工程科技微機接口技術(shù)-5-1-并行接口

可編程并行接口18255A的功能與結(jié)構(gòu)8255A的工作方式和編程8255A的應(yīng)用教學(xué)要點2并行數(shù)據(jù)傳輸方式以計算機的字長，通常是8位、16位或32位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數(shù)據(jù)適合于外部設(shè)備與微機之間進(jìn)行近距離、大量和快速的信息交換例如：微機與并行接口打印機、磁盤驅(qū)動器微機系統(tǒng)中最基本的信息交換方法例如：系統(tǒng)板上各部件之間，接口電路板上各部件之間3接口電路的基本結(jié)構(gòu)0簡單接口電路數(shù)據(jù)線控制線狀態(tài)線DBCBAB數(shù)據(jù)輸入寄存器(or三態(tài)門)數(shù)據(jù)輸出寄存器(鎖存器)狀態(tài)寄存器(or三態(tài)門)命令寄存器譯碼電路控制邏輯4

數(shù)據(jù)輸入/輸出寄存器——暫存輸入/輸出的數(shù)據(jù)命令寄存器——存放控制命令，用來設(shè)定接口功能、工作參數(shù)和工作方式。狀態(tài)寄存器——保存外設(shè)當(dāng)前狀態(tài)，以供CPU讀取。5數(shù)據(jù)輸入接口必須具有三態(tài)輸出能力，以便與總線掛接外設(shè)有數(shù)據(jù)保持能力時—可用三態(tài)門實現(xiàn)外設(shè)無數(shù)據(jù)保持能力時—用三態(tài)輸出的鎖存器實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出接口常用鎖存器實現(xiàn)6

三態(tài)門：高電平、低電平、高阻態(tài)通常一個器件中包含8個三態(tài)門常用芯片：74LS244應(yīng)用例子：開關(guān)接口工作波形圖如下：A0~A15IOR#譯碼輸出D0~D7開關(guān)狀態(tài)地址有效7例1：83FCH～83FFH譯碼器8鎖存器：由D觸發(fā)器構(gòu)成通常一個器件包含8個D觸發(fā)器常用芯片：74LS27374LS374(具有三態(tài)輸出的鎖存器)應(yīng)用例子：發(fā)光二極管接口例2：74LS273譯碼器=1=1.........+5VRD0｜D7CPQ0Q7...D0～D7A0～A15IOW#R9例3：輸入/輸出接口綜合應(yīng)用根據(jù)開關(guān)狀態(tài)在7段數(shù)碼管上顯示數(shù)字或符號共陽極7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)用74LS273作為輸出接口，把數(shù)據(jù)送到7段數(shù)碼管74LS273的地址假設(shè)為F0H用74LS244作為輸入口，讀入開關(guān)K0～K3的狀態(tài)74LS244的地址假設(shè)為F1H當(dāng)開關(guān)的狀態(tài)分別為0000～1111時，在7段數(shù)碼管上對應(yīng)顯示’0’～’F’(7段碼表見下頁)10

符號形狀7段碼.gfedcba符號形狀7段碼.gfedcba’0’00111111’8’01111111’1’00000110’9’01100111’2’01011011’A’01110111’3’01001111’B’01111100’4’01100110’C’00111001’5’01101101’D’01011110’6’01111101’E’01111001’7’00000111’F’0111000111O1I1O2I2O3I3O4I4E1#

K0～K3+5VGG2AG2BCBA≥174LS244D0Q0|Q1D7Q2Q3Q4CPQ5Q6Q7

abcdefgDP7406反相器74LS273Rx8≥174LS138D0～D7IOW#IOR#Y0Y1F0H=0000000011110000F1H=0000000011110001&≥1A7～A4A15～A8A3A2A1A0D0D1D2D3譯碼器12相應(yīng)程序段如下： ……Seg7 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H …… LEA BX,Seg7 ；取7段碼表基地址

MOV AH,0GO: MOV DX,0F1H ；開關(guān)接口的地址為F1H IN AL,DX ；讀入開關(guān)狀態(tài)

AND AL,0FH ；保留低4位

MOV SI,AX ；作為7段碼表的表內(nèi)位移量

MOV AL,［BX+SI］ ；取7段碼

MOV DX,0F0H ；7段數(shù)碼管接口的地址為F0H OUT DX,AL JMP GO131并行接口芯片8255A具有多種功能的可編程并行接口芯片最基本的接口電路：三態(tài)緩沖器和鎖存器與CPU間、與外設(shè)間的接口電路：狀態(tài)寄存器和控制寄存器還有端口的譯碼和控制電路、中斷控制電路分3個端口，共24個外設(shè)引腳3種輸入輸出工作方式141.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳數(shù)據(jù)總線緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0～D7A組控制A組端口AA組端口C上部B組控制B組端口BB組端口C下部讀寫控制邏輯PC0～PC3PB0～PB7PC4～PC7PA0～PA7RDWRA0A1CSRESET15161）外設(shè)數(shù)據(jù)端口端口A：PA0～PA7A組，支持工作方式0、1、2端口B：PB0～PB7B組，支持工作方式0、1端口C：PC0～PC7僅支持工作方式0A組控制高4位PC4～PC7B組控制低4位PC0～PC3端口A：PA0～PA7常作數(shù)據(jù)端口，功能最強大端口B：PB0～PB7常作數(shù)據(jù)端口端口C：PC0～PC7可作數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口分兩個4位，每位可獨立操作控制最靈活，最難掌握172）與處理器接口CS*A1A0I/O地址讀操作RD*寫操作WR*00000101001160H61H62H63H讀端口A讀端口B讀端口C非法寫端口A寫端口B寫端口C寫控制字D0~D7數(shù)據(jù)線 A0~A1地址線RD*讀信號 WR*寫信號CS*片選信號 RESET復(fù)位信號181.28255A的工作方式方式0：基本輸入輸出方式適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路方式1：選通輸入輸出方式適用于查詢和中斷方式的接口電路方式2：雙向選通傳送方式適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于查詢和中斷方式的接口電路19方式0輸入時序datadata輸入端口D0～D7RDCS,A1,A0請體會這里8255A的數(shù)據(jù)緩沖作用20方式0輸出時序WRdatadata輸出端口D0～D7CS,A1,A08255A對CPU通過它輸出給外設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存21方式1輸入引腳：A端口數(shù)據(jù)選通信號表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入緩沖器滿信號表示A口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)中斷請求信號請求CPU接收數(shù)據(jù)PC4PC5PC3PA7~PA0INTEAIBFAINTRASTBA中斷允許觸發(fā)器22方式1輸入引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBIBFBINTRBSTBB數(shù)據(jù)選通信號表示外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入緩沖器滿信號表示A口已經(jīng)接收數(shù)據(jù)中斷請求信號請求CPU接收數(shù)據(jù)中斷允許觸發(fā)器方式1需借用端口C用做聯(lián)絡(luò)信號同時還具有中斷請求和屏蔽功能23方式1輸入聯(lián)絡(luò)信號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)24方式1輸入時序dataINTRIBF

data輸入端口D0～D7STBRDSTB*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)25方式1中斷控制8255A的中斷由中斷允許觸發(fā)器INTE控制置位允許中斷，復(fù)位禁止中斷對INTE的操作通過寫入端口C的對應(yīng)位實現(xiàn)，INTE觸發(fā)器對應(yīng)端口C的位是作應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號的輸入信號的哪一位，只要對那一位置位/復(fù)位就可以控制INTE觸發(fā)器選通輸入方式下端口A的INTEA對應(yīng)PC4端口B的INTEB對應(yīng)PC226方式1輸出引腳：A端口外設(shè)響應(yīng)信號表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)輸出緩沖器滿信號表示CPU已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)中斷請求信號請求CPU再次輸出數(shù)據(jù)PC6PC7PC3PA7~PA0INTEAOBFAINTRAACKA中斷允許觸發(fā)器27方式1輸出引腳：B端口PC2PC1PC0PB7~PB0INTEBOBFBINTRBACKB外設(shè)響應(yīng)信號表示外設(shè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)輸出緩沖器滿信號表示CPU已經(jīng)輸出了數(shù)據(jù)中斷請求信號請求CPU再次輸出數(shù)據(jù)中斷允許觸發(fā)器28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)端口A的INTEA對應(yīng)PC6端口B的INTEB對應(yīng)PC229方式1輸出時序

INTR

datadata輸出端口D0～D7WROBFACK

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)30方式2雙向方式方式2將方式1的選通輸入輸出功能組合成一個雙向數(shù)據(jù)端口，可以發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)只有端口A可以工作于方式2，需要利用端口C的5個信號線，其作用與方式1相同方式2的數(shù)據(jù)輸入過程與方式1的輸入方式一樣方式2的數(shù)據(jù)輸出過程與方式1的輸出方式有一點不同：數(shù)據(jù)輸出時8255A不是在OBF*有效時向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，而是在外設(shè)提供響應(yīng)信號ACK*時才送出數(shù)據(jù)31方式2雙向引腳PC6PC7PC3PA7~PA0INTE1OBFAINTRAACKAPC4PC5IBFASTBAINTE2用PC6設(shè)置INTE1（輸出）用PC4設(shè)置INTE2（輸入）輸入和輸出中斷通過或門輸出INTRA信號32方式2雙向時序data-out

INTR

data-outdata-indata-inPA0～PA7D0～D7IBF

WROBFACKSTBRD331.38255A的編程初始化編程：一個方式控制字采用控制I/O地址：A1A0＝11工作過程中：通過數(shù)據(jù)端口對外設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)讀寫利用端口A、B和C的I/O地址，A1A0依次等于00、01、10IBMPC/XT機上，端口A、B、C和控制端口的I/O地址為60H、61H、62H和63H341)寫入方式控制字：控制字格式35例：某系統(tǒng)要求使用8255的A口工作于方式1作輸入，B口工作于方式0作輸出，C口上半部輸入，下半部輸出。8255端口地址為60H-63H?？刂谱譃椋?0111000B=0B8H初始化程序為：

MOVAL，0B8H

OUT63H，AL362)

讀寫數(shù)據(jù)端口初始化編程后：當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸入接口時，執(zhí)行輸入IN指令將從輸入設(shè)備得到外設(shè)數(shù)據(jù)當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸出接口時，執(zhí)行輸出OUT指令將把CPU的數(shù)據(jù)送給輸出設(shè)備8255A具有鎖存輸出數(shù)據(jù)的能力對輸出方式的端口同樣可以輸入不是讀取外設(shè)數(shù)據(jù)讀取的是上次CPU給外設(shè)的數(shù)據(jù)37例：利用8255A的輸出鎖存能力，可實現(xiàn)按位輸出控制對輸出端口B的PB7位置位的程序段：

movdx,0fffah ;B端口假設(shè)為FFFAH

inal,dx ;讀出B端口原輸出內(nèi)容

oral,80h ;使PB7＝1

outdx,al ;輸出新的內(nèi)容383)

讀寫端口CC端口被分成兩個4位端口，兩個端口只能以方式0工作，可分別選擇輸入或輸出在控制上，C端口上半部和A端口編為A組，C端口下半部和B端口編為B組當(dāng)A和B端口工作在方式1或方式2時，C端口的部分或全部引腳將被征用其余引腳仍可設(shè)定工作在方式039對端口C的數(shù)據(jù)輸出有兩種辦法：通過端口C的I/O地址：向C端口直接寫入字節(jié)數(shù)據(jù)。這一數(shù)據(jù)被寫進(jìn)C端口的輸出鎖存器，并從輸出引腳輸出，但對設(shè)置為輸入的引腳無效通過控制端口：向C端口寫入位控字，使C端口的某個引腳輸出1或0，或置位復(fù)位內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器40端口C的位控制字位控制字寫入控制端口特別便于置位/復(fù)位內(nèi)部中斷允許觸發(fā)器INTE41例：(接上例)若A口工作于方式1作輸入，要使用中斷傳送方式，則應(yīng)當(dāng)寫PC4的按位置位字?？刂谱譃椋?0001001B=09H

MOVAL，00001001B

OUT63H，AL

42讀取的C端口數(shù)據(jù)有兩種情況未被A和B端口征用的引腳：將從定義為輸入的端口讀到引腳輸入信息；將從定義為輸出的端口讀到輸出鎖存器中的信息被A和B端口征用作為聯(lián)絡(luò)線的引腳：將讀到反映8255A狀態(tài)的狀態(tài)字43D7D6D5D4D3D2D1D0方式1輸入I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBIBFBINTRB方式1輸出OBFAINTEAI/OI/OINTRAINTEBOBFBINTRB方式2雙向OBFAINTE1IBFAINTE2INTRA×××端口C的狀態(tài)字A組B組44例：下圖采用一個8255芯片和軟盤控制器相連，箭頭標(biāo)明了I/O的方向，根據(jù)該圖，試寫出8255A口的初始化程序。設(shè)8255端口地址為0300-0303H。

8255用作軟盤基本接口45例：

A口工作在方式2，PC4-PC7作應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號線，PC3用作A組中斷請求，PC0-PC2作輸出。工作方式控制字為：11XXX000B＝0C0H初始化程序為：

MOVDX，303H

MOVAL，0C0H ；工作方式控制字

OUTDX，AL

MOVAL，00001001B

OUTDX，AL

；PC4置位，開放輸入中斷

MOVAL，00001101B

OUTDX，AL

；PC6置位，開放輸出中斷4628255A的應(yīng)用作為通用的并行接口芯片，8255A具有廣泛的應(yīng)用：應(yīng)用在IBMPC/XT微機上應(yīng)用于打印機接口電路連接簡易鍵盤驅(qū)動LED數(shù)碼管……472.18255A在IBMPC/XT上的應(yīng)用工作在基本輸入/輸出方式0端口A為方式0輸入，用來讀取鍵盤掃描碼端口B工作于方式0輸出，例如控制揚聲器等端口C為方式0輸入，讀取系統(tǒng)狀態(tài)和配置系統(tǒng)的初始化編程：

moval,10011001b

;方式控制字99H

out63h,al482.2用8255A方式0與打印機接口BUSY

DATA0～78255APC7PC2PA0～PA7打印機STROBE49打印機接口的信號與時序(Centronics)主機把數(shù)據(jù)送給引腳DATA0～DATA7同時送出數(shù)據(jù)選通信號STROBE*打印機在BUSY信號線上發(fā)出忙信號打印機處理好輸入的數(shù)據(jù)時撤消忙信號同時又送出一個響應(yīng)信號ACK*50Centronics并行打印接口標(biāo)準(zhǔn)518255A的初始化

movdx,0fffeh ;控制端口地址：FFFEH

moval,10000001B ;方式控制字：91H outdx,al ;A端口方式0輸出，C端口上輸出、下輸入

moval,00001111B ;端口C的復(fù)位置位控制字，使PC7＝1 outdx,al例152打印子程序：查詢printc proc pushax pushdxprn: movdx,0fffch ;讀取端口C inal,dx ;查詢打印機狀態(tài)

andal,04h ;PC2＝BUSY＝0？

jnz

prn

;PC2＝1，打印機忙，則循環(huán)等待例153打印子程序：輸出

movdx,0fff8h ;PC2＝0，打印機不忙，則輸出數(shù)據(jù)

moval,ah outdx,al ;將打印數(shù)據(jù)從端口A輸出例154打印子程序：打印

movdx,0fffeh ;從PC7送出控制低脈沖

moval,00001110B ;置STROBE*＝0 outdx,al

nop ;產(chǎn)生一定寬度的低電平

nop moval,00001111B ;置=1

outdx,al ;最終，STROBE*產(chǎn)生低脈沖信號例155打印子程序：返回

popdx

popax retprintc

endp例1562.3用8255A方式1與打印機接口1000pf2K15321441LS123單穩(wěn)電路+5VDATA0～78255APC6INTRPC3PC7PA0～PA7打印機ACKACKOBFSTROBE578255A方式1與打印機接口時序配合PA0～PA7（DATA0～7）ACKOBFSTROBE588255A的初始化

movdx,0fffeh

moval,0a0h outdx,al

moval,0ch ;使INTEA（PC6）為0，禁止中斷

outdx,al ……

mov

cx,counter ;打印字節(jié)數(shù)送CX

mov

bx,offsetbuffer ;取字符串首地址

callprints ;調(diào)用打印子程序例259打印子程序：輸出prints proc pushax ;保護(hù)寄存器

pushdxprint1: moval,[bx] ;取一個數(shù)據(jù)

movdx,0fff8h outdx,al ;從端口A輸出例260打印子程序：查詢

movdx,0fffchprint2: inal,dx

testal,80h ;檢測（PC7）為1否?

jzprint2 ;為0，說明打印機沒有響應(yīng)，繼續(xù)檢測例261打印子程序：返