1、第第1010章章 并行接口芯片并行接口芯片Chapter 10 Parallel Interface ChipChapter 10 Parallel Interface Chip主要讲述主要讲述并行接口的特点并行接口的特点可编程并行通信接口芯片可编程并行通信接口芯片8255A8255A一、并行接口的特点一、并行接口的特点CPU外设外设接口电路接口电路 接口电路一边与接口电路一边与CPUCPU连接，另一边与外设连接。连接，另一边与外设连接。按照数据传送的方式分为并行接口和串行接口按照数据传送的方式分为并行接口和串行接口两大类。两大类。并行接口是在多根数据线上，以字节并行接口是在多根数据线上，以字
2、节/字为单字为单位与位与I/OI/O设备交换数据。设备交换数据。并行并行数据的各位同时传送；数据的各位同时传送；串行串行数据一位一位顺序传送。数据一位一位顺序传送。1 1、8255A8255A的结构的结构2 2、8255A8255A工作方式工作方式3 3、8255A8255A的应用的应用二、可编程并行通信接口芯片二、可编程并行通信接口芯片8255A8255A8255A的内部结构框图1 1、并行输入、并行输入/输出端口输出端口 8255A8255A有有3 3个独立的个独立的输入输入/输出端口输出端口A A、B B、C C，每个端口，每个端口8 8位，分位，分别与不同的外设进行别与不同的外设进行数
3、据交换。数据交换。通常通常端口端口A A或或B B作为作为输入输入/输出的数据端输出的数据端口，口，C C端口端口作为作为CPUCPU与与外设间的控制或状态外设间的控制或状态信息的端口，与信息的端口，与A A、B B口配合使用。口配合使用。读/写控制部件数据总线缓冲器RDWRA1A0RESETD7 D0CSA 组端口A（8）B 组端口C下半部（4）B 组端口B（8）A 组端口C上半部（4）A 组控制部件B 组控制部件8位内部数据总线 I/OPB7 PB0 I/OPA7 PA0 I/OPC7 PC4 I/OPC3 PC0 8255的内部结构框图2、A组和B组控制电路 A A组：控制组：控制A A
4、口、口、C C口高口高4 4位；位；B B组：控制组：控制B B口、口、C C口低口低4 4位；位；各有控制电路，负责接各有控制电路，负责接受来自读受来自读/写控制逻辑的各写控制逻辑的各种命令，以及来自数据总线种命令，以及来自数据总线的控制字，从而决定的控制字，从而决定A A组和组和B B组的工作方式；组的工作方式；根据根据CPUCPU的命令对的命令对C C端口端口的每一位实现的每一位实现“复位复位”或或“置位置位”。读/写控制部件数据总线缓冲器RDWRA1A0RESETD7 D0CSA 组端口A（8）B 组端口C下半部（4）B 组端口B（8）A 组端口C上半部（4）A 组控制部件B 组控制部
5、件8位内部数据总线 I/OPB7 PB0 I/OPA7 PA0 I/OPC7 PC4 I/OPC3 PC03、读/写控制部件 8255A8255A内部完成读内部完成读/写控制功能的部件。写控制功能的部件。与与6 6条输入控制线连条输入控制线连接，负责接受接，负责接受CPUCPU输入输入的控制信号。的控制信号。4、数据总线缓冲器 是一个是一个8 8位双向三态位双向三态缓冲器，是缓冲器，是8255A8255A与与CPUCPU交换各类数据的接交换各类数据的接口。口。8255A的内部结构框图读/写控制部件数据总线缓冲器RDWRA1A0RESETD7 D0CSA 组端口A（8）B 组端口C下半部（4）B
6、 组端口B（8）A 组端口C上半部（4）A 组控制部件B 组控制部件8位内部数据总线 I/OPB7 PB0 I/OPA7 PA0 I/OPC7 PC4 I/OPC3 PC08255A的引脚8255A8255A是双列直插式是双列直插式4040引脚芯片引脚芯片。1 1、与外设连接的引脚、与外设连接的引脚 A A口、口、B B口和口和C C口共口共2424条；条；2 2、与、与CPUCPU连接的引脚连接的引脚 (1)(1)数据线数据线D D0 0DD7 7；(2)(2)输入控制线：输入控制线：*RESET RESET复位信号复位信号 RESETRESET有效时，清除有效时，清除8255A8255A内
7、部寄内部寄存器，包括控制寄存器，存器，包括控制寄存器，A A口、口、B B口和口和C C口设置为输入方式。口设置为输入方式。*RD RD读信号读信号 当当RDRD低电平时，表示低电平时，表示CPUCPU读出读出8255A8255A的数据或状态信息。的数据或状态信息。1 402 393 384 375 366 357 348 339 8255A 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21 PA3 PA2 PA1 PA0 RD CSGND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB
8、1 PB2 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc PB7 PB6 PB5 PB4 PB38255A的引脚 *WR WR写信号写信号 表示表示CPUCPU将数据或命令写入将数据或命令写入8255A8255A。*CS CS片选信号。片选信号。*A A1 1A A0 0端口寻址线，直接与端口寻址线，直接与CPUCPU地地址线连接（址线连接（80888088的的A A1 1A A0 0），确定），确定CPUCPU要访问的端口地址。要访问的端口地址。8255A8255A内部有内部有3 3个输入个输入/输出端口和输出端口和一个控制寄存器，
9、由一个控制寄存器，由A A1 1A A0 0组合对应：组合对应：A A1 1A A0 0 00 00 端口端口A A A A1 1A A0 0 01 01 端口端口B B A A1 1A A0 0 10 10 端口端口C C A A1 1A A0 0 11 11 控制寄存器控制寄存器1 402 393 384 375 366 357 348 339 8255A 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21 PA3 PA2 PA1 PA0 RD CSGND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 P
10、C3 PB0 PB1 PB2 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc PB7 PB6 PB5 PB4 PB32、8255A工作方式工作方式0基本输入输出工作方式 A A、B B、C C端口都可以作为输入或输出数据端口，端口都可以作为输入或输出数据端口，以无条件传送方式进行输入输出操作。以无条件传送方式进行输入输出操作。工作方式1 应答式单向输入输出工作方式 A A、B B端口作为输入或输出数据端口，端口作为输入或输出数据端口，C C口分为口分为两组分别作为两组分别作为A A口和口和B B口的应答联络线。口的应答联络线。工作方式2
11、 应答式双向输入输出工作方式 只有只有A A口可以工作于方式口可以工作于方式2 2，可以双向操作，即，可以双向操作，即可以输入也可以输出数据，可以输入也可以输出数据，C C口作为应答信号。口作为应答信号。位操作工作方式：只有只有C C口可以进行位操作。口可以进行位操作。8255A8255A的工作方式，可由的工作方式，可由CPUCPU用用I/OI/O指令输出一指令输出一个个控制字控制字到到8255A8255A的控制字寄存器来选择。的控制字寄存器来选择。可以分别选择端口可以分别选择端口A A和端口和端口B B的工作方式，端的工作方式，端口口C C分成两部分，上半部随端口分成两部分，上半部随端口A
12、A，下半部随端口，下半部随端口B B。端口端口A A能工作于方式能工作于方式0 0、1 1和和2 2，而端口，而端口B B只能工只能工作于方式作于方式0 0和和1 1。1D6D5D4D3D2D1D 00：端口C PC3PC0输出1：端口C PC3PC0输入0：端口B输出1：端口B输入0 0：端口A方式00 1：端口A方式11 X：端口A方式20：端口B方式01：端口B方式10：端口C PC7PC4输出1：端口C PC7PC4输入0：端口A输出1：端口A输入方式控制字标志位控制命令字控制命令字设某片8255A的端口地址是60H-63H，工作于方式0，端口A和端口C高4位输出，端口B和端口C低4位
13、输入，设置该8255A的方式选择控制字。解：方式选择控制字解：方式选择控制字=1=100000 0 0 00 01 11B=83H1B=83H1D6D5D4D3D2D1D 00：端口C PC3PC0输出1：端口C PC3PC0输入0：端口B输出1：端口B输入0 0：端口A方式00 1：端口A方式11 X：端口A方式20：端口B方式01：端口B方式10：端口C PC7PC4输出1：端口C PC7PC4输入0：端口A输出1：端口A输入方式控制字标志位 端口端口C C的的8 8位中的任一位，可用一条输出指令来位中的任一位，可用一条输出指令来置位或复位（其它位的状态不变）。这个功能主置位或复位（其它位
14、的状态不变）。这个功能主要用于控制。能实现这个功能的控制字：要用于控制。能实现这个功能的控制字：位操作命令字例题（位操作控制字）（1）已知8255A的端口地址为02E0H02E3H，请实现对端口C的PC2置位和PC4复位。解：MOV DX，02E3H；大于8位的端口地址送DXMOV AL，05H；位操作控制字0000 0101OUT DX，AL；置位PC2MOV AL，08H；位操作控制字0000 1000 OUT DX，AL；复位PC4 0XXXD3D2D1D0端口C的位选择：PC0 0 0 0 PC1 0 0 1 PC2 0 1 0 PC3 0 1 1 PC4 1 0 0 PC5 1 0
15、1 PC6 1 1 0 PC7 1 1 10：复位1：置位标志位不用注意：必须写入控制端口。注意：必须写入控制端口。例题（位操作控制字）（2）请在8255A的C端口的PC7位输出一个正脉冲（设原来PC7=0）。解：程序段如下 MOV AL,0FH ；置位PC7，操作控制字00001111 OUT CTRL_PORT,AL；写入控制端口 MOV AL,0EH ；复位PC7，操作控制字 00001110 OUT CTRL_PORT,AL；写入控制端口0XXXD3D2D1D0端口C的位选择：PC0 0 0 0 PC1 0 0 1 PC2 0 1 0 PC3 0 1 1 PC4 1 0 0 PC5 1
16、 0 1 PC6 1 1 0 PC7 1 1 10：复位1：置位标志位不用工作方式工作方式00基本输入输出工作方式基本输入输出工作方式1 1）方式）方式0 0下下8255A8255A有两个有两个8 8位端口：端口位端口：端口A A和端口和端口B B，两个两个4 4位端口：端口位端口：端口C C的高的高4 4位和端口位和端口C C的低的低4 4位；位；2 2）任何一个端口可以作输出或输入，由用户程序设）任何一个端口可以作输出或输入，由用户程序设定；定；3 3）方式）方式0 0适用于无条件传送方式。适用于无条件传送方式。4 4）方式）方式0 0中，端口的输入、输出可以有中，端口的输入、输出可以有1
17、616种不同的种不同的组合。组合。工作方式工作方式11应答式单向输入输出工作方式应答式单向输入输出工作方式1 1）方式）方式1 1下下8255A8255A可作为一个或两个选通端口，每个选通端可作为一个或两个选通端口，每个选通端口包含有：口包含有：8 8位数据端口、位数据端口、3 3位控制线（由端口位控制线（由端口C C规定的位规定的位提供）、中断逻辑；提供）、中断逻辑；2 2）A A口、口、B B口都可以作输出或输入，输出、输入均锁存；口都可以作输出或输入，输出、输入均锁存；3 3）若只有一个端口工作于方式）若只有一个端口工作于方式1 1时，余下的时，余下的1313位可工作于方位可工作于方式式
18、0 0；若两个端口都工作于方式；若两个端口都工作于方式1 1时，端口时，端口C C余下的余下的2 2位可位可设定为输入或输出，且也具有置位设定为输入或输出，且也具有置位/复位功能。复位功能。在方式在方式1 1下，端口下，端口C C的某些位规定作为联络信号，但这的某些位规定作为联络信号，但这种规定在输入和输出时不相同。种规定在输入和输出时不相同。工作方式工作方式11输入输入A A、B B端口工作于方式端口工作于方式1 1输入时，方式选择输入时，方式选择控制字及端口控制字及端口C C对对应的控制信号见图应的控制信号见图示；示；每端口有每端口有3 3个控制信号：个控制信号：STBSTB选通信号，低选
19、通信号，低电平有效，由外设电平有效，由外设产生的输入信号；产生的输入信号；D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01011I/OXXXPC7,PC6作I/O0：输出1：输入STBAIBFAINTRA端口A方式1输入方式控制字PA7PA0PC7，6INTEAPC4PC5&PC3I/ORD2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01XXXX11X端口B方式1输入方式控制字PB7PB0RDSTBBIBFBINTRBINTEBPC2PC1PC0&IBFIBF输入缓冲器满，是输入缓冲器满，是8255A8255A的输出信号，可供的输出信号，可供CPUCPU查询或查询或用于外设联络。用于外设联
20、络。IBFIBF有效时，表明在输入锁存器中已存放有效时，表明在输入锁存器中已存放了一个数据；了一个数据；工作方式工作方式11输入输入INTRINTR中断请求信中断请求信号，是号，是8255A8255A的输的输出信号，供出信号，供CPUCPU查查询或向询或向CPUCPU发出中发出中断请求；断请求；INTEINTE中断允许标中断允许标志；志；*A A口中断允许，口中断允许，PCPC4 4置位；置位；*B B口中断允许，口中断允许，PCPC2 2置位；置位；D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01011I/OXXXPC7,PC6作I/O0：输出1：输入STBAIBFAINTRA端口A方式1输
21、入方式控制字PA7PA0PC7，6INTEAPC4PC5&PC3I/ORD2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01XXXX11X端口B方式1输入方式控制字PB7PB0RDSTBBIBFBINTRBINTEBPC2PC1PC0&方式方式1 1中断输入过程首先必须对端口进行初始化：设置方式选中断输入过程首先必须对端口进行初始化：设置方式选择控制字，设置端口择控制字，设置端口C C置位置位/复位控制字，将端口设置为中复位控制字，将端口设置为中断允许。断允许。工作方式工作方式11输出输出 A A、B B端口工作于端口工作于方式方式1 1输出时，方输出时，方式选择控制字及式选择控制字及端口端
22、口C C对应的控制对应的控制信号见图示；信号见图示；每端口有每端口有3 3个控个控制信号：制信号：OBFOBF输出缓冲器输出缓冲器满，满，8255A8255A给外设给外设的控制信号；的控制信号；D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01011I/OXXXPC5,PC4作I/O0：输出1：输入ACKAOBFAINTRA端口A方式1输出方式控制字PA7PA0PC5，4INTEAPC6PC7PC3I/OWR2&D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01XXXX11X端口B方式1输出方式控制字PB7PB0WRACKBOBFBINTRBINTEBPC2PC1PC0&ACKACK外设响应信号，
23、外设给外设响应信号，外设给8255A8255A的输入信号，表明输出的输入信号，表明输出数据已经接受了；数据已经接受了；INTRINTR中断请求信号，若中断请求信号，若INTEINTE1 1，8255A8255A向向CPUCPU发出中断请发出中断请求信号；求信号；INTEINTE中断允许标志。中断允许标志。工作方式1输出 方式方式1 1输出与输输出与输入相同，首先必入相同，首先必须对端口进行初须对端口进行初始化：始化：设置方式选择设置方式选择控制字，设置端控制字，设置端口口C C置位置位/复位控复位控制字，将端口设制字，将端口设置为中断允许。置为中断允许。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
24、 D01011I/OXXXPC5,PC4作I/O0：输出1：输入ACKAOBFAINTRA端口A方式1输出方式控制字PA7PA0PC5，4INTEAPC6PC7PC3I/OWR2&D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01XXXX11X端口B方式1输出方式控制字PB7PB0WRACKBOBFBINTRBINTEBPC2PC1PC0&同样，方式同样，方式1输出可用于程序查询传送方式，输出可用于程序查询传送方式，CPU可通过查询可通过查询输出缓冲器满信号输出缓冲器满信号OBF的状态，确定是否可以送出数据。的状态，确定是否可以送出数据。端口端口A或或B可分别设为输入和输出，不受另一端口影响。可
25、分别设为输入和输出，不受另一端口影响。工作方式2双向传送方式1 1）方式）方式2 2只用于端口只用于端口A A；2 2）端口）端口A A工作于方式工作于方式2 2下，端口下，端口C C的的PCPC7 7 PCPC3 3作其联络作其联络控制；控制；3 3）方式）方式2 2的输入的输入/输出过程相当于方式输出过程相当于方式1 1的输入过程的输入过程和输出过程的组合。和输出过程的组合。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D011XXX1/01/0I/OSTBAIBFAINTRA端口A方式2方式控制字PA7 PA0INTE2PC4PC5PC3WRRDINTE1PC6PC7&1ACKAOBFA端口
26、 B&已知A,B,C端口均作为输入或输出端口,有12个开关和12个发光二极管,每一个开关对应一个发光二极管,当某一开关接通时,对应的发光二极管就亮,否则就暗。试编写程序段实现此功能。(8255A的端口地址是0218H-021BH)8255A+5VK0(CPU数据总线）D0D7(8088A1)A1RESET(CPU)WR(CPU)RD(8088A0)A0CSPB0PB7PC0PC3K7K8K11.PA0PC7PC4PA7发光二级管驱动器.L0L11L8L7.+5V3、8255A应用(续上页)解解:程序段流程图程序段流程图8255A初始化B口读入开关状态数据处理处理结果输出到A口C口低四位读入开关
27、状态数据处理处理结果输出到C口高三位8255A+5VK0(CPU数据总线）D0D7(8088A1)A1RESET(CPU)WR(CPU)RD(8088A0)A0CSPB0PB7PC0PC3K7K8K11.PA0PC7PC4PA7发光二级管驱动器.L0L11L8L7.+5V(续上页)解解:程序段清单程序段清单MOV AL,83HMOV AL,83H ;B ;B口和口和C C口低口低4 4位输入位输入,A,A口和口和C C高高4 4位输出位输出MOV DX,021BHMOV DX,021BH;控制端口地址送控制端口地址送DXDXOUT DX,ALOUT DX,AL ;从控制端口写入方式控制字从控制
28、端口写入方式控制字LL:MOV DX,0219HLL:MOV DX,0219H;读读B B口口IN AL,DXIN AL,DXDEC DXDEC DX;A;A口口OUT DX,ALOUT DX,AL ;将将B B口读入的开关状态从口读入的开关状态从A A口输出口输出MOV DX,021AHMOV DX,021AH;C;C口口IN AL,DXIN AL,DX;C;C口读入数据口读入数据MOV CL,4MOV CL,4SHL AL,CLSHL AL,CL ;将低将低4 4位左移到高位左移到高4 4位位OUT DX,ALOUT DX,AL ;将低将低4 4位读入的从高位读入的从高4 4位输出位输出JMP LLJMP LLHLTHLT
