自動化2012級復(fù)習(xí)28微型計(jì)算機(jī)技術(shù)第8章

可編程接口：指接口芯片的硬件單元不是固定接死的，可以通過計(jì)算機(jī)指令來選擇不同的通道和不同的電路功能?？删幊探涌谛酒攀隹删幊探涌谛酒喝绻涌谛酒碾娐方M態(tài)（電路工作狀態(tài)）可由計(jì)算機(jī)指令來控制，則稱其為可編程接口芯片。輸入/輸出鎖存器與緩沖器。命令寄存器和狀態(tài)寄存器。地址譯碼電路。讀/寫控制邏輯。中斷控制邏輯。片選信號CS（ChipSelect）/CE（ChipEnable）不選中則為隔離狀態(tài)讀寫操作讀操作：輸入口，IN指令，RD，M/IO寫操作：輸出口，OUT指令，WR，M/IO“握手”過程STB：Strobe，選通RDY：Ready，準(zhǔn)備好握手信號握手過程握手過程并行接口8255A并行接口是指CPU與外設(shè)之間的信息傳輸是多位同時進(jìn)行的。鎖存器、緩沖器、收發(fā)器都是一種并行接口，但它們都不是可編程的。8255是Intel公司為80X86系列CPU生產(chǎn)的8位通用可編程并行輸入/輸出接口芯片，可作為任何一個與TTL兼容的并行數(shù)字設(shè)備與微機(jī)間的接口。40腳DIP，單一＋5V電源，TTL電平。

8255A的結(jié)構(gòu)和功能三個端口：8位，A口（端口A）、B口（端口B）、C口（端口C）二組：A組（A口＋C口高位）、B組（B口＋C口低位）A組B組端口A端口B端口C組成端口讀/寫控制數(shù)據(jù)緩沖A/B組控制工作方式A口B口C口0基本輸入/輸出端口，輸入不鎖存，輸出鎖存同A口同A口1應(yīng)答式輸入/輸出端口，輸入/輸出均可鎖存同A口上C口作為應(yīng)答式A口的應(yīng)答線；下C口作為應(yīng)答式B口的應(yīng)答線2應(yīng)答式雙向輸入/輸出端口，均可鎖存不用用作A口的應(yīng)答控制線輸入/輸出端口PA7～PA0：A口的8條線，輸入/輸出均帶鎖存。8條線工作于輸入、輸出還是雙向（輸入/輸出）方式由軟件編程來決定。PB7～PB0：B口的8條線，輸入/輸出均帶鎖存。8條線是輸入還是輸出由軟件編程來決定。PC7～PC0：C口的8條線，輸出有鎖存，輸入無鎖存。8條線可用作數(shù)據(jù)的輸入或輸出線，也可用作控制信號的輸出線或狀態(tài)信號的輸入線。A口、B口通常作為獨(dú)立的I/O端口使用，C口也可以作為一般的I/O端口使用。當(dāng)A口、B口作為應(yīng)答式的I/O口使用時，C口分別用來為A口、B口提供應(yīng)答控制線。此時C口分為A組C口（或稱上C口）、B組C口（或稱下C口），規(guī)定分別用來作為A口和B口的應(yīng)答控制線使用。讀/寫控制邏輯

用于管理數(shù)據(jù)、控制字或狀態(tài)字的傳送。接收來自CPU的地址信息及一些控制信號，然后向A組、B組控制電路發(fā)送命令，控制端口的傳送方向。CS：片選信號，低電平有效RD：讀信號，低電平有效WR：寫信號，低電平有效RESET：復(fù)位信號，高電平有效。清除所有控制寄存器內(nèi)容，并將各端口都置成輸入方式A1、A0：8255A片內(nèi)端口尋址線。A1A0端口及操作功能00010端口A數(shù)據(jù)總線輸入操作(讀)01010端口B數(shù)據(jù)總線10010端口C數(shù)據(jù)總線00100數(shù)據(jù)總線端口A輸出操作(寫)01100數(shù)據(jù)總線端口B10100數(shù)據(jù)總線端口C11100數(shù)據(jù)總線控制寄存器××××1未選中8255A，數(shù)據(jù)總線三態(tài)斷開功能11010非法狀態(tài)××110數(shù)據(jù)總線三態(tài)A口B口C口控制口

A組/B組控制電路接受來自CPU的讀/寫控制信號和CPU送入的控制字，然后分別決定各端口的功能。A組控制電路控制A口和C口的高4位（PC7～PC4）；B組控制電路控制B口和C口的低4位（PC3～PC0）。還可以對C口的某位實(shí)現(xiàn)“置0”或“置1”的操作。數(shù)據(jù)總線緩沖器雙向三態(tài)的8位緩沖器，可與數(shù)據(jù)總線（D0～D7）直接相連。

8255A的工作方式工作方式方式0方式1方式2基本輸入/輸出選通（應(yīng)答）輸入/輸出雙向（應(yīng)答）輸入輸出由控制字決定

工作方式控制字（D7＝1）C口置位/復(fù)位控制字（D7＝0）

8255A的控制字工作方式控制字兩種控制字A口：方式0、方式1、方式2B口：方式0、方式1C口：方式0【例】設(shè)某8255A的控制寄存器口地址為B6H，各端口工作方式如下：A口方式0、輸入端口；B口方式0、輸出端口；C口高4位為輸出口，低4位為輸入口。試編寫該8255A接口的初始化程序。對可編程接口芯片送入控制字，從而設(shè)定接口功能的程序稱為“接口（功能）初始化程序”01001010解：工作方式控制字為10010001B＝91H，初始化程序：

MOV AL，91H ；CPU控制字91H經(jīng)AL輸出

OUT 0B6H，AL ；送到8255A控制寄存器中置位/復(fù)位控制字【例】設(shè)某8255A的控制寄存器口地址為303H，編寫程序，將C口的PC7位置0，PC6位置1。解：已知8255A控制寄存器的口地址為303H，則A口、B口、C口的口地址分別為300H、301H、302H。

MOV DX，303H

MOV AL，00001110B ；置PC7=0的控制字

OUT DX，AL ；控制字送8255A控制寄存器中

MOV AL，00001101B

；置PC6=1的控制字

OUT DX，AL ；控制字送8255A控制寄存器中工作方式0（基本輸入/輸出）A口（8位）、B口（8位）、上C口（4位）、下C口（4位）可分別獨(dú)立定義為輸入或輸出，共16種組合輸出可鎖存，輸入有緩沖無鎖存C口還有按位置位/復(fù)位的能力不能采用中斷方式，但可采用查詢方式（C口線可作聯(lián)絡(luò)信號）輸入輸出C口有按位置位/復(fù)位的能力不能采用中斷方式，但可采用查詢方式（C口線可作RDY、STB等聯(lián)絡(luò)信號）傳送數(shù)據(jù)工作方式1（選通輸入/輸出）A口（8位）、B口（8位）適用，C口不能工作于方式1A口/B口可分別定義為輸入或輸出支持查詢、中斷方式傳送數(shù)據(jù)C口部分位作為控制信號和狀態(tài)信號C口其余位可獨(dú)立置位/復(fù)位方式1輸出OBF（OutputBufferFull）：輸出緩沖器滿，低電平有效。該信號通知外設(shè)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)端口上已由CPU輸出了一個有效數(shù)據(jù)，外設(shè)可從此端口接收數(shù)據(jù)。ACK：外設(shè)響應(yīng)，低電平有效。該信號通知接口，外設(shè)已將數(shù)據(jù)接收并使OBF＝1。INTR：中斷請求，高電平有效。當(dāng)外設(shè)接收到一個數(shù)據(jù)后，通過該信號告訴CPU，剛才輸出的數(shù)據(jù)已經(jīng)被接收，可以再輸出下一個數(shù)據(jù)。INTE：中斷允許。A口和B口的INTR均受INTE的控制。A口的INTEA由PC6來控制，可用C口的按位操作對PC6置位或復(fù)位，以對中斷INTRA進(jìn)行控制。同理，B口的INTEB用PC2的按位操作來進(jìn)行控制。C口的PC4～5可獨(dú)立置位/復(fù)位中斷方式輸出工作時序：數(shù)據(jù)輸出過程從CPU響應(yīng)中斷開始，進(jìn)入中斷服務(wù)程序WR寫數(shù)據(jù)，IOW鎖存數(shù)據(jù)入端口寄存器；數(shù)據(jù)輸出到端口信號線上，清除INTR信號，并置OBF有效，通知外設(shè)接收數(shù)據(jù)；外設(shè)收到數(shù)據(jù)后，置ACK有效，并使OBF無效，同時使INTR有效，產(chǎn)生一個新的中斷請求，請求CPU向外設(shè)輸出下一個數(shù)據(jù)方式1輸入STB：輸入選通，低電平有效，由外設(shè)提供。表示外設(shè)數(shù)據(jù)鎖存于接口的輸入端口中。IBF（InputBufferFull）：輸入緩沖器滿，高電平有效。表示已有一個有效的外設(shè)數(shù)據(jù)被鎖存于接口的鎖存器中?？捎么诵盘柾ㄖ庠O(shè)，數(shù)據(jù)已被鎖存于接口中，尚未被CPU讀走，暫時不能向接口輸入數(shù)據(jù)。INTR：中斷請求，高電平有效。當(dāng)外設(shè)將數(shù)據(jù)鎖存于接口之中，且又允許中斷請求發(fā)生時，就會產(chǎn)生中斷請求。INTE：中斷允許。A口的INTEA由PC4來控制，B口的INTEB用PC2的按位操作來進(jìn)行控制。C口的PC6～7可獨(dú)立置位/復(fù)位中斷方式輸入工作時序：外設(shè)將數(shù)據(jù)送到8255A接口上，STB有效，數(shù)據(jù)鎖存入端口，同時IBF變有效；當(dāng)STB由低變高時，若中斷允許信號INTE高電平有效，則8255A的PC3（或PC0）位INTR變高電平有效，向CPU發(fā)出中斷請求；CPU響應(yīng)中斷，執(zhí)行讀數(shù)據(jù)操作（IN），RD有效；RD操作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU內(nèi)，隨后使INTR無效，并在RD由低變高過程中，使IBF復(fù)位。方式1的A口和B口可獨(dú)立設(shè)置為輸入或輸出

A口和B口可一個工作于方式1，另一個工作于方式0

方式1輸入時，C口中多余的兩條線（PC6，PC7）歸入A組，它可以作為方式0的輸入/輸出線或作為位操作用，其工作狀態(tài)及初始化編程與A口無關(guān)。

8255A片內(nèi)有一個中斷允許觸發(fā)器INTE，INTR=0禁止中斷，INTR=1允許中斷。其置“0”與置“1”是通過對PC4（A組）和PC2（B組）進(jìn)行位操作來實(shí)現(xiàn)的。在方式1中，對PC4（或PC2）的位操作只影響INTE引腳觸發(fā)器的狀態(tài)，而不影響PC4（或PC2）引腳的電平狀態(tài)。只適用于A口，占用5條聯(lián)絡(luò)線

B口可工作于方式0、方式1C口的PC2～0可作為B口方式1的聯(lián)絡(luò)線或獨(dú)立使用控制信號定義與前述相同工作方式2（雙向輸入輸出）不同

ACK有效時，輸出端口才打開，無效時呈高阻態(tài)輸入、輸出均可鎖存輸入、輸出均可引起中斷，PC6控制INTE1的輸出中斷，PC4控制INTE2的輸入中斷方式2輸入輸出工作時序

8255A的狀態(tài)字讀C口，獲得狀態(tài)字

8255A與系統(tǒng)的連接單片連接端口地址？380H～383H兩片連接端口地址？0FBC0H～0FBC3H0FBC4H～0FBC7H

8255A編程和應(yīng)用確定控制字的內(nèi)容將控制字寫入8255A控制寄存器【例】8255A并行接口作為鍵盤接口的應(yīng)用。鍵盤是輸入設(shè)備，實(shí)質(zhì)是一種開關(guān)“抖動”、“消抖”編碼鍵盤（相對復(fù)雜，唯一編碼）、非編碼鍵盤（簡單，位置識別，靈活）行掃描法：由程序逐行對鍵盤進(jìn)行掃描，再通過檢測列狀態(tài)來確定“閉合鍵”行列位置反轉(zhuǎn)掃描法：先對全列送“0”并讀行線上內(nèi)容。若無鍵按下，讀入的內(nèi)容應(yīng)該為全“1”，重復(fù)上述過程。若有某一鍵按下，則對應(yīng)該鍵的行線被列線強(qiáng)置為“0”11111011反轉(zhuǎn)掃描法300H～3FFH【問】請編寫程序?qū)?255A掃描的按鍵顯示在屏幕上，如果按下小鍵盤上的“Y”鍵，則退出掃描程序返回到DOS狀態(tài)下。DATA SEGMENT PA EQU 300H PB EQU 301H PCTL EQU 303H TABLE DW 0101H,0102H,0104H,0108H,0110H,0120H,0140H,0180H；PB0列中各鍵鍵值 DW 0201H,0202H,0204H,0208H,0210H,0220H,0240H,0280H；PB1列中各鍵鍵值 DW 0401H,0402H,0404H,0408H,0410H,0420H,0440H,0480H；PB2列中各鍵鍵值 CHAR DB 'CDEFBA9845673210WXYSRPMG' ；字符ASCII TIPS DB 'Pressanykeyonthekeyboard,itwillbeonthescreen!',0DH,0AH DB 'QuitwithY!',0DH,0AH,'$'DATA ENDSCODE SEGMENTMAIN PROC FAR ；定義為段間過程 ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATA ；裝入段基址 MOV DS,AX MOV DX,OFFSETTIPS MOV AH,09H ；9號功能調(diào)用，顯示提示信息 INT 21HKY: CALL KEY ；從緩沖區(qū)中取一字符，并顯示 CMP DL,'Y' JNZ KY MOV AH,4CH INT 21H ；若（DI)='Y',則返回DOS RETMAIN ENDP ；主程序結(jié)束KEY PROC NEAR ；段內(nèi)過程（找出按下鍵的行、列值）KST: MOV AL,82H ；8255A工作方式控制字，A口輸出，B口輸入 MOV DX,PCTL OUT DX,ALWAIT1: MOV AL,00 ；A口低電平輸出，行線低電平 MOV DX,PA OUT DX,AL MOV DX,PB ；讀列線，查找有沒有閉合鍵 IN AL,DX CMP AL,0FFH ；沒有閉合鍵，等待 JZ WAIT1 PUSH AX ；列線值暫存堆棧 PUSH AX MOV CX,1000H ；去抖動延時DELAY:LOOP DELAY MOV DX,PCTL MOV AL,90H ；反轉(zhuǎn)A口為輸入口，B口為輸出口 OUT DX,AL MOV DX,PB ；列值由B口輸入 POP AX OUT DX,AL MOV DX,PA ；讀行值 IN AL,DX POP BX ；從堆棧中彈出列值至BX中 MOV AH,BL ；列值→AH NOT AX ；（AH）取反 MOV SI,OFFSETTABLE ；取參數(shù)TABLE的偏移地址→SI MOV DI,OFFSETCHAR ；取字符參數(shù)CHAR的偏移地址→DI MOV CX,24 ；24個字符長TT: CMP AX,[SI] ；鍵值與TABLE中字符相比較 JZ NN ；找到相應(yīng)字符，轉(zhuǎn)NN語句

DEC CX ；長度修正 JZ KST ；沒找到，轉(zhuǎn)KST語句繼續(xù)查找 ADD SI,2 INC DI JMP TTNN: MOV DL,[DI] ；閉合鍵字符→DL MOV AH,02 ；2號功能調(diào)用，顯示字符 INT 21H PUSH DX ；DX暫存堆棧 MOV AL,82H ；A口控制字→控制寄存器，A口輸出、B口輸入 MOV DX,PCTL OUT DX,ALWAIT2: MOV AL,00 ；等待閉合鍵釋放 MOV DX,PA OUT DX,AL MOV DX,PB IN AL,DX CMP AL,0FFH JNZ WAIT2 POP DX RETKEY ENDP ；過程結(jié)束CODE ENDS ；代碼段結(jié)束 END START ；源程序結(jié)束【例】利用8255A作為打印機(jī)接口。此時8255A一般設(shè)置成工作方式0。設(shè)8255A端口地址為0380H～0383H，待打印字符的存放首地址為DS：0300H，字符數(shù)為100個。；8255A初始化程序BEGIN： MOV DX,0383H ；控制寄存器地址DX