微機(jī)原理與接口技術(shù)第六章課件

微機(jī)原理與接口技術(shù)第六章微機(jī)原理與接口技術(shù)第六章微機(jī)原理與接口技術(shù)第六章6.1并行接口的概念通信：是指計(jì)算機(jī)中主機(jī)與主機(jī)、主機(jī)與外設(shè)之間信息的傳送。一般分別分為并行通信和串行通信。并行通信：是指傳輸?shù)木€路的多條（四條、八條），一次可并行進(jìn)行多位二進(jìn)制位的傳送。串行通信：是指傳輸線路只有一條，一次只進(jìn)行一位二進(jìn)制位的傳送。16.1并行接口的概念通信：是指計(jì)算機(jī)中主機(jī)與主機(jī)、主機(jī)與外設(shè)之間信息的傳送。一般分別分為并行通信和串行通信。并行通信：是指傳輸?shù)木€路的多條（四條、八條），一次可并行進(jìn)行多位二進(jìn)制位的傳送。串行通信：是指傳輸線路只有一條，一次只進(jìn)行一位二進(jìn)制位的傳送。2020/11/2626.2可編程并行接口8255A一、8255A的基本功能有3種工作方式，方式0：基本輸入輸出；方式1：單項(xiàng)輸入輸出；方式2：雙向輸入輸出可實(shí)現(xiàn)與CPU之間的直接、查詢、中斷和DMA四種數(shù)據(jù)傳送方式。2020/11/263二、8255A的引腳40引腳雙列直插,+5V,24條可編程I/O引腳除電源和地線外，其它外部引腳信號可分為兩組：一組面向CPU的信號；一組面向外設(shè)的信號。2020/11/264二、8255A的引腳連接CPU系統(tǒng)端的主要引線：D0～D7CSRDWRA0，A1RESET——復(fù)位信號,接系統(tǒng)總線的RESETA1A0選擇00端口A01端口B10端口C11控制寄存器2020/11/265二、8255A的引腳連接外設(shè)端的引腳：PA0~PA7PB0~PB7PC0~PC7分別對應(yīng)A、B、C三個8位輸入/輸出端口三個端口可通過編程分別指定為輸入或輸出口。其中，C口即可用作獨(dú)立的輸入/輸出口，也可用作A、B口的握手聯(lián)絡(luò)信號(控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入)。2020/11/2668255A的讀/寫操作控制A1

A0RDWRCS輸入操作（CPU讀）001010000111000數(shù)據(jù)總線←

端口A數(shù)據(jù)總線←

端口B數(shù)據(jù)總線←

端口C00110111111100000000輸出操作(CPU寫)數(shù)據(jù)總線→端口A數(shù)據(jù)總線→端口B數(shù)據(jù)總線→端口C數(shù)據(jù)總線→控制端口2020/11/267三、8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)A組B組端口PA端口PC的高4位端口PB端口PC的低4位8255內(nèi)部分為A、B兩組分別進(jìn)行控制管理。PA口和PB口的輸入/輸出都具有數(shù)據(jù)鎖存能力；但PC口輸出有鎖存能力,而輸入沒有鎖存能力(僅緩沖能力)。2020/11/2688255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2020/11/269四、8255與系統(tǒng)的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255PA口PB口PC口D0~D7外設(shè)A2～A15系統(tǒng)總線2020/11/2610五.方式命令字：命令字格式2020/11/2611例1.寫入方式控制字要求：A端口：方式1輸入C端口上半部：輸出，C口下半部：輸入B端口：方式0輸出方式控制字：10110001B或B1H初始化的程序段： movdx,303h ;假設(shè)控制端口為303H moval,0b1h ;方式控制字 outdx,al ;送到控制端口2020/11/2612五.方式命令字：按位置位/復(fù)位命令字2020/11/2613例2.位控命令控制字要求：把C口的PC2引腳置成高電平輸出方式控制字：00000101B或05H初始化的程序段： movdx,303h ;假設(shè)控制端口為303H moval,05h ;使PC2=1的命令字 outdx,al ;送到命令口2020/11/26146.2可編程并行接口8255A六、8255A的工作方式8255A的工作方式與端口有關(guān)，PA口有3種方式（0方式、1方式、2方式），PB口和PC口只有2種工作方式（0方式、1方式）。

2020/11/2615基本I/O方式（方式0）（PA、PB、PC）不需握手聯(lián)絡(luò)線的簡單輸入/輸出單向方式；適用于無條件傳送和查詢方式（一般PA或PB數(shù)據(jù)口,而PC做成狀態(tài)口）的接口電路選通I/O方式（方式1）（PA、PB）需握手聯(lián)絡(luò)線的復(fù)雜輸入/輸出單向方式；適用于查詢和中斷方式的接口電路雙向方式（方式2）（僅PA）需握手聯(lián)絡(luò)線的復(fù)雜輸入/輸出雙向方式；適用于查詢和中斷方式的接口電路I/O接口輸入設(shè)備I/O接口輸出設(shè)備I/O接口輸入設(shè)備I/O接口輸出設(shè)備I/O接口存儲設(shè)備2020/11/26166.38255A的0方式及其應(yīng)用在這種工作方式下，A、B和C口都可以由程序規(guī)定為輸入或輸出。方式0使用于：1、簡單的輸入輸出，不需任何聯(lián)絡(luò)信號2、查詢式輸入或輸出，由編程者選擇C口的某些位當(dāng)作控制和狀態(tài)信息。2020/11/2617例：8255A作為連接打印的查詢式接口，工作于方式0，如圖所示。設(shè)8255A的端口地址為：A端口：00D0HC端口：00D4HB端口：00D2H控制口：00D6H工作過程：當(dāng)主機(jī)要往打印機(jī)輸出字符時，先查詢打印機(jī)忙信號，如果打印機(jī)正在處理一個字符或在打印一行字符，則忙信號為1，否則為0。PC2作為打印機(jī)忙信號，PC6作為數(shù)據(jù)選通信號，將數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)打入打印機(jī)緩沖器。方式0實(shí)例2020/11/2618打印機(jī)驅(qū)動流程圖開始8255A初始化BUSY=0？送數(shù)送STB內(nèi)存+1字節(jié)-1送完？結(jié)束工作方式0例子－打印機(jī)Y2020/11/2619PP：MOVAL，81H；8255工作方式字OUTD6H，AL；A口方式0，輸出，;C口方式0，C4~7輸出，C0~3輸入MOVAL，0DH；PC6置1OUTD6H，ALMOVSI，200H；打印字符內(nèi)存地址MOVCX，0FFH；打印字符個數(shù)LPST：INAL，D4H；讀C口ANDAL，04H；查PC2=1？JNZLPST；忙，等待;不忙，送數(shù)MOVAL，[SI]；從內(nèi)存取數(shù)OUTD0H，AL；送數(shù)到PA口2020/11/2620MOVAL，00001100B；將PC6置0（STB為低）OUTD6H，AL；AL00001100BNOPNOP ；延時INCAL ；AL00001101BOUT0D6H，AL ；再使STB（PC6）為1

INCSI ；內(nèi)存地址+1DECCX ；字符數(shù)-1JNZLPSTHLT2020/11/26216.48255A的1方式及其應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入輸出要在選通信號控制下工作.端口A和端口B可以分別作為兩個數(shù)據(jù)口工作于方式1，并且，任何一個端口可以為輸入口或輸出口。2020/11/262210111/0D7D6D5D4D3D2D1D0方式1PC6.PC71=輸入0=輸出端口A輸入111D7D6D5D4D3D2D1D0端口B輸入方式1RDPA7~PA0INTEAPC4PC5PC3PC6.PC7IOINTRAIBFASTBARDINTEBPC2PC1PC0PB7~PB0STBBIBFBINTRB方式1輸入有關(guān)信號的規(guī)定端口B輸入2020/11/26231選通信號輸入端，低電平有效2輸入緩沖區(qū)滿信號，3它是8255送往CPU的中斷請求信號，高電平有效。中斷允許信號,INTE由PC4置“1”,INTR有效RDPA7~PA0INTEAPC4PC5PC3PC6.PC7IOINTRAIBFASTBA數(shù)據(jù)輸入口I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB

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方式1A口輸入有關(guān)信號的規(guī)定PC0-72020/11/2624方式1輸入聯(lián)絡(luò)信號定義STB——選通信號，低電平有效由外設(shè)提供的輸入信號，當(dāng)其有效時，將輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)鎖存至8255A的輸入鎖存器IBF——輸入緩沖器滿信號，高電平有效8255A輸出的聯(lián)絡(luò)信號。當(dāng)其有效時，表示數(shù)據(jù)已鎖存在輸入鎖存器INTR——中斷請求信號，高電平有效8255A輸出的信號，可用于向CPU提出中斷請求，要求CPU讀取外設(shè)數(shù)據(jù)INTE——中斷允許信號，高電平有效用于控制中斷允許或中斷屏蔽STB和IBF是外設(shè)和8255A間的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，為的是可靠地輸入數(shù)據(jù)2020/11/2625方式1輸入時序2020/11/262610101/0D7D6D5D4D3D2D1D0方式1PC4.PC51=輸入0=輸出端口A輸出110D7D6D5D4D3D2D1D0端口B輸出方式1WRINTEBPC2PC1PC0PB7~PB0ACKBOBFBINTRBWRPA7~PA0INTEAPC6PC7PC3PC4.PC5IOINTRAOBFAACKA方式1輸出有關(guān)信號的規(guī)定3中斷請求1通知外設(shè)取走數(shù)據(jù)2外設(shè)響應(yīng)信號端口B輸出2020/11/2627方式1輸出聯(lián)絡(luò)信號OBF——輸出緩沖器滿信號，低有效8255A輸出給外設(shè)的一個控制信號，當(dāng)其有效時，表示CPU已把數(shù)據(jù)輸出給指定的端口，外設(shè)可以取走ACK——響應(yīng)信號，低有效外設(shè)的響應(yīng)信號，指示8255A的端口數(shù)據(jù)已由外設(shè)接受INTR——中斷請求信號，高有效當(dāng)輸出設(shè)備已接受數(shù)據(jù)后，8255A輸出此信號向CPU提出中斷請求，要求CPU繼續(xù)提供數(shù)據(jù)OBF和ACK是外設(shè)和8255A間的一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，為的是可靠地輸出數(shù)據(jù)OBFAINTEAI/O

I/OINTRAINTEBOBFBINTRB

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PC0-72020/11/2628方式1輸出時序2020/11/2629例1:8255A端口A工作在方式1,A口輸入,允許A口中斷，編寫初始化程序。

MOVDX，PCTR；控制口地址送DXMOVAL，10110000B；A口方式1輸入OUTDX，ALMOVAL，00001001B；置PC4=1，允許中斷OUTDX，AL；2020/11/2630PA0~7PA0~7PC7PC7PC0PC6PC4~6PC1~3PB0~7PC0~5PB0~7PC38255A8255A0方式1方式乙（接收）CPU甲（發(fā)送）CPU未用OBFACK例2:應(yīng)用8255A工作在方式0和方式1進(jìn)行雙機(jī)并行通信。甲機(jī)（發(fā)送）和乙機(jī)（接收）的口地址為：A口60H、B口61H、C口62H、控制口63H2020/11/2631發(fā)送方的發(fā)送程序MOVAL，10100000B；A口方式1輸出OUT63H，AL；寫工作方式控制字MOVAL，0DH；PC6置初值1OUT63H，AL；寫位控字TEST1:INAL，62H；讀狀態(tài)口CANDAL，40H；判斷PC6是否為0，；即ACK信號是否有效JNZTEST1；無ACK信號則循環(huán)MOVAL，CL；發(fā)送（CL）值OUT60H，AL2020/11/2632接收方的接收程序MOVAL，10011000B；A口方式0輸入，C高4位輸入,C低4位輸出 OUT63H，AL；寫工作方式控制字MOVAL，01H；PC0置初值1OUT63H，AL；寫位控字RECEIVE：INAL，62H；讀狀態(tài)口CTESTAL，10H；判斷PC7是否為0，；即OBF信號是否有效JNZRECEIVE；無OBF信號則循環(huán)INAL，60H；接收甲機(jī)值MOVCL，AL；保存接收值到CLMOVAL，00H；PC0置0，發(fā)送ACK信號OUT63H，ALCALLDELAYINCAL；PC0置1,即ACK信號只持續(xù)一段時間OUT63H，AL┇為什么要設(shè)置C口？2020/11/2633①方式2只適用于端口PA;②方式2類似于PA口方式1下輸入和輸出的組合。③

PA口用方式2時，PC口（PC7～PC3）的5條線提供傳輸聯(lián)絡(luò)信號④INTE1為PC6，INTE2為PC4。OBFAINTE1IBFAINTE2INTRA

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PC0-7PA方式2時的狀態(tài)字PB口方式?jīng)Q定6.58255A的2方式及其應(yīng)用2020/11/2634D7D6D5D4D3D2D1D011端口A方式B組方式0=方式01=方式1PC2~PC01=輸入0=輸出端口B1=輸入0=輸出PC2~PC0PC4PC5PC6PC7PC3INTE1INTE2IOIBFASTBAACKAOBFAINTRAWRRDPA7~PA0方式2有關(guān)信號的規(guī)定2020/11/2635一個數(shù)據(jù)輸出過程和一個數(shù)據(jù)輸入的時序工作方式2時序2020/11/26366.58255A的2方式及其應(yīng)用四、中斷方式的雙向并行接口設(shè)計(jì)1．要求主從兩臺微機(jī)進(jìn)行并行傳送，共傳送256個字節(jié)。主機(jī)一側(cè)的8255A采用2方式并且用中斷方式傳送數(shù)據(jù)。從機(jī)一側(cè)8255A工作在0方式，采用查詢方式傳送數(shù)據(jù)。2．分析為了適應(yīng)矢量中斷的要求，接口電路中使用中斷控制器8259A，并且是利用IBM-PC的中斷資源將8255A的中斷請求線IN1R接到系統(tǒng)總線的IRQ2上。由于在2方式下輸入中斷請求和輸出中斷請求共用一根線，因此，要在中斷服務(wù)程序中，用讀取狀態(tài)字的辦法查詢IBF和OBF狀態(tài)位來決定執(zhí)行輸入操作還是輸出操作。

2020/11/26376.58255A的2方式及其應(yīng)用四、中斷方式的雙向并行接口設(shè)計(jì)3．設(shè)計(jì)（1)硬件設(shè)計(jì)從圖6.19可知主機(jī)一側(cè)的8255A的PA口作雙向傳送，既輸出又輸人，它的中斷請求線接到8259A的IR2上。從機(jī)一側(cè)的8255A的PA口和PB口是單向傳送，分別作輸出和輸入。(2)軟件設(shè)計(jì)下面討論主機(jī)一側(cè)的編程，包括初始化，主程序和中斷服務(wù)程序：有關(guān)中斷向量的獲取、修改和恢復(fù)的程序段均已略去，可參考第五章。2020/11/2638圖6.192方式接口電路圖2020/11/26396.58255A的2方式及其應(yīng)用8255A初始化程序MOVDX，303H；8255A控制口MOVAL,0C0H；方式字：A口為2方式OUTDX，ALMOVAL，09H；置位PC4,設(shè)置INTE2=1，輸入中斷允許OUTDX,ALMOVAL，ODH；置位PC6，設(shè)置INTE1=1，輸出中斷允許OUTDX，ALMOVSI,300H；發(fā)送數(shù)據(jù)塊首址MOVDI,410H；接收數(shù)據(jù)塊首址MOVCX,0FFH；發(fā)送與接收字節(jié)數(shù)。。2020/11/26406.58255A的2方式及其應(yīng)用AGAIN:STI；開中斷HLT；等待中斷DECCX；字節(jié)數(shù)減1JNZAGAIN；未完，繼續(xù)MOVAX，4COOH；已完，退出INT21H ；返回DOS；中斷服務(wù)程序T_RPROCFAR；中斷服務(wù)程序入口ASSUMECS：CODE，DS:DATA,SS:STACKPUSHAX；保存寄存器PUSHDXPUSHDIPUSHSIMOVDX，303H；8255A控制口MOVAL，08H；復(fù)位PC4,使INTE2=0,禁止輸入中斷OUTDX，ALMOVAL,OCH；復(fù)位PC6，使INTE1=0,禁止輸出中斷OUTDX，ALCLI；關(guān)中斷

2020/11/26416.58255A的2方式及其應(yīng)用MOVDX，302H；8255A狀態(tài)口INAL,DX；查中斷源，讀狀態(tài)字MOVAH,AL；保存狀態(tài)字ANDAL，20H；檢查狀態(tài)位IBF，是輸入？JZOUTP；不是，則跳輸出程序OUTPINP:MOVDX，300H；是，則從A口讀數(shù)INAL,DXMOV[DI]，AL；存入內(nèi)存區(qū)INCDI；接收數(shù)據(jù)塊內(nèi)存地址加1JMPRETURN；跳RETURNOUTP:MOVDX，300H；向A口寫數(shù)MOVAL,[SI]；