MOV DX, 13EH OUT DX, AL MOV AL, 95H MOV DX, 1
18、36H OUT DX, AL RET INIT8255 ENDP36 1. 1. 假假假假设设设设其其其其它它它它条条条条件件件件不不不不变变变变，若若若若第第第第一一一一片片片片8255A8255A接接接接138138译译译译码码码码器器器器的的的的Y Y0 0，第第第第二二二二片片片片8255A8255A接接接接138138译译译译码码码码器器器器的的的的Y Y1 1，两两两两片片片片8255A8255A的地址将有什么变化？的地址将有什么变化？的地址将有什么变化？的地址将有什么变化？ 2. 2. 假假假假设设设设其其其其它它它它条条条条件件件件不不不不变变变变，若若若若8086CPU808
19、6CPU的的的的地地地地址址址址线线线线A A1 1连连连连接接接接两两两两片片片片8255A8255A芯芯芯芯片片片片的的的的片片片片内内内内地地地地址址址址线线线线A A1 1 ， 8086CPU8086CPU的的的的地地地地址址址址线线线线A A2 2连连连连接接接接两两两两片片片片8255A8255A芯芯芯芯片片片片的的的的片片片片内内内内地地地地址址址址线线线线A A0 0，8255A8255A的端口地址和有关软件有什么变化？的端口地址和有关软件有什么变化？的端口地址和有关软件有什么变化？的端口地址和有关软件有什么变化？QUESTION:372. 端口端口C的位控制字的位控制字n位控
20、制字写入位控制字写入控制端口控制端口n特特别别便便于于置置位位复复位位内内部部中中断断允许触发器允许触发器INTE38应用举例应用举例若想使得某若想使得某8255A芯片的芯片的PC7口置口置1，PC3口置口置0MOV DX, 0FFFEH ;假设控制端口为假设控制端口为0FFFEHMOV AL, 00001111B00001111B ;PC7置置1OUT DX, ALMOV AL, 00000110B00000110B ;PC3清清0OUT DX,AL39应用举例应用举例 设有某设有某8255A的端口地址为的端口地址为6063H，PC5平时平时为低电平，要求该引脚输出一个正脉冲。为低电平，要求
21、该引脚输出一个正脉冲。 分析：可用程序先将分析：可用程序先将PC5置置1，输出一个高电，输出一个高电平，再将其清平，再将其清0，输出一个低电平，则该引脚上便，输出一个低电平，则该引脚上便输出一个正脉冲。输出一个正脉冲。MOV AL, 00001011B OUT 63H, AL ;置置PC5为高电平为高电平MOV AL, 00001010B00001010B ;置置PC5为低电平为低电平OUT 63H, AL40 8255A的工作方式和应用举例的工作方式和应用举例n方式方式0：基本输入基本输入基本输入基本输入/ /输出方式输出方式输出方式输出方式n适用于无条件传送和查询方式的接口电路适用于无条件
22、传送和查询方式的接口电路n方式方式1：选通输入选通输入选通输入选通输入/ /输出方式输出方式输出方式输出方式n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n方式方式2：双向选通传送方式双向选通传送方式双向选通传送方式双向选通传送方式n适用于双向传送数据的外设适用于双向传送数据的外设n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413个端口均可工作在方式个端口均可工作在方式0A口口、B口口、C口口高高4位位和和C口口低低4位位互互相相独独立立，各各端端口口之之间间没没有有必必然然的的联联系系，可可以以有有16种种输输入入/输出方式组合输出方式组合可工作于无条件传送
23、方式和条件传送方式可工作于无条件传送方式和条件传送方式 1. 工作方式工作方式042当当端端口口A工工作作在在方方式式1并并作作为为输输出出端端口口时时，端端口口C的的PC7作作为为输输出出缓缓冲冲器器满满信信号号OBFA输输出出端端，PC6作作为为外外设设接接收收数数据据后后的的响响应应信信号号ACKA输输入入端端, PC3作作为为中中断断请请求求信信号号INTRA输出端；输出端；端端口口B工工作作在在方方式式1并并作作为为输输出出端端口口时时，端端口口C的的PC1作作为为输输出出缓缓冲冲器器满满信信号号OBFB输输出出端端，PC2作作为为外外设设接接收收数数据据后后的的响响应应信信号号AC
24、KA输输入入端端, PC3作作为为中中断断请请求求信信号号INTRB输输出出端；端；2. 工作方式工作方式143只有只有A口可以工作在方式口可以工作在方式2端端口口A工工作作于于方方式式2时时，端端口口C用用5个个数数位位自自动配合动配合A提供控制信号和状态信号；提供控制信号和状态信号；在在方方式式2下下, 外外设设能能往往CPU发发送送数数据据，又又能能从从CPU接收数据。接收数据。3. 工作方式工作方式2448255A应用举例应用举例1454647PORTA EQU 0F0HPORTA EQU 0F0HPORTB EQU 0F2HPORTB EQU 0F2HPORTC EQU 0F4HPO
25、RTC EQU 0F4HPORTCN EQU 0F6HPORTCN EQU 0F6HCODE SEGMENTCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ASSUME CS:CODESTART: MOV AL, START: MOV AL, 10010000B10010000B；设置；设置；设置；设置8255A8255A工作方式工作方式工作方式工作方式 MOV DX, PORTCN MOV DX, PORTCN OUT DX, AX OUT DX, AX 源程序如下：源程序如下： 48START1: MOV DX, PORTA；A A口地址口地址口地址口地址 IN AL, DX ；读
26、开关量；读开关量；读开关量；读开关量 MOV DX, PORTB ；B B口地址口地址口地址口地址 OUT DX, AL ；写发光二极管状态；写发光二极管状态；写发光二极管状态；写发光二极管状态 JMP START1CODE EDNSEND START 源程序如下：源程序如下： 49 8255A的的A口口和和B口口工工作作在在方方式式0下下，A口口为为输输入入端端口口，接接有有4个个开开关关，B口口为为输输出出端端，接接有有一一个个七七段段发发光光二二极极管管，连连接接电电路路如如图图所所示示。编编写写一一个个程程序序，要要求求发发光光二二极极管显示开关所拨通的数字。管显示开关所拨通的数字。8
27、255A芯片应用举例芯片应用举例505152 分分析析可可知知：8255A的的端端口口地地址址由由两两部部分分电电路路构构成成。由由CPU高高地地址址线线A15A3通通过过74LS138译译码码器器产产生生片片选选信信号号，CPU的的低低位位地地址址线线A2和和A1分分别别组组合合成成4个个端端口口地地址址，而而CPU的的A0与与译译码码器器输输出出端端Y4通通过过逻逻辑辑组组合合，保保证证8255A的的4个个端端口口地地址址为为偶偶地地址址；而而8位位的的8255A与与16位位的的8086CPU可可以以通通过过数数据据总总线线D7D0传传送送8位位信信息息。通通过过分分析析得得出出端端口口地
28、地址址分分配配如如下下：A口口地地址址为为8020H， B口口地地址址为为8022H， C口口地地址址为为8024H， 控控制口地址为制口地址为8026H。 题目分析：题目分析： 53 由由图图可可知知，七七段段发发光光二二极极管管为为共共阳阳极极LED器器件件。要要让让a段段点点亮亮，要要求求从从PB0输输出出高高电电平平“1”;要要使使b段段熄熄灭灭，要要求求从从PB1输输出出高高电电平平“0”，其其余各段依此类推。余各段依此类推。 8255A的的A口口接接有有开开关关，4位位开开关关的的组组合合可可为为0FH。为为此此，可可将将在在LED上上显显示示0FH各各字字符符的段码列表，如下图所
29、示：的段码列表，如下图所示： 题目分析：题目分析： 5455A_PORT EQU 8020HB_PORT EQU 8022HC_PORT EQU 8024HCTRL_PORT EQU 8026HDATA SEGMENT TAB1 DB 30H, 06H, 5BH, 4FH, 31HTAB1 DB 30H, 06H, 5BH, 4FH, 31HDATA ENDS 源程序如下：源程序如下： 56CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA, CS:CODEASSUME DS:DATA, CS:CODESTART: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AL, 90H M
30、OV AL, 90H ；设置；设置；设置；设置8255A8255A方式字方式字方式字方式字 MOV DX, CTRL_PORT MOV DX, CTRL_PORT OUT DX, AL OUT DX, AL 源程序如下：源程序如下： 57ADD1: MOV DX, A_PORT IN AL, DX；读；读A口开关状态口开关状态 AND AL, 0FH；屏蔽高屏蔽高屏蔽高屏蔽高4 4位位位位 MOV BX, OFFSET TAB1；取取取取段段段段码码码码表表表表首首首首地址地址地址地址 XLAT ；查表得段码查表得段码查表得段码查表得段码 源程序如下：源程序如下： 58 MOV DX, B_P
31、ORT ；输出显示；输出显示 OUT DX, AL MOV CX, 0600HADD2: LOOP ADD2；循环延时；循环延时 JMP ADD1CODE ENDSEND START 源程序如下：源程序如下： 59 1. 对对8255A芯芯片片，若若端端口口A为为方方式式1输输出出，端端口口B为为方方式式1输输入入，PC4和和PC5为为输输入入，则则控控制制字字代代码码应是应是_; 2. 8255A芯芯片片片片选选方方式式0输输入入输输出出的的工工作作特特点点是是：只只_信信号号有有效效，就就有有数数据据传传送送；此此外外，端端口口工工作作方方式式控控制制字字的的最最高高位位D7必必须须是是_，这这是此控制字的特征标志位。是此控制字的特征标志位。 3.用用8255A的的A口口选选方方式式1作作输输入入口口，而而B口口选选方方式式1作作输输出出口口，假假设设控控制制字字寄寄存存器器口口地地址址为为0FBH, 写出相应的初始化程序段。写出相应的初始化程序段。 习题：习题： 60
