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第九章 可编程外围接口芯片8255A及其应用
9.1 8255A的工作原理
9.2 8255A的应用举例
习题9
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8255A是一种通用的芯片,是为Intel系列微处理器设计的,也可用于其它系列的微机系统中,可由程序来改变其功能,通用性强,使用灵活。用8255A作接口时,通常不需要附加外部逻辑电路就可直接为CPU和外设之间提供数据通道,是应用极广的并行I/O接口芯片。
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9.1 8255A的工作原理
9.1.1 8255A的内部结构和引脚信号
8255A具有三个可编程的数据端口(A口、B口和C口),能在三种方式下工作。单一+5V电源供电。其内部结构框图如图9.1(a)所示,引脚图如图9.1(b)所示。
一、数据总线缓冲器
双向、三态的8位数据缓冲器,是8255A和系统总线相连接的通道。
D7~ D0:双向三态8位数据线,与系统的数据总线相连接。
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图9.1 8255内部结构和引脚图
(a) 8255A内部结构;(b) 8255A外引脚图
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表9-1 8255A的控制信号与执行的操作之间的对应关系
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CS:片选信号,低电平有效。
RD、WR:读、写信号,低电平有效。
RESET:复位信号。当它为高电平时,所有内部寄存器(包括控制寄存器)都被清除。三个数据端口则被置为输入方式。
A1、A0:口地址线。用来选择8255A内部的三个数据端口和控制端口。与CPU地址总线对应相连。
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三、数据端口A口、B口、C口
8255A有三个数据端口,即A口、B口、C口,每一个端口都是8位口,各端口都可由程序设定为输入口或输出口,此外,C口还可作控制口,用于输出控制信号和输入状态信号。
A口:有一个8位的数据输入锁存器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器。因此A口适用在双向的数据传输场合。不管是输入还是输出,都可以锁存。
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B口:有一个8位的数据输入缓冲器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器组成。因此用B口作输出口时,数据可以锁存;作输入时,不能锁存。
C口:有一个8位的数据输入缓冲器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器。在方式字的控制下,C口可以分成两个4位的端口,每个端口有一个4位的输出锁存器,这两个4位口分别与A口和B口配合,以输出控制信号和从外部输入状态信号。
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PA7~PA0:A口外设数据线。
PB7~PB0:B口外设数据线。
PC7~PC0:C口外设数据线。
四、 A组和B组控制逻辑
A组控制逻辑控制A口和C口的高4位(PC4~PC7),B组控制逻辑控制B口和C口的低4位(PC0~PC3)。这两组控制逻辑接受读/写控制逻辑来的命令以及从内部数据总线接受控制字,向相应的口发出命令以控制其动作。
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9.1.2 8255A的控制字
在使用8255A之前,要由CPU先对它进行初始化,写入控制字。 8255A有两类控制字。一个是方式选择控制字,另一个是C口按位置1/置0控制字。这两个控制字都写入控制口,根据D7位的状态决定是哪一个控制字。
1. 方式选择控制字
方式选择控制字用来决定8255A三个数据端口各自的工作方式,它的格式如图9.2所示。
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图9.2 82
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