微型計算機的接口技術

輸入輸出學習要點：輸入輸出接口芯片8255和8253的工作方式及初始化編程。

可編程并行接口8255A并行接口：與CPU、外設的通信都是并行通信的接口8255A的基本功能：1。兩個8位I/O口：A口和B口兩個4位I/O口：C的高4位口和C的低4位口2。三種工作方式，即方式0：基本I/O方式，無固定聯絡線，A、B、C

方式1：選通I/O方式，有固定聯絡線，A、B

方式2：雙向I/O方式，有固定聯絡線，A3。具有方式控制字和C口置1/置0控制字內部結構和引腳：方式控制字：信號與操作：

1A組控制B組控制

C口置位1/置0控制字：

0無效位選擇置復位選擇說明：（1）按位控制字寫入8255的控制口。（2）該控制字僅對8255的端口輸出鎖存器操作。例：設8255A的控制口地址為00EEH，要求對端口C的PC7置1，則控制字00001111B=0FH，要求對端口C的PC3清零，控制字為00000110B=06H。下面的程序可以實現上述要求：

MOVAL,0FH

;對PC7置1的控制字

MOVDX,00EEH

;控制口地址送DX

OUTDX,AL

;對PC7置1操作

MOVAL,06H

;對PC3置0的控制字

OUTDX,AL

;對PC3進行置0的操作8255A的工作方式1、方式0—基本輸入輸出方式（1）輸入a.端口A,B和PC7~PC4及PC3~PC0都可工作于此方式。b.在此方式下，口線直接與端口輸入緩沖器相連,輸入不具有鎖存功能。c.CPU對數據口的輸入指令讀取口線當前狀態(tài)。（2）輸出a.端口A,B和PC7~PC4及PC3~PC0都可編程工作于此方式。b.在此方式下，輸出口線直接與端口輸出鎖存器相連,端口輸出緩沖器被打開。c.CPU對數據口的輸出指令把數據輸出到端口輸出鎖存器，并達到端口口線。例:用8255A控制三個發(fā)光二極管依秩序循環(huán)顯示。

8255A0A1CS+5V200譯碼器D7~D08088CPUA0A1PA0

PA1

PA2端口地址340H-343HA2-A15發(fā)光二極管IORRDWRIOW用8255A控制三個發(fā)光二極管顯示。8255A的端口地址為：

A端口：340HB端口：341HC端口：342H

控制口：343H

試編寫8255初始化程序段和控制三個發(fā)光二極管顯示程序段。開始8255A初始化延時BX

顯示代碼地址CX=0?YNBX=BX+1CX=CX-1CX

3輸出到PA口1、程序框圖：1）設A口為輸出口，方式0。B口輸入，方式0，則方式選擇控制字為10000010

B=

82

H。2）A口輸出代碼：

00000110

06H，1號發(fā)光二極管亮

00000101

05H，2號發(fā)光二極管亮

0000001103H，3號發(fā)光二極管亮3）軟件延時2、軟件設計參考程序：DATASEGMENTCOTREQU343H ；8255A控制口地址PB_AEQU340H ；8255A的A口地址LEDDB06H，05H，03H；LED顯示值DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA…...

MOVDX,COTR;控制口地址

MOVAL,82HOUTDX,AL;A口為方式0輸出,B口為輸入

MOVDX,PB_A;A口地址

LP:MOVCX,3LEABX,LED;1號燈代碼地址

DON:MOVAL,[BX]

OUTDX,AL;1,2,3循環(huán)點亮

CALL

DELAY

;調延時1ms程序

INCBX

DECCXJNZDONJMPLPDEALY

PROCNEAR

;軟件延時

PUSHCX

MOVCX,186L:NOPNOPLOOPL

POPCX

RETDEALY

ENDPCODEENDSEND2、方式1—選通輸入輸出方式（1）選通輸入方式信號說明：a.STB選通輸入：低電平有效，表示外設送出新的數據。b.IBF輸入緩沖區(qū)滿：輸出，高電平有效。通知外設輸入緩沖區(qū)滿，不要送新數據，由CPU讀取數據清除。c.INTR中斷請求信號：輸出，高電平有效，可向CPU申請中斷。d.INTE中斷允許，INTEA是C口輸出鎖存器的PC4，INTEB是C口輸出鎖存器的PC2，由它們分別控制A口和B口的中斷申請。INTE=1中斷允許，INTE=0中斷禁止。例: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；方式1輸入時序

信號說明：a.OBF輸出緩沖器滿，輸出，低電平有效，通知外設端口已有可用數據。b.ACK收到信號，輸入，低電平有效。外設通知8255已取走數據，由其清除OBF，并置“1”

。c.INTR中斷請求信號，輸出，高電平有效，可向CPU申請中斷。d.INTE中斷允許信號INTEA為PC6輸出鎖存器，INTEB為PC2輸出鎖存器。INTE=1中斷允許，INTE=0禁止中斷。方式1輸出時序例:中斷方式打印機接口及編程（方式1應用）

8255A工作在方式1，即端口A工作在方式1輸出，外加一片中斷控制器8259A，端口A的中斷輸出線PC3通過8259A向CPU申請中斷，可以構成中斷方式打印接口電路，如圖8-15所示。設8255A的4個端口地址分別為：244H，245H，246H，247H，試編寫打印機驅動程序。分析：用PC7作為打印機的選通信號，打印機的作為外設給8255A的應答信號（PC6），

8255A的中斷請求輸出信號PC3接至中斷控制器8259A的IR38255A的控制字為：10101000BPC6置位：

00001101B即

0DH，允許8255A的端口A方式1輸出中斷假設8259A初始化時寫入ICW2的值為08H，則8255A的端口A的中斷類型碼是0BH（對應IR3），此中斷類型碼對應的中斷向量應放到中斷向量表從002CH開始的4個存儲單元中主程序

MAIN：

MOVDX，247H

MOVAL，0A8H

OUTDX，AL

；設置8255A的控制字

XORAX，AXMOVDS，AXCLIMOVAX，OFFSETRINGMOV[002CH]，AX

MOVAX，SEGRING

MOV[002EH]，AX

MOVDX，247HMOVAL，0DH；PC6為1,允許端口A方式1輸出中斷

OUTDX，AL

MOVDI，OFFSETBUFF；設置地址指針

MOVCX，99；設置計數器初值

MOVDX，244H

MOVAL，[DI]OUTDX，AL；輸出第一個字符

INCDI

STINEXT：

HLT；等待中斷

LOOPNEXT

ABC：

CLIMOVAH，4CHINT21HRING：

MOV

DX，244HMOVAL，[DI]OUTDX，AL

；從端口A輸出一個字符

INC DI

；修改地址指針 IRET

；中斷返回

中斷服務子程序效數據。（3）ACKA輸入，低電平有效。外設發(fā)出ACKA打開A口輸出緩沖器，讀取數據，同時清除OBFA，并使INTR有效。（4）STBA選通信號，輸入，低電平有效，外設準備好數據，通過STBA把數據鎖存到端口輸入鎖存器，同時使IBFA和INTRA有效。（5）IBFA輸入緩沖區(qū)滿，輸出，高電平有效。通知外設端口已有數據。該信號由CPU對數據端口讀操作清除。（6）INTE中斷允許信號INTE1為PC6輸出鎖存器INTE2為PC4輸出鎖存器INTE=1中斷允許INTE=0禁止中斷。3、方式2—雙向方式僅A口有此方式?？刂菩盘枺海?）INTR中斷請求信號，輸出，高電平有效，向CPU提出中斷請求。由輸出ACKA或輸入STBA使中斷申請信號有效。（2）OBFA輸出緩沖器滿，輸出，低電平有效，通知外設端口已有有方式2輸入輸出操作時序 MOV CX，256 MOV AL，10000001B OUT 83H，AL MOV AL，00001111B OUT 83H，ALWAITK：IN AL，82H TEST AL，04H JNZ WAITK MOV AL，[BX] OUT 80H，AL MOV AL，00001110B OUT 83H，AL NOP NOP MOV AL，00001111B OUT 83H，AL INC BX LOOP WAITK MOV AH，4CH INT 21H例：

8255與打印機的連接8255工作于方式?用PC7、PC2做聯絡線可編程定時/計數器8253定時的作用：1。用作時間標準；2。作為一些接口的工作節(jié)拍；3。信息傳輸時的同步。計數：1。定時與計數本質是一樣的：計數；2。定時的輸入信號具有周期性，計數的輸入信號是隨機的。如何實現定時？軟件方法：用一段程序實現延時利用程序循環(huán)延遲指定的時間缺點：CPU占用率？延時精度？兼容？硬件方法：定時/計數器電路利用脈沖計數在設定的時間輸出定時信號●8253是一種硬件定時/計數器芯片8253的功能：1。三個獨立的、功能相同的16位減1計數器；2。B、BCD3。有六種工作方式4。最高計數速度：2MHZ。8253的內部結構及引腳：8253的引腳8253端口信號與功能選擇：CSA1A0RDWR功能

00001從計數器0讀出計數值

00101從計數器1讀出計數值

01001從計數器2讀出計數值

00010對計數器0設置計數初值

00110對計數器1設置計數初值01010對計數器2設置計數初值

01110寫控制寄存器

1XXXX數據總線為三態(tài)

0XX11數據總線為三態(tài)

0110X非法狀態(tài)8253一個計數器的結構：計數器內部結構編程結構—程序員的觀點計數器(3個)——包括控制寄存器(1個)——

存放控制命令字(8位)（只寫）占用4個地址—3個計數器，1個控制寄存器16位初值寄存器(只寫)16位計數寄存器（減1計數器）16位鎖存寄存器(只讀)(當前計數初值)8253的控制字：計數器讀寫格式工作方式BCD

控制字寫入控制口，各位含義如下：SC1SC0：計數器通道選擇

00通道001通道110通道211非法RW1RW0：計數器讀寫選擇

00計數器鎖存

01只讀寫低8位

10只讀寫高8位

11先低8位，再高8位

M2M1M0：計數器工作方式選擇000方式0001方式1x10方式2x11方式3100方式4101方式5BCD：計數器進制選擇

016位二進制計數器

1BCD碼計數器（二）8253工作方式1、模式0——

計數結束產生中斷方式1（可編程單穩(wěn)）

方式2（分頻器）

方式3（方波發(fā)生器）

方式4（軟件觸發(fā)選通方式）

方式5(硬件觸發(fā)選通方式)

初始化程序流程寫控制字寫計數值低8位寫計數值高8位*非必須寫入順序：可按計數器分別寫入控制字和初值。也可先寫所有計數器控制字，再寫入它們的初值例：若8253的地址為40H、41H、42H、43H，選擇計數器0，工作在方式0，計數初值為4，采用二進制計數，則初始化程序如下：讀8253的當前計數值：先鎖存，后讀數值。例：MOVAL，00000000BOUT43H，ALINAL，40HMOVAL，10HOUT43H，ALMOVAL，4OUT40H，AL用8253監(jiān)視一個生產流水線，每通過50個工件，揚聲器響5秒鐘，頻率為2000Hz。其原理如圖所示。圖中工件從光源與光敏三極管間通過時，在晶體管的發(fā)射極會產生一個脈沖，此脈沖作為8253計數器的CLK