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第10章并行接口技术10.1概述•CPU与接口的数据传输总是并行的•接口与外设间的数据传输则可分为两种方式：串行传送与并行传送。•8255A是Intel86系列微处理器的配套并行接口芯片10.2可编程并行接口芯片8255A•10.2.18255A引脚定义与功能•10.2.28255A的控制字•10.2.38255A工作方式10.2.18255A引脚定义与功能8255A芯片是一个40引脚双列直插式(DIP)封装组件，其引脚排列如图14023933843753663573483393210311130122913281427152616251724182319222021PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2PB6PB5PB4PB3PB7VCCD7D6D5D4D3D2D1D0RESETWRPA7PA6PA5PA4一、8255A的引脚定义1、与微处理器连接的信号线D7～D0：数据线，三态双向8位，与系统的数据总线相连。CS：片选信号，低电平有效。WR：写信号，低电平有效。RD：读信号，低电平有效。RESET：复位信号，高电平有效。为高电平时，8255A所有的寄存器清0，所有的输入/输出引脚均呈高阻态，3个数据端口置为方式0下的输入端口。A1，A0：端口地址选择信号。用于选择8255A的3个数据端口和一个控制端口。一、8255A的引脚定义2、8255A与外部设备连接的信号线PA7～PA0：A口与外部设备连接的8位数据线，由A口的工作方式决定这些引脚用作输入/输出或双向。PB7～PB0：B口与外部设备连接的8位数据线，由Ｂ口的工作方式决定这些引脚用作输入/输出。PC7～PC0：C口8位数据线，可分别设置高4位和低4位进行输入/输出。二、8255A功能1、8255A主要特性(1)8255A具有3个8位的数据口(A口、B口和C口)，其中C口还可当作两个4位口来使用。三个数据口均可用来输入或输出。(2)8255A具有3种工作方式：方式0、方式1和方式2。可适应CPU与外设间的多种数据传输方式，如无条件传送方式、查询传送方式、中断方式等。(3)8255A的C口还具有按位清0和置1功能。二、8255A功能2、8255A内部结构A组端口A（8位）A组端口C（高4位）B组端口C（低4位）B组端口B（8位）PA7~PA0PC7~PC4PB7~PB0PC3~PC0A组控制B组控制数据总线缓冲器读/写控制逻辑数据总线D7~D0RDWRA1A0RESETCS8255A内部结构(1)数据总线缓冲器该缓冲器为8位、双向、三态的缓冲器，直接与系统数据总线相连，是CPU与8255A间传送数据的必经之路。各种命令字的写入及状态字的读取，也是通过该数据总线缓冲器进行的。(2)读/写控制逻辑CPU通过输入和输出指令，将地址信息和控制信息送至该部件，由该部件形成对端口的读/写控制，并通过A组控制和B组控制电路实现对数据、状态和控制信息的传输。8255A内部结构(3)A组和B组控制这两组控制部件是8255A的内部控制逻辑，其内部有控制寄存器与状态寄存器，它们完成两个功能：一是接收来自CPU通过内部数据总线送来的控制字，以选择两组端口的工作方式；二是接收来自读/写控制逻辑电路的读/写命令，以决定两组端口的读/写操作。8255A内部结构(4)数据端口A、B、CA口：输入锁存器，输出锁存器/缓冲器。B口：输入缓冲器，输出锁存器/缓冲器。作为输入口时，它不具备锁存能力，因此外设输入的数据必须维持到被微处理器读取为止。C口：输入缓冲器，输出锁存器/缓冲器。C口除用作输入和输出口外，在方式1及方式2下，其部分引脚要作为A口及B口的联络信号用。实际使用时，可以把A口、B口、C口分成两个控制组：A组和B组。A组控制电路控制端口A和端口C的高4位（PC7～PC4）。B组控制电路控制端口B和端口C的低4位（PC3～PC0）。10.2.28255A的控制字8255A有两类控制字：方式选择控制字和C口置位/复位控制字。这二类控制字写入同一端口地址(A1A0＝11)，为了进行区分，控制字的D7位作为标志位，D7＝1表示是方式选择控制字；D7＝0表示是C口置位/复位控制字。一、方式选择控制字D7D6D5D4D3D2D1D0特征位＝11:C口低4位输入0:C口低4位输出1:B口输入0:B口输出B组方式选择0：方式01：方式11:C口高4位输入0:C口高4位输出1:A口输入0:A口输出A组方式选择00：方式001：方式11×：方式2B组控制A组控制设8255A的端口地址为60H～63H，要求A组工作在方式0，A口输出，C口高4位输入；B组工作在方式1，B口输出，C口低4位输入，则对应的工作控制方式字为：10001101B或8DH。初始化程序如下：MOVAL，8DH；设置方式选择字OUT63H，AL；送到8255A控制字寄存器中二、C口置位/复位控制字C口置位/复位控制字的作用是使C口的某一引脚输出特定的电平状态(高电平或低电平)，控制字的格式D7D6D5D4D3D2D1D0特征位＝0不使用（通常取0）0＝复位1＝置位C口位选择PC0：000PC1：001PC2：010PC3：011PC4：100PC5：101PC6：110PC7：111二、C口置位/复位控制字使用C口置位/复位控制字时应注意以下几点：1、仅C口可按位置位/复位，且只对C口的输出状态进行控制，对输入状态无作用。2、一次只能设置C口一位的状态。3、该控制字写入控制口，而不是C口。要使PC5置1，PC2清0，设8255A的地址为320H～323HMOVAL，00001011B；PC5置1的控制字MOVDX，323HOUTDX，AL；输出到控制口MOVAL，00000100B；PC2清0的控制字OUTDX，AL；输出到控制口设8255A控制端口地址为037FH，若要使8255A的PC7产生一个负脉冲，用作打印机接口的选通信号，则设置端口C置位/复位控制字的程序段MOVDX，037FH；8255AMOVAL，00001110B；由C口置位/复位控制字设定PC7＝0OUTDX，ALNOPNOPMOVAL，00001111B；由C口置位/复位控制字设定PC7＝1OUTDX，AL10.2.38255A工作方式8255A有3种工作方式：方式0、方式1和方式2，这些工作方式由初始化编程时设置方式选择控制字来选择。A口可选择方式0、方式1和方式2；B口可选择方式0和方式1；C口只能以方式0工作。当A口选择方式1/方式2或B口选择方式1时，C口某些位配合A口或B口工作，作为A口/B口与外设联络用的输出控制信号或输入状态信号，而C口的其余各位仍可以工作在方式0。一、方式0•基本输入/输出方式：（1）没有固定的联络信号，输出具有锁存能力，输入只有缓冲能力，而无锁存功能。（2）所有端口都是单向传输端口。（3）可指定C口中的部分位来完成联络功能。二、方式1•选通输入/输出方式或应答方式•数据的输入/输出都有锁存能力•C口的部分位作为固定的联络线二、方式11、输入时的联络信号线及时序(PC4)PC4PC5PC3&PC7~PC6IBFASTBAINTRA(PC2)PC2PC1PC0&IBFBSTBBINTRBA口B口1101×1/0××方式1A口输入PC7~PC6I/O控制0＝输出1＝输入A组方式选择控制字1×××1××1方式1B口输入B组方式选择控制字PA7~PA0PB7~PB0RDRDINTEAINTEB二、方式1•STB：外设给8255A的输入选通信号，低电平有效。•IBF：8255A给外设的输入缓冲器满信号，高电平有效。•INTR：8255A送到CPU的中断请求信号，高电平有效。INTR变高的条件是：STB=1；IBF＝1；INTE＝1。•INTE：中断允许触发器，通过C口的置位/复位命令设置。二、方式1STBIBFINTRRD从外设来的输入数据tSTtSIB①tPStPHtSITtRITtRIB②③④二、方式12、输出时的联络信号线及时序(PC4)PC6PC7PC3&PC4~PC5OBFAACKAINTRA(PC2)PC2PC1PC0&INTRBA口B口1100×1/0××方式1A口输出PC7~PC6I/O控制0＝输出1＝输入A组方式选择控制字1×××1××0方式1B口输出B组方式选择控制字OBFAACKAPA7~PA0PB7~PB0WRWRINTEAINTEB二、方式1•OBF：该信号是8255A输出给外设的输出缓冲器满信号，低电平有效。•ACK：响应信号，低电平有效，由外设送来。•INTR：中断请求信号，高电平有效。INTR变高的条件是：OBF=1；ACK＝1；INTE＝1。•INTE：中断允许触发器，通过C口的置位/复位命令设置。二、方式1WROBFINTRACK①②③④输出数据tWITtWOBtAOBtWBtAKtAIT三、方式2•双向输入/输出选通方式•只适用于A口•Ｂ口可工作在方式0或方式1•时序是方式1输入和输出两种操作的组合10.38255A应用举例-1设8255A端口地址为280H～283H，要求读入开关的状态，若断开，则使发光二极管熄灭；若闭合，则使发光二极管点亮。电路如图所示。8255APB6PC510.38255A应用举例-1根据题意可知，8255A工作于方式0，B口输出，C口高4位输入，其控制字为88H（未用位写0），则程序段如下：MOVAL，88HMOVDX，283HOUTDX，ALMOVDX，282HINAL，DXANDAL，20HJZL1；条件成立时PC5＝0，开关闭合MOVAL，0MOVDX，281HOUTDX，AL；熄灭发光二极管JMPEND1L1：MOVAL，40HOUTDX，AL；点亮发光二极管END1:…10.38255A应用举例-2打印机内有一个以8位专用微处理器为核心的打印机控制器，负责打印功能的处理，以及打印机本身的管理，并通过机内一个标准接口(Centronics并行接口)与主机进行通信，接收主机送来的打印数据和控制命令，该接口位于打印机内，采用多芯电缆与主机内的打印机接口电路(打印机适配器)相连。多芯电缆上的信号有数据信号、CPU的命令信号和打印机状态信号等，主要信号如表10.4所示。10.38255A应用举例-2STBACK信号含义方向说明DATA7-0数据线输入主机送给打印机的8位数据选通脉冲输入负极性脉冲，主机发出，用于将DATA7～DATA0上的数据写入打印机的缓冲器BUSY忙输出若为高电平，表示打印机忙，不能接收数据应答输出负脉冲，宽度约为5μs，作为打印已接收到一个数据的应答信号，并准备好接收下一个数据10.38255A应用举例-2CPU8255A打印机DATA7-0A7-0PC4STBPC2BUSY地地10.38255A应用举例-28255A的端口地址80H～83H，能打印一个字符的程序如下：MOVAL,81HOUT83H,AL；8255A工作方式控制字MOVAL,09HOUT83H,AL；置PC4为1，即使＝1BUSY:INAL,82H；读C口ANDAL,4；查询PC2是否为0JNZBUSY；忙则继续查询，不忙则向A口发送数据MOVAL,’A’；被打印字符为’A’OUT80H,AL；送出打印数据MOVAL,8OUT83H,AL；置PC4为低NOPNOPMOVAL,9OUT83H,AL；使PC4为高，形成负脉冲10.38255A应用举例-38255A的A口和B口工作在方式０，A口接有4个开关；B口接一个7段数码管（共阳极），其电路结构如图10.12所示，8255A的端口地址范围为：208H~20BH。试编写程序，要求7段数码管显示开关所拨通的数字。10.38255A应用举例-3PA0PA1PA2PA3PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7+5V+5V8255AabcdefgDP10.38255A应用举例-3显示数字字形码03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FHA