第七章并行接口與基本人機交互接口_習題

1、第七章 并行接口與基本人機交互接口(鄒逢興)7.1 教學要求并行接口是微機系統(tǒng)中最常用的接口，而8255A又是微機中應用最廣泛和最重要的可編程并行接口芯片，因此要求重點和熟練掌握。人機交互設備及接口是基本微機系統(tǒng)和任何微機應用系統(tǒng)中必不可少的外設及接口，其中鍵盤、LED顯示器、打印機等基本人機交互設備的接口大多是并行接口的應用，因此對這幾種人機交互接口的原理和方法也要求熟練掌握。具體要求見表7.1。7.2 內(nèi)容提要7.2.1 并行接口和串行接口微機與IO設備的接口按照數(shù)據(jù)傳送方式劃分，有并行接口和串行接口兩種。前者使傳送數(shù)據(jù)的各位同時在總線上傳輸，后者則使數(shù)據(jù)一位一位地傳輸。掌握并行接口和串行

2、接口，要正確理解：所謂并行與串行，僅指在I0接口與IO設備之間有并行、串行之分；就I/O接口和MPU之間而言，都是并行的。正因為這樣，所以兩種接口在結(jié)構(gòu)和功能上的主要差別在于：串行接口需進行并行與串行之間的相互變換，而并行接口無需進行這種變換。7.2.2 簡單的并行接口簡單的并行接口是指一些不可編程的并行接口芯片，由數(shù)據(jù)鎖存器和(或)三態(tài)門組成。單純的三態(tài)門只能在各種接口中作為單向或雙向的總線緩沖器/驅(qū)動器使用；鎖存器只能用作輸出接口，決不允許作為輸入接口使用；只有帶三態(tài)門輸出的鎖存器才既可作輸入接口用，又可作輸出接口用。7.2.3 可編程并行接口芯片8255A本節(jié)著重介紹8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3、與引腳功能、三種工作方式和控制字。8255A的尋址與連接，編程及應用則在典型例題中討論。1內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能8255A內(nèi)部由三大部分組成，即：與外設接口部分、與CPU接口部分和內(nèi)部控制部分(參閱有關(guān)書籍)。從外部接口特性上看，其外部引線分成兩半，如圖8.1所示。左邊是與系統(tǒng)總線相連的信號線，與8259、82538254等其他芯片原則上沒什么不同，不再贅述。右邊則是與外設相連的信號線，其中A口、B口外部引線為PA7PA0和PB7PB0，用作輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口線，C口對應的外部引線分為PC7PC4和PC3PC0兩部分，既可用于傳送數(shù)據(jù)，又可與A口和B口配合使用，用于傳送控制信號或狀態(tài)信號。282

4、55的工作方式8255有三種工作方式：方式0、方式1和方式2，均可通過編程設定。(1)方式0方式0又稱為基本輸入輸出方式。A、B兩組均可工作于方式0。在此方式下，A、B、C三個端口均為數(shù)據(jù)輸入輸出口，其中A口、B口、C口高4位、C口低4位可通過編程選擇分別工作于輸入或輸出狀態(tài)，所以共有16種不同組合。方式0既可實現(xiàn)無條件傳送，也可使用查詢式傳送，還可對C口實現(xiàn)按位操作。無條件傳送的特點是只要 或 有效，就在8255與MPU之間交換數(shù)據(jù)，而不管此時數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定。方式0查詢式傳送時，使用A口或B 口作為數(shù)據(jù)口，沒有固定的應答線，而是由程序設定C口作為應答的控制和狀態(tài)信息通道。對C口的按位置位復位操

5、作則是通過寫控制端口實現(xiàn)的。需要說明的是，在方式0下，A口、B口和C口的輸出均有鎖存能力，但它們工作于輸入時全無鎖存能力，也就是說外設的數(shù)據(jù)要一直加在這些接口上，必須保持到被CPU讀走。(2)方式1方式1又稱為選通或應答輸入輸出方式。A、B兩組都有此種工作方式。在此方式下，A口和B口為輸入或輸出數(shù)據(jù)端口；C口的某些位固定為A口和B口的應答控制線和中斷請求線，不能用程序加以改變，但要注意輸入和輸出使用的應答控制線有所不同，且輸入與輸出、A口與B口所用信號對應于C口的引腳也各不相同。方式1輸入使用、和INTR三個信號，其中： 是外設給8255的選通信號，表示外設的數(shù)據(jù)已準備好，當變?yōu)榈碗娖綍r，數(shù)據(jù)

6、鎖存入A口或B口。 IBF是8255給外設的應答信號，表示輸入緩存器滿，它由信號的下降沿置位，由CPU發(fā)出的信號復位。 INTR為中斷請求輸出信號，高電平有效。數(shù)據(jù)鎖存后，可發(fā)中斷請求，但該中斷請求能否發(fā)生要由內(nèi)部中斷允許位INTE控制。 INTE的開啟可由對C口的按位置復位操作完成，但要注意A口是對PC4置位，而B口是對PC2置位。方式1輸出則使用、和INTR三個信號，其中： 是輸出緩存器滿。該信號是8255發(fā)給外設的數(shù)據(jù)選通信號， 變低電平表示CPU已將數(shù)據(jù)送至8255，并鎖存在相應端口上。 是響應輸入。這是外設對8255發(fā)出的 的響應信號，變低，表明外設已從8255的端口接收到CPU輸出

7、的數(shù)據(jù)。 INTR與輸入時相同，為中斷請求輸出信號，高電平有效。當和同時變高時，INTR變高可發(fā)出中斷信號，但中斷請求能否發(fā)生還受內(nèi)部中斷允許位INTE控制。此時，INTE的開啟，A口是對PC6、B口是對PC2置位而實現(xiàn)的。方式1既可用中斷方式傳送數(shù)據(jù)，也可用查詢方式傳送數(shù)據(jù)。(3)方式2方式2又稱為應答式雙向輸入輸出方式、只有A組具有這種方式。方式2的功能相當于是方式1的輸入和輸出功能的結(jié)合。在此方式下，C口的PC3PC7五條線固定作為應答控制線和中斷請求線，各應答信號線功能與方式1下同名信號線相同。當A口工作于方式2時，B口可按方式0或方式1工作；而C口剩余線的功能則因B口工作方式的不同而

8、異：B口按方式1工作時，用作應答控制線和中斷請求線；B口按方式0工作時，可用作數(shù)據(jù)端口線。方式2的數(shù)據(jù)傳送，也是既可用中斷方式，亦可用查詢方式。38255的控制字和狀態(tài)字8255內(nèi)部有兩種控制字，即工作方式控制字和C口按位置位復位控制字。工作方式控制字用于設置各端口的工作方式、規(guī)定接口功能；而按位置位復位控制字是專門用于對C口的任何一位實現(xiàn)置“1”或置“0”的控制字。格式分別如圖7.2、圖7.3所示。當8255工作在方式1或方式2時，從C口可以讀出各有關(guān)信號的狀態(tài)。狀態(tài)字格式可參閱有關(guān)書籍，此處從略。 關(guān)于控制字要說明幾點： 設置方式控制字時，A口、B口作為整體設置，而C口要分成上、下兩部分分

9、別設置。但三個端口的工作方式均由一個控制字規(guī)定。 C口按位置位復位控制字不是送到C口地址，而是送到控制寄存器地址；且一個控制字只能使C口一位置位或復位。方式控制字和按位置位復位控制字均寫入同一個控制寄存器地址，二者通過最高位D7來區(qū)別。D71為方式控制字，D70為按位置位復位控制字。7.2.4 基本人機交互接口1鍵盤與鍵盤接口鍵盤是微型計算機中最基本的輸入設備，是人機交互的紐帶。按功能差別，鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤能自動檢測按鍵，并以串并方式將按鍵所對應的功能碼自動送給CPU。而非編碼鍵盤只提供鍵盤的行列矩陣，按鍵的識別和鍵值的確定、輸入等均由主機軟件完成。對上述兩種鍵盤，要求重

10、點和熟練掌握非編碼鍵盤的接口方法。而對有觸點按鍵組成的非編碼鍵盤，其接口必須具備去抖動、防串鍵、識別被按鍵和產(chǎn)生鍵碼四個基本功能。其中關(guān)鍵是放按鍵的識別和鍵碼的產(chǎn)生，它們一般合在一起完成，即只要識別到有鍵按下，就通過計算或查表產(chǎn)生該鍵的鍵碼。按鍵的識別方法主要有兩種：線反轉(zhuǎn)法：通過行、列顛倒兩次掃描來識別閉合鍵。此法需兩個可編程雙向IO端口。行列掃描法：由程序逐行/列對鍵盤進行掃描，通過檢測列行狀態(tài)來確定閉合鍵。此法需輸入、輸出端口各一個。實際中以行列掃描法應用較廣，因此主要要求掌握它。2LED顯示器接口IED顯示器是指由發(fā)光二極管LED顯示字段構(gòu)成的顯示器件，常用的有7段/8段LED顯示器。

11、LED顯示器接口有一位和多位之分。前者較簡單，只需在8段LED顯示器與MPU之間加一個8位鎖存器即可。而多位LED顯示器接口通常有兩種方法：靜態(tài)顯示法和動態(tài)顯示法。(1)靜態(tài)顯示法靜態(tài)顯示法是各位獨立驅(qū)動的顯示方式，相當于多個一位LED顯示器接口的組合。按字段譯碼方式不同又有軟件譯碼和硬件譯碼之分，軟件譯碼每位用一個8位并行輸出口驅(qū)動，而硬件譯碼每兩位用一個8位并行輸出口和2個7段8段譯碼器驅(qū)動。(2)動態(tài)顯示法即動態(tài)掃描、分時循環(huán)顯示的一種多位顯示方法。其原理是利用人眼視覺的滯后效應，使各個數(shù)碼管輪流顯示，每個數(shù)碼管每次顯示1ms左右，造成視覺上的穩(wěn)定顯示。實現(xiàn)人眼看上去的各位“同時”顯示。

12、以8位LED顯示器為例，接口只需兩個8位輸出口。一個用于輸出顯示段碼，另一個用于輸出顯示位碼。這種方法的優(yōu)點是可簡化硬件，降低成本，減小功耗，應用最廣泛，因此要求熟練掌握。3打印機接口打印機是微機系統(tǒng)中主要的硬拷貝輸出設備，種類繁多，不同打印機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、打印原理和控制電路有所不同，但接口的原理是相似的。要求重點掌握并行打印機的接口原理及方法。(I)Centronics并行接口標準打印機從外部接口特性看，可分為串行打印機和并行打印機兩類。前者采用RS232C串行接口標準，后者采用Centronics并行接口標準。目前多數(shù)打印機為并行打印機，所以主要要求學握基于Centronics標準的并行打印

13、機接口原理與方法。Centronics標準定義了36芯插頭座。其中最主要的是8位并行數(shù)據(jù)線，兩根握手聯(lián)絡信號線、和一根忙線BUSY。它們的工作時序如圖7.4所示。圖7.4 并行打印機接口時序(2)并行打印機接口方法由圖7.4可知，采用Centronics接口標準的并行打印機工作過程為：當主機往打印機輸出打印數(shù)據(jù)時，首先查詢“忙”信號(BUSY)，如果“不忙”，才能向打印機輸出數(shù)據(jù)。在把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上后，先發(fā)信號通知打印機；打印機接到選通信號后，先發(fā)出“忙”信號，再從接口接收數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)接收完并存入內(nèi)部的打印緩沖器后，便送出信號，表示打印機已準備好接收新數(shù)據(jù)，同時在 脈沖的后沿使BUSY撤消。

14、7.3 典型題型及例題精解本單元內(nèi)容主要涉及可編程并行接口芯片8255A的接口特性、工作方式、應用編程，以及幾種常用人機交互設備的基本工作原理和接口原理、方法。其考核題型主要是有關(guān)8255A的接口特性、工作方式和常用人機交互接口基本原理的簡答題、選擇題、填空題、判斷題，以及8255A的編程、應用和人機交互接口分析、設計等方面的綜合應用題。例7.1 填空題1. 8255A把（A口和C口的上半部分）和（B口和C口的下半部分）分別稱為A組和B組，可組成兩個獨立的并行接口。2.8255A中，A組有（3）種工作方式，它們是（方式0、方式1和方式2），B組有（2）種工作方式，它們是（方式0和方式1）。當A

15、組工作于方式2時，B組可以工作于（方式0或方式1）。3.當8255A的PC4PC7全部為輸出線時，表明8255A的A端口的工作方式是（方式0）。4.8255A工作于方式0時，（A、B和C）口輸入沒有鎖存能力。5.8255芯片工作于方式1的輸入模式時，該芯片與外設的聯(lián)系信號有（和IBF）。6.當數(shù)據(jù)從8255的端口C往數(shù)據(jù)總線上讀出時，8255的幾個控制信號、A1、A0、分別是（0、1、0、0、1）。7.現(xiàn)行PC機中，臺式打印機與主機的接口大多采用（Centronics）接口。設計算機的每個I/O端口為8位?，F(xiàn)有一個64健的鍵盤，如果采用線性鍵盤結(jié)構(gòu)，至少需要（8）個端口；如果采用矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)，

16、至少需要（2）個端口。分析：如果采用線性鍵盤結(jié)構(gòu)，64個鍵就是64位。因此需要8個8位的端口。如果采用矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)，用88矩陣結(jié)構(gòu)，則只需要兩個端口，一個用作行列輸出，一個用作列/行輸入。9在矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)中，識別被按鍵位置的方法有（行列掃描法和線反轉(zhuǎn)法）。10. 對于共陰極連接的7段數(shù)碼顯示器，如果要使某一段發(fā)光，則需要在對應的段輸入引腳上輸入（TTL高電平）。例7.2 選擇題1. 并行接口和串行接口的區(qū)別主要表現(xiàn)在 之間的數(shù)據(jù)傳輸前者是并行，后者是串行。A接口與MPU B接口與外設 C接口與MPU和外設28255A工作方式中具有中斷請求功能的是： 。A、方式0 B、方式1 C、方式23一臺

17、微機化儀器采用8255A芯片作數(shù)據(jù)傳送接口，并規(guī)定使用I/O地址的最低兩位作芯片內(nèi)部尋址，已知芯片A口地址為0F4H，則當CPU執(zhí)行輸出指令訪問0F7H端口時，其操作為 。 A數(shù)據(jù)從端口C送數(shù)據(jù)總線 B數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送端口C C控制字送控制寄存器 D數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送端口B4并行接口芯片8255A與打印機的連線如圖7.5所示，當A15A20000 0000 1100 00時，經(jīng)地址譯碼器輸出使 0。（1） 口A的工作方式應為 A. 方式0 B.方式1 C.方式2 D.方式0或方式1均可（2） 口C的工作方式應為 A方式0 B方式1 C方式2 D方式0或方式2均可（3）IO傳送的控制方式為 方式。

18、 A無條件傳送 B查詢或中斷 C中斷 D查詢（4）8255口C的地址為 。A00C0H B00C1H C00C2H D. 00C3H（5）8255口A的地址為 。 A00C0H B00C1H C00C2H D00C3H分折：根據(jù)圖中打印機與8255A的握手信號線的連接關(guān)系，可知8255A并沒有用固定的應答線，也未使用中斷，所以口A只可能工作在方式0；而口C在作為一個獨立端口時，只有方式0一種工作方式。所以A口、C口均工作在方式0。在方式0下，I/O同步控制方式可以是無條件傳送或查詢式傳送，由圖中打印機與8255A使用兩條非固定握手信號線，可知I/O同步控制方式是查詢式，即只有打印機非“忙”時，

19、才能輸出數(shù)據(jù)。關(guān)于口地址的計算方法參見上題，但此題中要注意：最低兩位地址線A1、A0并沒有對應地接到芯片的內(nèi)部端口選擇線A1A0上，而是顛倒了順序。5當8255A被設定成方式1時，其功能相當于 。 A0線握手并行接門 B. 1線握手并行接口 C2線握手并行接口 D. 多線握手并行接口分析：8255A在方式1下，無論輸入還是輸出均使用二根握手聯(lián)絡信號，輸入使用和IBF；而輸出使用和。6. 8255A有兩種控制字，其中工作方式控制字一定 。A . 不等于80H B小于等于80H C大于等于80H78255A工作在方式1的輸入狀態(tài)時，可以通過信號 知道端口是否已經(jīng)準備好了輸入的數(shù)據(jù)。AREADY B

20、 C DINTR分折：當外部輸入設備通過工作在方式1的8255A與CPU相連接時，如果外部設備的輸人數(shù)據(jù)已經(jīng)送到端口的數(shù)據(jù)輸入緩沖器鎖存，則IBF變高，此時若中斷是允許的，即INTE為高時，則INTR也變高，可通過INTR向CPU發(fā)出中斷請求或查詢INTR狀態(tài)，來判明外設數(shù)據(jù)是否難備好，所以選D。8當8255A的端口A和端口B都工作在方式1輸入時，端口C的PC7和PC6 。 A. 被禁止使用 B只能作為輸入使用 C只能作為輸出使用 D可以設定為輸入或輸出使用9. PC系列機鍵盤常采用單片機作為鍵盤控制器，它通過一條5芯電纜向主機提供鍵的 。 ABCD碼 B二進制碼 C. 掃描碼 DASCII碼

21、分折：PC系列機鍵盤是屬于非編碼鍵盤與編碼鍵盤之間的一種鍵盤，內(nèi)部的單片機能自動識別鍵的按下與釋放，自動生成相應的掃描碼，并以串行方式送往主機箱。需要說明的是這種掃描碼只是鍵的行列位置碼，并沒有提供與鍵的含義和功能直接對應的鍵值或鍵碼，鍵碼(ASCII碼)的產(chǎn)生需由主機通過軟件完成。所以，從這個角度看，PC鍵盤又不具備編碼鍵盤的特征。例8.3 判斷題18255A工作于方式2時，A口、B口均作為雙向數(shù)據(jù)傳送端口，C口各位作為它們的應答控制線。（）2 在微機系統(tǒng)中，一般都要為鍵盤、顯示器、打印機等人機交互設備在內(nèi)存或接口中建立一個相應的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。這類IO緩沖區(qū)的操作與堆棧一樣，也是先進后出、后進

22、先出。（）分析：鍵盤、顯示器、打印機等人機交互設備的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)采用的是隊列結(jié)構(gòu)，其進出原則是先進先出。3. 8255工作在方式1或方式2時，其狀態(tài)字通過讀控制端口獲得。（）分析：8255的狀態(tài)字應通過讀C端口獲得。4微機系統(tǒng)中，各模塊發(fā)出的總線請求、總線忙、中斷請求之類的控制信號，一般采用OC門作為輸出驅(qū)動電路。（）分析：IO端口線不外乎有OC輸出的I/O端口線、三態(tài)輸出的I/O端口線和偽雙向I/O端口線三類。其中OC輸出的I/O端口線有一個十分重要的特性，即多個信號在端口總線上直接相連時能夠?qū)崿F(xiàn)幾個低電平有效信號的“線或”功能，也即不管哪個模塊的輸出端有低電平(有效)輸出，這根線上的信號狀態(tài)

23、都有效。所以，特別適合于傳輸?shù)碗娖接行У摹岸嘣春弦弧笔娇偩€信號。因此，微機系統(tǒng)中，各模塊發(fā)出的總線請求、總線忙、中斷請求之類的控制信號，一般采用OC門作為輸出驅(qū)動電路。而與OC輸出的I/O端口相比，三態(tài)輸出的I/O端口在沒有IO操作時其輸出端是處于第三態(tài)高阻態(tài)，對所連的外總線沒有影響，這一特性特別適合于多數(shù)據(jù)源利用公共總線傳輸數(shù)據(jù)的需要。所以，對于總線的接口，數(shù)據(jù)總線、地址總線和大部分控制總線都是采用三態(tài)方式。5對多位LED顯示器，既可采用各位獨立驅(qū)動的顯示方式，又可采用各位動態(tài)掃描、分時顯示的方法。()例7.4 接口電路8255A工作于方式1中，CPU如何以中斷形式將輸入設備的數(shù)據(jù)讀入。答：

24、當外設漣備好數(shù)據(jù)送至8255A的端口數(shù)據(jù)線時，向8255A發(fā)選通信號；8255A利用該信號把端口數(shù)據(jù)鎖存至鎖存器，并使IBF變?yōu)楦咚徒o外設，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)鎖存但尚未讀走。同時，在INTR允許中斷狀態(tài)下，IBF變高也使INTR變高，向CPU發(fā)中斷請求。CPU接受中斷請求后，在中斷服務程序中，執(zhí)行一條讀端口指令，將存于緩沖器中的數(shù)據(jù)讀走。同時，信號的下降沿使INTR復位，上升沿使IBF復位。又可開始下個輸入過程。例7.5 如圖7.6所示，CPU檢測開關(guān)S0S7的通斷狀態(tài)，并在LED0LED7對應位上顯示(開關(guān)閉合時對應燈亮)，問：(1) Ul是 ，U2是 。 A譯碼器 BDA轉(zhuǎn)換器 C. 三態(tài)緩沖器

25、 D. 采樣保持器 E鎖存器 F光藕(2) 編寫完成檢測開關(guān)狀態(tài)并顯示的子程序片段(U1、U2均為同相IO口)。解：(1)由圖可知U2用于輸入開關(guān)狀態(tài)，其輸出直接與數(shù)據(jù)總線相連，所以要采用三態(tài)緩沖器，以避免總線沖突。U1用于輸出控制LED7LED0顯示，應具有鎖存功能，以保證正確顯示。所以，U1是鎖存器(E)、U2是三態(tài)緩沖器。（2）MOV DX,80HIN AL,DX ；讀人S0S7的通斷狀態(tài)NOT AL ；狀態(tài)位按位求反OUT DX,AL ；狀態(tài)寫入，驅(qū)動LED例7.6 分析圖7.7所示的電路，指出其中的錯誤并說明其后果，圖中三態(tài)門為PC微型機的輸入接口，其地址為100H。解：這是一個用三

26、態(tài)門接口輸入開關(guān)狀態(tài)的接口電路。圖中存在三處錯誤：(1)使用參數(shù)譯碼，得到的是一個輸出口，而不是輸入口。 應改為。(2)圖中使用“或非”門進行地址譯碼，除了A9A0100H這種狀態(tài)外，其他組合均使“或非”門輸出低電平，即大部分時間，三態(tài)門是直通的，這將使開關(guān)輸入狀態(tài)直接送上數(shù)據(jù)總線，從而導致總線沖突。應將“或非”門改為“或”門。(3)開關(guān)K的位置接錯。當開關(guān)K閉合時，反向器輸入為高電平；開關(guān)K打開時，反向器輸入端懸空，而懸空亦常解釋為高電平且狀態(tài)不穩(wěn)定，因而無法獲得正確的開關(guān)狀態(tài)。正確接法見圖7.8。例7.7 兩按鈕K1和K2如圖7.9所示。若給定接口地址E000HE00FH可任意選用。(1)

27、 試自定接口芯片，將此兩按鈕接到80868088的系統(tǒng)總線上，畫出連接圖。(2) 編寫程序，實現(xiàn)如下功能：若K1、K2均未按下，則程序等待；若K1按下，則程序轉(zhuǎn)向PGR1；若K2按下，則程序轉(zhuǎn)向PGR2；若Kl、K2同時按下，則程序轉(zhuǎn)向NEXT。當Kl、K2同時按下時，允許有30ms的時間差。解：這是一個簡單的接口問題，可選用三態(tài)門作輸入接口、門電路作地址譯碼。電路連接如圖7.10所示。由圖可知，此接口占用E000HE00FH 范圍的地址，編程時可任選其中一個地址。當按鈕未按下時，三態(tài)門輸入為高電平；而當按鈕按下時，三態(tài)門輸入則為低電平。由此可編制識別按鍵，控制程序轉(zhuǎn)移的驅(qū)動程序如下：STAR

28、T:MOVDX,0E000H；讀按鈕狀態(tài)NOTALTESTAL,03H；有按鈕按下？JZSTART；無，等待CALLDELAY；延時20ms去抖動INAL,DX；讀按鈕狀態(tài)NOTALANDAL,03H；有按鈕按下？JZSTART；無，等待CMPAL,03H；K1、K2同時按下？JZNEXT；是，轉(zhuǎn)NEXTCMPAL,01H；K1按下？JZPRG1；是，轉(zhuǎn)PRG1JMPPRG2；K2按下，轉(zhuǎn)PRG2分析：設計按鈕或鍵盤接口時，要考慮去抖動問題。同樣考慮兩個按鈕同時按下時，也需要延時檢測，因為兩個按鈕實際上不可能做到真正的同時，總有十幾到幾十ms的時間差。這是一個實際的工程問題，在真正的工程應用中

29、必須加以考慮。例7.8 PC系列微機應用系統(tǒng)以8255A作為接口，采集一組開關(guān) S7S0的狀態(tài)，然后它通過一組發(fā)光二極管LED7LED0顯示出來，(Si閉合，對應LEDi亮；Si斷開，對應LEDi滅)，電路連接如圖7.11所示。已知8255A的A、B兩組均工作在方式0。(1)寫出8255A四個端口地址；(2)寫出8255A的工作方式控制字；(3)畫出實現(xiàn)給定功能的匯編語言程序流程圖，并編寫程序。解：由圖可知：8255A的A口工作在方式0出，B口工作在方式0入。當：A9A8A7A6A5A4A3A2時，74LS138的輸出低電平，選中8255A。由此可解：(1)8255A A口、B口、C口和控制口

30、地址分別為：320H，321H、322H、323H。(2)8255A的工作方式控制字：82H(未用的位為0)。(3)程序流程圖如圖7.12所示，程序如下：MOVAL,100001BMOVDX,323HOUTDX,AL；8255A初始化DECDXDECDXINAL,DX；讀B口NOTAL；狀態(tài)值按位求非DECDXOUTDX,AL；狀態(tài)寫入A口，驅(qū)動LEDHLT例8.9 某由軟件譯碼的多路復用4位LED顯示器接口電路，如圖7.13所示。圖中4個7段LED復用一個8255A的端口A和一個反向驅(qū)動器。為使LED顯示器的各位能顯示不同的數(shù)字，各個顯示器不同時發(fā)亮，每個LED顯示器的公共陰極由8255A端

31、門B的一條輸出線控制，只有陰極為低電平時，該LED顯示器才能發(fā)亮。在接口電路中數(shù)據(jù)和數(shù)位控制均有規(guī)律地不斷更新(即掃描或刷新)。對每個LED顯示器來說只按順序固定顯示某一定的短暫時間(例如1ms)，當刷新速度夠大時，由于視覺暫留現(xiàn)象，感覺4個LED顯示器同時發(fā)亮且無閃爍感。若待顯示字符為分離的BCD代碼(在數(shù)據(jù)段DISBUF為首的存貯單元)，其相應的顯示代碼表已存貯在數(shù)據(jù)段中DISCODE為首的存貯單元，試分析該接口電路，回答問題，完成該接口電路的刷新顯示程序的編程(若每個LED顯示器的固定顯示時間為1ms，并由編制好的DIMS軟件延時lms子程序?qū)崿F(xiàn))。(1)該接口電路中8255A的地址是什

32、么?其中各端口的地址又是什么?由哪些引腳選擇確定?(2)分析該接口電路中端口A、端口B應工作在什么方式下?試完成對8255A的初始化編程。(3)如何將要顯示的字符代碼(如分離的BCD數(shù))轉(zhuǎn)換為顯示代碼?用軟件譯碼的原理方法是什么?請簡單說明？(4)根據(jù)圖示接口原理，試定義一個過程，編程實現(xiàn)將DISBUF緩沖區(qū)的4個字符代碼(分離BCD數(shù))顯示于圖示LED顯示器上(即刷新顯示程序)。試說明是否尚有其他的方法刷新顯示?簡述其實現(xiàn)原理，并與軟件譯碼方法比較有何優(yōu)點?解：(1)8255A的地址是200H203H。其中A口、B口、C口、控制口分別為200H、201H、202H和203H。8255A的片選

33、由高位地址線A2Ai通過譯碼得到的。內(nèi)部各端口由地址總線A1、A0選擇確定的。(2)由圖可知，端口A是段碼輸出端口，通過驅(qū)動電路送出顯示代碼到數(shù)碼管相應段；而B口是位碼輸出端口，用作位控制，用于決定哪個數(shù)碼管點亮，可以顯示數(shù)據(jù)。這是最基本的無條件輸出方式。所以，端口A、端口B都應工作在方式0輸出。其初始化程序片段為：MOVDX,203H；控制寄存器地址MOVAL,B；A口和B口均為方式0輸出OUTDX,AL(3)采用軟件譯碼將要顯示的字符代碼轉(zhuǎn)換為LED顯示段碼。軟件譯碼的原理是使用查表法。以分離BCD數(shù)顯示為例，在內(nèi)存中按BCD數(shù)從小到大(09)的順序預先建立各顯示字符的LED顯示段碼表，當

34、要顯示某個分離BCD數(shù)時，以該BCD數(shù)為表項序號查表獲取對應的LED顯示段碼。(4)軟件譯碼動態(tài)顯示DISBUF緩沖區(qū)中4個字符的驅(qū)動程序如下：DISPLAYPROCMOVDI,DISBUFMOVCL,08HMOVAL,00HMOVDX,201HOUTAL,DXDISP:MOVAL,DIMOVBX,DISCODEXLATDECDXOUTDX, ALMOVAL,CLINCDXOUTDX ,ALCALLDIMSCMPCL,01JZDISENDINCDISHRCL,1JMPDISPDISEND:RETDISPLAYENDP除此動態(tài)顯示法外，還有靜態(tài)顯示法，見內(nèi)容提要。也可采用硬件譯碼的動態(tài)掃描、分時

35、顯示接口電路。例8.10 設系統(tǒng)機外擴一片8255以及相應的實驗電路，如圖8.14所示。要求：先預置開關(guān)K3K1為一組狀態(tài)，然后按下自復按鈕K產(chǎn)生一個負脈沖信號，輸入到PC4()。用發(fā)光二極管LEDi亮，顯示K3K1的狀態(tài)。重復以上操作，直到主機鍵盤有任意鍵按下時結(jié)束演示。要求：K3K2K1000時，LED1亮，K3K2 K1001時，LED2亮； K3K2K1010時，LED3亮，K3K2K1011時，LED4亮；K3K2K1100時，LED5亮，K3K2 K1101時，LED6亮； K3K2K1110時，LED7亮，K3K2K1111時，LED8亮；K3Kl閉合為0，斷開為1。(1)該接口

36、電路中8255的地址是什么?其中各端口的地址又是什么?(2)分析該接口電路中A端口、B端口應工作在什么方式下?(3)試完成對8255的初始化編程。(4)試完成下列程序主體，實現(xiàn)題中要求。DATASEGMENTMESGDB 8255READY,0DH,0AH,$TABDB BDB BDB BDB BDB BDB BDB BDB BDATAENDSCODESEGMENTASSUME CS: CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXCALLI8255；8255初始化MOVAH,9MOVDX,OFFSET MESGINT21H；給出操作提示SCAN:MOVAH,1；讀鍵

37、盤INT16HJNZRETURN；有鍵按下，結(jié)束MOVDX,21AH；讀方式1狀態(tài)字INAL,DXTESTAL,20H；有數(shù)據(jù)輸入（IBFA1）？JZSCAN；無，繼續(xù)查詢等待MOVDX,218H；讀開關(guān)狀態(tài)（A口）INAL,DXMOVBX,OFFSET TAB；查表，將開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成顯示碼ANDAL,07HXLATINCDXOUTDX,ALJMPSCANRETURN:MOVAH,4CHINT21HI8255:MOVDX,21BHMOVAL,HOUTDX,ALMOVAL,08HOUTDX,ALRETCODEENDSENDSTART例7.11 IBMPC總線上有一鍵盤輸入接口，如圖7.15所示，

38、請問： (1)該I0口的基地址是唯一的嗎?試列出個有效的基地址 ； (2)要判斷是否有鍵按下，掃描地址應是 ； (3)如按下9鍵，掃描地址是 ；(4)從該地址讀入的值是 。解：分析圖7.15，這是一個采用行掃描法的鍵盤接口電路。掃描信號由地址總線A0A3提供，輸入端口由三態(tài)門組成，端口地址由對高端地址A4A9譯碼產(chǎn)生，當A9A8A7A6A5A4時，端口被選中。由此可知，掃描地址為一地址范圍：100H10FH，而對不同行的掃描，是通過對不同地址執(zhí)行讀操作完成的。如要判斷是否有鍵按下，對端口100H執(zhí)行讀操作，地址總線A0A3輸出均為0，相當于同時產(chǎn)生4個行掃描信號，若此時讀到的數(shù)據(jù)D0D3111

39、1，則表明有鍵按下；若要識別按鍵，4個行掃描地址分別為：10EH、10DH、10BH和107H。由此可解：(1)不唯一，100H；(2)100H；(3)10DH；(4)x x x x1011B。例7.12 在上題基礎上，假定行的編號從上到下為03，列的編號從左到右為03，要求任意一鍵按下后，將其所在的行、列按高4位、低4位組合成一個字節(jié)，放入KEY單元，編寫用掃描法識別按鍵的程序。解：根據(jù)上述分析編寫的掃描程序如下：START:MOVDX,100HINAL,DX；讀所有按鍵狀態(tài)NOTALTESTAL,0FH；有鍵按下？JZSTART；無，繼續(xù)掃描CALLDELAY；軟件延時20ms，去抖動IN

40、AL,DX；讀所有按鍵狀態(tài)NOTALTESTAL,0FH；有鍵按下？JZSTART；無，表明是干擾信號，繼續(xù)掃描MOVCH,FEH；行掃描信號，從第3行開始MOVBL,3；記錄信號AGAIN:MOVCL,CHANDCL,0FHCMPCL,0FH；掃描完4行？JZSTART；掃描完轉(zhuǎn)START，繼續(xù)等待MOVDX,100HORDL,CL；形成掃描行地址INAL,DX；讀當前行按鍵狀態(tài)ANDAL,0FHCMPAL,0FH；當前行有鍵按下？JNZNEXT；有，轉(zhuǎn)NEXTROLCH,1；指向下一掃描行DECBL；行號減一JMPAGAIN；繼續(xù)行掃描NEXT:MOVCL,4SHLBL,CL；行號送高4位

41、MOVCL,0；計算列號，初值為0KEYMA:TESTAL,01H；當前列有鍵按下？JZEXIT；有鍵按下，CL為列號SHRAL,1；指向下一列INCCL；列號加1JMPKEYMAEXIT:ORBL,CL；形成鍵值MOVKEY,BLHLT7.4 習題精選題7.1 選擇題1并行通信與串行通信相比，具有 的優(yōu)點。 A接口簡單、數(shù)據(jù)傳輸距離遠 B接口簡單、數(shù)據(jù)傳輸速度高 C. 數(shù)據(jù)傳輸速度高、傳輸距離遠2鍵盤、顯示器、打印機等接口中都有相應的I/O數(shù)據(jù)緩存器，對它們都是按 的方式進行訪問的。A 先進先出 B 先進后出 C 隨機進出3采用線反轉(zhuǎn)方法識別被按鍵時，接口電路必須提供 。 A 一個輸出端口和

42、一個輸入端口 B二個輸出端口 C 二個輸入端口 D二個可編程的雙向I/O端口4微機系統(tǒng)中，各模塊發(fā)出的總線請求、總線忙、中斷請求等多線合一的控制信號，一般均采用 作為輸出驅(qū)動電路。 AOC門 B三態(tài)門 C或門 D異或門5. 對8255A的C口執(zhí)行按位置位復位操作時，寫入的端口地址是 。 AC端口 B控制端口 C. A端口 DB端口6. 8255的A口工作在方式1輸入時，其中斷允許控制位INTE的置復位是通過對 的位操作進行的。A. PC2 B. PC4 C.PC6 D. PC07. 8255在方式0工作時，端口A、B和C的輸入/輸出可以有 種組合。 A4 88 C16 D688255的端口A或

43、端口B工作在方式1輸出時，與外部設備的聯(lián)絡信號將使用 。AIBF和 B和INTR C和 DIBF和 9可用作簡單輸入接口的電路是 。 A. 譯碼器 B鎖存器 C反向器 D三態(tài)緩沖器10. 8255工作在方式1輸入、不使用中斷、采用查詢方式輸入數(shù)據(jù)，則用于IO同步控制的狀態(tài)信號是 。AIBF BINTR C DINTE題7.2 填空題1. 8255A的三個端口中只有端口 C 沒有輸入鎖存功能。2發(fā)光二極管(LED)組成的8段數(shù)碼顯示器有 共陰極 和 共陽極 兩種接法。不同接法顯示段碼之間的關(guān)系是 互為反碼 。3非編碼鍵盤接口應具備的4個基本功能是去抖動、防串鍵、 識別被按鍵 和 鍵碼產(chǎn)生 。4消

44、除按鍵抖動影響的常用方法有 軟件延時法 和 硬件消抖法 兩種。58255工作方式1或方式2時，INTE為 中斷允許位 ，它的置1清0由 C口置/復位控制字 進行控制。題7.3 判斷題1. 8255的B口工作于方式1時，對PC2的按位置位復位操作僅影響INTE的置位復位，對端口線本身無影響。()2線反轉(zhuǎn)法識別被按鍵的基本思想是由程序逐列對健盤進行掃描，通過檢測行狀態(tài)來確定閉合鍵。()3. 鎖存器既可作為輸出接口，又可作為輸入接口使用。（）48255A有三種工作方式，在任一種方式下，都可以分別設置A口、B口、C口高4位和C口低4位這四部分的輸入、輸出狀態(tài)。（）5. 利用8255A的C口按位置位/復位功能，一次可使C口的幾位同時置1或置0。（）6所謂并行接口和串行接口，顧名思義，就是指I/O接口與MPU和外設之間的通信方式都是一個為并行，一個為串行。（）78255工作于方式0時，不能使