《微機(jī)原理》課件第8章－8255

1、第8章微機(jī)系統(tǒng)的并行I/O接口8-1 概述8-2 并行I/O接口芯片Intel 8255A8-3 8255應(yīng)用舉例2并行接口-就是在通信過程中能夠同時(shí)傳送數(shù)據(jù)所有位的接口芯片。并行接口通常以字節(jié)或字為單位傳送，速度快，效率高；適合近距離傳送；無固定數(shù)據(jù)格式。8-1 并行接口概述分類：（1）按數(shù)據(jù)傳送方向分為：輸入接口、輸出接口；（2）按傳輸數(shù)據(jù)形式分為：單向傳送接口、雙向傳送接口；（3）按接口電路結(jié)構(gòu)分為：簡單接口、可編程接口；（4）按傳送信息類型分為：數(shù)字接口和模擬接口。 3主要內(nèi)容：一、8255的功能二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)三、引腳四、8255的控制字五、8255的工作方式8-2 可編程并行接口芯片8

2、2554一、功能1、8255內(nèi)部有8位I/O數(shù)據(jù)端口(A口、B口、C口）和一個(gè)控制寄存器，用來確定工作方式；2、A、B、C口均可作獨(dú)立的8位數(shù)據(jù)I/O口，C口還可按位操作和作為A、B口的狀態(tài)信號(hào)3、A口、B口輸入/輸出具有數(shù)據(jù)鎖存能力，C口輸出有鎖存，輸入無鎖存能力。方式0，基本輸入/輸出方式：方式1，選通輸入/輸出方式：方式2，選通雙向輸入輸出方式4、 8255共有三種工作方式：；8-2 可編程并行接口芯片82555二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)PA7PA0PB7PB0PC3PC0PC7PC4數(shù) 據(jù)總 線緩沖器讀 /寫控 制邏 輯A組控制B組控制端口A（8）端口C(8)高4位低4位端口B（8）DB7DB0WR

3、RDCSA1A0RESET8-2 可編程并行接口芯片82556PB7PB0PC3PC0PC7PC48255ADB7DB4WRRDCSA1A0RESETPA7PA0復(fù)位狀態(tài)：內(nèi)部寄存器清零，各數(shù)據(jù)端口置輸入方式 A1、A0端口選擇0 0-A端口0 1-B端口1 0-C端口1 1-控制端口三、引腳與CPU相連與外設(shè)相連8-2 可編程并行接口芯片82557四、8255的控制字1、方式選擇控制字（D7位置1）2、端口C按位置位/復(fù)位控制字(位操作） （D7置0）D7D6D0D1D2D3D4D5控制寄存器：標(biāo)志位8-2 可編程并行接口芯片82558D7D6D0D1D2D3D4D5端口A方式00 方式00

4、1 方式110 方式2端口A1 輸入0 輸出端口C（高半部）1 輸入0 輸出A組端口B方式0 方式01 方式1端口B1 輸入0 輸出端口C（低半部）1 輸入0 輸出B組11、方式選擇控制字格式：8-2 可編程并行接口芯片82559D7XD0D1D2D3XX端口C置位/復(fù)位1 置位0 復(fù)位端口C 位選擇000 PC0001 PC1010 PC2011 PC3100 PC4101 PC5110 PC6111 PC7注意：端口C按位置位/復(fù)位控制字與方式選擇控制字均寫入控制字寄存器，但它們的標(biāo)志位不同。02、端口C按位置位/復(fù)位控制字：8-2 可編程并行接口芯片825510例、請編程：8255的 A

5、、B、C和控制端口的地址分別為60H、61H、62H和63H。當(dāng)某開關(guān)閉合時(shí)，點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。第一步：首先初始化，確定工作方式方式字：1 00 1 0 0 0 0 （ 90H）1 A口方式 A口 C高 B口 B口 C低 I/O I/O 方式 I/O I/O D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0MOV AL，90HOUT 63H，AL第二步：將開關(guān)狀態(tài)反映在指示燈上IN AL ，60HOUT 61H，ALPB7PB0端口A（8）端口B（8）8255A端口C（8）PA7PA0+5V控制端口 60H61H63H62H8-2 可編程并行接口芯片825511方式0-基本輸入/輸出方式：方式1

6、-選通輸入/輸出方式：方式2-雙向輸入輸出方式：五、8255 工作方式（A口 、B口、C口）（A口 、B口）僅適用于端口A分析工作方式的時(shí)序時(shí)，注意分析信號(hào)的發(fā)出者和承受者；弄清各個(gè)信號(hào)的因果關(guān)系8-2 可編程并行接口芯片825512方式0 -基本輸入/輸出方式：PA7PA0PB7PB0PC3PC0PC7PC4端口A（8）端口C(8)高4位低4位端口B（8）相當(dāng)于三個(gè)獨(dú)立的8位簡單接口；C端口也可以分為兩個(gè)獨(dú)立的4位端口各端口可設(shè)置為輸入口或輸出口；常用于連接簡單外設(shè)（適于無條件或查詢方式）8-2 可編程并行接口芯片825513方式1 -選通輸入/輸出方式：固定C口的某些位做A、B口的數(shù)據(jù)輸入

7、/輸出選通信號(hào)INTEAPC5PC4PC3A口PA7PA0STBAIBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口PC6、PC7INTEAPC7PC6PC3A口PA7PA0OBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0OBFBINTRBB口ACKAACKBPC4、PC58-2 可編程并行接口芯片8255輸出輸入14方式1 -選通輸入/輸出方式：INTEAPC5PC4PC3A口PA7PA0STBAIBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口PC6、PC7選通輸入方式：僅剩余PC6、PC7引腳作為I/O

8、線：選通信號(hào)；其上升沿將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入緩沖器IBFASTBA：輸入緩沖器滿信號(hào)，選通信號(hào)將數(shù)據(jù)存入緩沖器后IBFA=1，表示輸入數(shù)據(jù)有效。8-2 可編程并行接口芯片825515INTE-中斷允許，用來決定A、B口是否允許中斷：輸入方式下，A口通過PC4 ，B口通過PC2置/復(fù)位決定INTE 狀態(tài)輸出方式下，A口通過PC6，B口通過 PC2置/復(fù)位決定INTE 狀態(tài)； -中斷請求 ：當(dāng)INTEA、IBFA、 均置1時(shí)INTRA=1，通知CPU讀取A口，CPU讀取數(shù)據(jù)后 INTRA=0。STBAINTRA方式1 -選通輸入/輸出方式：INTEAPC5PC4PC3A口PA7PA0STBAIBFA

9、INTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口PC6、PC7選通輸入方式：8-2 可編程并行接口芯片825516方式1 -選通輸入/輸出方式：INTEAPC5PC4PC3A口PA7PA0STBAIBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0STBBIBFBINTRBB口PC6、PC7選通輸入方式：STBIBFINTRIOR方式1下數(shù)據(jù)輸入時(shí)序圖8-2 可編程并行接口芯片825517INTEAPC7PC6PC3A口PA7PA0OBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0OBFBINTRBB口ACKAACKBPC4、PC5選通輸出方式：輸

10、出緩沖器滿信號(hào)，當(dāng)CPU輸出數(shù)據(jù)后，該信號(hào)有效，通知外設(shè)。：響應(yīng)信號(hào)；外設(shè)接收數(shù)據(jù)后，發(fā)回的信號(hào)。OBFAACKAINTRA：中斷請求 INTE、 、 均置1時(shí)有效；INTRA通常通過8259A向CPU發(fā)中斷請求，使之再次輸出數(shù)據(jù)。ACKAOBFA8-2 可編程并行接口芯片825518INTEAPC7PC6PC3A口PA7PA0OBFAINTRAINTEBPC1PC2PC0PB7PB0OBFBINTRBB口ACKAACKBPC4、PC5選通輸出方式：IOWOBFINTRACK方式1下數(shù)據(jù)輸出時(shí)序圖8-2 可編程并行接口芯片825519只有A口具有此方式；方式2是將方式1的輸入和輸出合并在一起，

11、形成雙向方式。使用C端口的5位信號(hào)做聯(lián)絡(luò)線當(dāng)端口A設(shè)定為方式2時(shí)，口B可工作于方式0或方式1；方式2 -雙向方式INTE1PC5PC4PC3A口PA7PA0+INTE2PC7PC6STBAIBFAINTRAOBFAACKAB口PB7PB0PC2、PC1、PC08-2 可編程并行接口芯片8255208255芯片的應(yīng)用芯片與系統(tǒng)的連接芯片的初始化相應(yīng)的控制程序8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例218255舉例1例8-1 ：利用8255A作為輸出設(shè)備打印機(jī)的接口，此時(shí)8255A通常設(shè)置成工作方式0,采用查詢方式,下頁圖為打印機(jī)接口電路原理圖.設(shè)8255A端口及控制寄存器地址分別為:A口0380H

12、,B口0381H,C口0382H,控制寄存器0383H.當(dāng)CPU要打印一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),打印機(jī)接收CPU傳送數(shù)據(jù)的過程如下:(1)CPU經(jīng)8255A先查詢打印機(jī)忙(BUSY)信號(hào).若打印機(jī)處于忙狀態(tài)(BUSY=1),CPU不能向打印機(jī)輸出新數(shù)據(jù);當(dāng)打印機(jī)不忙(BUSY=0)時(shí),CPU能向打印機(jī)輸出新數(shù)據(jù).(2)CPU經(jīng)8255A的端口A輸出數(shù)據(jù),即PA0PA7數(shù)據(jù)線上有數(shù)據(jù).(3)CPU經(jīng)8255A的PC7送出一個(gè)選通信號(hào)STB,低電平有效,把PA0PA7數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)存入打印機(jī)緩沖器中.(4)打印機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,使BUSY=1將”忙”信號(hào)送至PC2,表示打印機(jī)正在處理CPU輸入的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理完畢

13、置BUSY=0,表示打印機(jī)準(zhǔn)備接收CPU輸出的下一個(gè)數(shù)據(jù).如此重復(fù),直至打印完所有的數(shù)據(jù).8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例228255與系統(tǒng)及打印機(jī)的連接示意圖D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255PA0 PA7PC2PC7D0D7打印機(jī)A15A2系統(tǒng)總線STBBUSYD0 D78-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例23;8255的初始化程序INIT:MOV DX, 0383HMOV AL, 10000001B;A口方式0，輸出，C口高4位輸出;B口方式0，輸出，C口低4位輸入OUT DX, ALMOV AL, 00001111B;C口按位置字，使PC7為1O

14、UT DX, AL8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例;打印字符MOV SI, 2000HMOV CX, 0FFH24CONP:MOV DX, 0382HIN AL, DX ;從C口讀入打印機(jī)的BUSY狀態(tài)信號(hào)AND AL, 04HJNZ GOON ；若BUSY為高電平，等待MOV AL, SIMOV DX, 0380HOUT DX, AL ；取一個(gè)字符從A口輸出MOV DX, 0383HMOV AL, 00001110BOUT DX, AL ；從PC7輸出一個(gè)低電平NOPMOV AL, 00001111BOUT DX, AL ；從PC7輸出一個(gè)高電平，形成STB負(fù)脈沖INC SI ；指向下

15、一個(gè)字符 LOOP CONP ；若未結(jié)束循環(huán)HLT8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例258255應(yīng)用舉例2【例8-2】利用8255A作為打印機(jī)接口來打印字符串,字符串長度放在DS段的COUNT單元,要打印的字符存放在從DATA單元開始的數(shù)據(jù)區(qū)中.若使8255A工作在方式1下,并利用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,則8255A與打印機(jī)的電路連接示意圖見下頁設(shè)8255的端口地址為0FBC0H0FBCH,分別對應(yīng)A口,B口,C口和內(nèi)部控制寄存器.設(shè)8259的端口地址為0FF00H和0FF01H.8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例268255工作在方式1時(shí)與系統(tǒng)及打印機(jī)的連接示意圖系統(tǒng)總線信號(hào)8255P

16、A0 PA7PC7PC6打印機(jī)STROBEBUSYD0 D7ACKOBF單穩(wěn)觸發(fā)器8259IR2PC3(INTRA)8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例27主程序：MAIN:PUSH DSLEA DX, PRINTMOV AX, SEG PRINTMOV DS, AXMOV AL, 0AHMOV AH, 25HINT 21H ；AL中斷類型號(hào)，DS:DX中斷向量表POP DS ;設(shè)置中斷向量MOV DX, 0FBC3HMOV AL, 0A0H ；10100000B，8255初始化，A口OUT DX, AL ；方式1輸出，B口、C口方式0輸出MOV AL, 0DHOUT DX, AL ；使PC

17、6為1，使INTE為1，允許中斷8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例28MOV AL, 00HMOV DX, 0FBC0HOUT DX, AL ；輸出空字符，引起一次中斷MOV AX, OFFSET DATAMOV STR_PTR, AXMOV AX, SEG DATAMOV STR_PTR+2, AX ；設(shè)置字符串偏移地址和段地址STI ；開中斷8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例29中斷服務(wù)程序：PRINT:PUSH SIPUSH AXPUSH DSLDS SI, DWORD PTR STR_PTRLODSB ;取一個(gè)字符MOV STR_PTR, SI ；保存新的串指針MOV DX,

18、0FBC0HOUT DX, AL ；輸出一個(gè)字符MOV AL, 20HMOV DX, 0FF00HOUT DX, AL ；寫8259的OCW2，發(fā)送中斷結(jié)束命令POP DSPOP AXPOP SIIRET ；中斷返回8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例308255舉例3【例8-3】用8255并行接口芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤接口，電路圖見下頁。圖中，按鍵排列成4行4列，8255的C口設(shè)置為方式0，并將PC7PC4設(shè)定為輸出，與各行線相連；PC3PC0設(shè)定為輸入，與列線相連。8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例31鍵盤結(jié)構(gòu)線性鍵盤：每個(gè)按鍵是一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，其一端與微機(jī)某輸入端口的一位相連，另一端接地。只

19、要查詢輸入端口各位的狀態(tài)，即可判斷是否有按鍵按下及是哪一位按下。適用于按鍵少的情況。矩陣鍵盤：按鍵排成n行m列的矩陣形式，每個(gè)按鍵占據(jù)行列的一個(gè)交叉點(diǎn)。使用的連線數(shù)少，是一般微機(jī)常用的鍵盤結(jié)構(gòu)。按鍵的識(shí)別有掃描法和反轉(zhuǎn)法兩種。8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例32 逐行輸出0，讀入列值，檢查有無為0的位。若有，則當(dāng)前行該列的鍵被按下。常用三個(gè)步驟來檢查： 1）識(shí)別是否有鍵按下。PC7PC4輸出全0，然后從PC3PC0讀入，若讀入的數(shù)據(jù)中有一位為0，則某鍵被按下，轉(zhuǎn)2，否則在本步循環(huán) 2）去抖動(dòng)：延時(shí)20ms，過濾掉按鍵的抖動(dòng)，在將第1步作一次，確認(rèn)有鍵閉合，轉(zhuǎn)3；否則轉(zhuǎn)1 3）查找被按下的

20、鍵：從第0行開始，順序逐行掃描，即逐行輸出0。每掃描一行，讀入列線數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)中有一位為0，表示對應(yīng)鍵被按下。1.掃描法PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC08-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例33 僅用兩個(gè)步驟來檢查： 1）將PC7PC4設(shè)定為輸出，PC3PC0設(shè)定為輸入。向行線輸出全0，接著從PC3PC0讀入列線的值，若讀入的數(shù)據(jù)中有一位為0，則表明與該位對應(yīng)的列線上有某個(gè)鍵被按下，存儲(chǔ)此值為“列值”，轉(zhuǎn)第2步，否則在本步驟中循環(huán)。 2）將PC7PC4設(shè)定為輸入，PC3PC0設(shè)定為輸出。把第1步讀入的值再輸出到列線上（即把行值從PC3PC0輸出），接著從PC7PC4讀入行線的值

21、，其中必有一位為0，為0的位所對應(yīng)的行線就是被按鍵所在的行，存儲(chǔ)此值為“行值”。將行值和列值組合在一起，用查表的方法即可得到按鍵的鍵號(hào)。2.反轉(zhuǎn)法PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC08-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例34反轉(zhuǎn)法按鍵識(shí)別程序（設(shè)8255端口地址為40H43H）：START:MOV AL, 10000001B；方式0，C口高4位輸出低4位輸入OUT 43H, ALMOV AL, 0OUT 42H, AL ；各行線（PC7PC4）輸出0WAIT:IN AL, 42H ；讀入列線（PC3PC0）狀態(tài)AND AL, 0FH CMP AL, 0FHJE WAIT ；若列線低

22、4位全1，無按鍵，循環(huán)MOV AH, AL ；保存列值MOV AL, 10001000B ；方式0，C口高4位輸入低4位輸出OUT 43H, AL ；反轉(zhuǎn)輸入輸出方向MOV AL, AHOUT 42H, AL ；將列值反向輸出到列線上IN AL, 42H ；讀入行線（PC7PC4）狀態(tài)AND AL, 0F0H ；保留高4位OR AL, AH ；組合行值和列值 8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例35試驗(yàn)講解1、基本輸入輸出實(shí)驗(yàn)。編寫程序，使8255的A口為輸入，B口為輸出，完成撥動(dòng)開關(guān)到數(shù)據(jù)燈的數(shù)據(jù)傳輸。要求只要開關(guān)撥動(dòng)，數(shù)據(jù)燈的顯示就發(fā)生相應(yīng)改變。接線圖如下：8-3 Intel 8255A

23、應(yīng)用舉例36編程SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV DX, 0646HMOV AL, 90HOUT DX, ALAA1:MOV DX, 0640HIN AL, DXCALL DELAYMOV DX, 0642HOUT DX, ALJMP AA1DELAY:PUSH CXMOV CX, 0F00HAA2:PUSH AXPOP AXLOOP AA2POP CXRETCODEENDSEND START8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例372、流水燈顯示實(shí)驗(yàn)。編寫程序，使8255的A

24、口和B口均為輸出，數(shù)據(jù)燈D7D0由左向右，每次僅亮一個(gè)燈，循環(huán)顯示，D15D8與D7D0正相反，由右向左，每次僅點(diǎn)亮一個(gè)燈，循環(huán)顯示。接線圖如下： 8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例38編程SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV DX, 0646HMOV AL, 80HOUT DX, ALMOV BX, 8001HAA1:MOV DX, 0640HMOV AL, BHOUT DX, ALROR BH, 1MOV DX, 0642HMOV AL, BLOUT DX, ALROL B

25、L, 1 CALL DELAYCALL DELAYJMP AA1DELAY:PUSH CXMOV CX, 0F000HAA2:PUSH AXPOP AXLOOP AA2POP CXRETCODEENDS8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例393、修改流水燈顯示程序，改變流水燈的顯示方式，如4個(gè)燈亮，4個(gè)燈滅。 8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例404、按下圖接線編程，如何使數(shù)碼管循環(huán)顯示09.請編程。 8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例41編程SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDS;定義數(shù)據(jù)區(qū)：TABLE DB .；七段顯示碼表;代碼段部分

26、程序：. ；8255初始化，方式控制字MOV CX ,10NEXT0：LEA SI , TABLEMOV BL,0NEXT1： MOV AL,SI ; 從8255A口輸出CALL DELL ; 延時(shí)程序INC SIDEC CXJNZ NEXT1JMP NEXT0DELL：PUSH AX ；延時(shí)1s MOV CX， 0100 T1:MOV AX，0560T2:DEC AX JNE T2LOOP T1 POP AX RET8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例425、思考題，按下圖接線編程，如何使數(shù)碼管循環(huán)顯示099.請編程。 8-3 Intel 8255A應(yīng)用舉例439-1 串行通訊和可編程接口芯片8251A一、串行通訊的基本概念基本通訊方式：并行通訊：串行通訊： 計(jì)算機(jī) I/O7I/O6I/O1I/O0 外設(shè) I/O7I/O6I/O1I/O0 計(jì)算機(jī) RT 外設(shè) TR數(shù)據(jù)各位同時(shí)傳送數(shù)據(jù)按一定格式編碼按位傳送441、數(shù)據(jù)傳送方向串行通訊按傳送方向分為單工、半雙工、和全雙工方式T設(shè)備AR設(shè)備B單工：單向通訊方式T設(shè)備ART設(shè)備BR數(shù)據(jù)流半單工：單通信線、發(fā)送/接收分時(shí)使用T設(shè)備ARR設(shè)備BT數(shù)據(jù)流全雙工：雙通信線，發(fā)送/接收同