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甘肃冶金高级技术学院 甘肃冶金高级技术学院 第七章 常用外围设备接口技术 本章学习目标 1、掌握简单的并行接口芯片的外特性与应用 2、掌握8255A的结构、工作原理和硬件连接 3、掌握8255A的初始化方法 4、掌握简单并行接口的应用 1、 可编程接口芯片概述 接口电路应具有如下电路单元： ①输入/输出数据锁存器和缓冲器 用于解决CPU与外设之间速度不匹配的矛盾，以及起隔离和缓冲的作用。 ②控制命令和状态寄存器 用来存放CPU对外设的控制命令，以及外设的状态信息。 ③地址译码器 用来选择接口电路中的不同端口。 ④读写控制逻辑 ⑤中断控制逻辑 2、 片选概念 3、 读/写概念 读操作时，输入接口信息由数据总线进入CPU，数据何时读入CPU，由RD控制。 写操作时，数据何时由数据总线进入输出接口芯片由WR控制。 4、 可编程接口的概念 多通道是指一个接口芯片一面与CPU连接，另一面可接几个外设。 多功能是指一个接口芯片能实现多种接口功能，实现不同的电路工作状态。 可编程是指通过计算机的指令来选择不同的通道和不同的电路功能。 可编程芯片是指接口电路的组态可由计算机指令来控制的接口芯片。 接口芯片中用来存放控制电路组态的控制字节的寄存器称为控制寄存器。 5、 联络的概念 简单的I/O接口的扩展通常用74LS244(8位三态缓冲器及总 线驱动器)扩展输入口，用74LS273(8D锁存器)扩展输出口。 若要求当某键按下时，相应的LED发光，则接口程序如下： LOOP：MOV DPTR,#PORT1 MOVX A,@DPTR MOV DPTR,#PORT2 MOVX @DPTR,A JMP LOOP 在扩展接口时，还应注意两点: 1、概述 INTEL8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口芯片，又称“可编程外设接口芯片”。 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片 最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器 与CPU间、与外设间的接口电路：状态寄存器和控制寄存器 还有端口的译码和控制电路、中断控制电路 共24个外设引脚，分3个端口、2组控制 共三种输入输出工作方式 2、 8255A的结构和功能 1. 8255A的内部结构 ①数据总线 一个三态8位双向缓冲器，用作8255A同系统数据总线相连时的缓冲部件，CPU通过执行输入/输出指令来实现对缓冲器发送或接收数据。8255A的控制字和状态字也是通过该缓冲器传送的。 ②三个8位数据端口PA、PB、PC 端口A：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入锁存器。 端口B：一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器。 端口C：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存）。 端口A：PA0 ~ PA7 A组，支持工作方式0、1、2 端口B：PB0 ~ PB7 B组，支持工作方式0、1 端口C：PC0 ~ PC7 仅支持工作方式0 A组控制高4位PC4～PC7 B组控制低4位PC0～PC3 ③A组和B组控制电路 由A、B两组控制电路组成。 主要作用是根据CPU发出的方式选择控制字控制8255A的工作方式，每个控制组都接收来自读/写控制逻辑的“命令”，接收来自内部数据总线的“控制字”，并向与其相连的端口发出适当的控制信号；也可根据控制字的要求对C口按位进行置位或复位。 A组控制部件用来控制PA口和C口的高4位，B组控制部件用来控制PB口和PC口的低4位。 ④读/写控制逻辑 用来管理数据信息、控制字和状态字的传送，它接收来自CPU地址总线的A1、A0和控制总线的有关信号（RD、WR、RESET等)，向8255A的A、B两组控制部件发送命令。 2. 8255A的引脚功能 3、8255A的工作方式与初始化 1.工作方式 ①方式0－基本输入∕输出 方式0下，每一个口都作为基本的输入输出口，C口的高4位和低4位以及A口、B口都可以独立地设置为输入口或输出口。 基本输入∕输出下工作时，CPU可以采用无条件读写方式与8255A交换数据，也可采用查询方式。 基本输入∕输出下工作时，输出的数据被锁存，而输入数据是不锁存的。 ②方式1－选通输入∕输出 方式1下将三个端口分成A、B两组，A、B两个口作为数据口，C口分成两部分，分别作为A口和B口的联络信号。 ⑴方式1的输入 STB——选通信号，低电平有效 由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至8255A的输入锁存器 IBF——输入缓冲器满信号，高电平有效 8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器 INTR——中断请求信号，高电平有效 825