七可编程接口芯片微机原理与接口技术彭虎.ppt

第七章 可编程接口芯片 可编程接口概术 可编程并行输入／输出接口芯片8255A 可编程定时／计数器接口芯片8253 可编程接口概术 一个简单的具有输入功能和输出功能的可编程接口电路如下图，它包括一个输入接口，其组成主要是八位的三态门；一个输出接口，其组成主要是八位的锁存器；另外还有八位的多路转换开关及控制这个开关的寄存器FF。 用户对寄存器FF写入的内容称为命令字或方式控制字，而寄存器FF称为命令寄存器，相应的端口称为命令端口或控制端口，对可编程芯片初始化过程实际上就是对芯片的控制端口写入各种命令字的操作过程。 目前常用的可编程芯片有如下几种： 8255A 并行I/O接口 8253 计数器/定时器 8251 串行I/O 8259A 中断控制器 7.1 可编程并行输入／输出接口芯片8255A 一、功能 8255A是一种通用的可编程并行I／O接口芯片，广泛用于几乎所有系列的微型机系统中，如8086、MCS51、Z80CPU系统等。8255A具有3个带锁存或缓冲的数据端口，可与外设并行进行数据交换。用户可用程序来选择多种操作方式，通用性强。使用灵活，可为CPU与外设之间提供并行输入／输出通道。 二、 8255A的内部结构 三、 8255A的管脚分配 1、与外设连接的管脚 我们已经知道8255A有三个数据端口，每个端口是8位的，由此可推算与外设相连接的管脚共有24位。其中A口有PA7—PA0八个I/O引脚，B口有PB7—PB0八个I/O引脚，C口有PC7—PC0八个I/O引脚。特别地对于PC7—PC0，其中可有若干根复用线可用于“联络”信号或状态信号，其具体定义与端口的工作方式有关。 2、与CPU连接的管脚 包括数据线D7—D0，读写控制线和，复位线RESET，以及和CPU地址线相连接的片选信号、端口地址控制线A0和A1。 3、电源线和地线8255A的电源引脚为VCC和GND。VCC为电源线，一般取＋5V 。GND为电源地线。 四、8255与8086CPU的接口 连接方法 同RAM相似，取M/IO=0 举例 设计8位I/O接口，使8255地址为0300H 举例 设计16位I/O接口，使8255地址为0300H 五、 8255A的工作方式及编程 1、8255A的工作方式8255A有三种工作方式，它们是：①方式0——基本输入／输出方式；②方式1——选通输入／输出方式；⑨方式2—一双向传送方式。 2、8255A编程 所谓8255A编程，就是用户在使用8255前，用户可用软件来定义端口的工作方式，选择所需要的功能。 8255A复位时，A、B、C三端口工作在方式0的输入状态。 1．方式控制字 这是一个八位的控制字，代表的信息非常丰富。上面提到8255A内部的3个端口分为A、B两组，因此方式控制字也就相应地分成两个部分，分别控制A组和B组，其格式如下: 2．C口置“1”／清“0”控制字 置“1”又称为置位操作，而清“0”称为复位操作。 3．读入状态字 当8255A由程序设定在方式1或方式2工作时，C口就根据不同的情况，产生或接收“联络”信号。如果这时我们对C口进行读操作，则读出的内容就包含两部分内容，一部分是那些作为I/O线上的内容，另一部分是与“联络”状态有关的内容。 方式1的输入状态字 六、8255A的三种工作方式 1、8255A工作在方式0 方式0也叫基本输入／输出方式。 在这种方式下，端口A和端口B可以通过方式选择控制字规定为输入口或者输出口； 端口C分为高4位(PC7～PC4) 和低4位(PC3～PC0) 两个4位端口，这两个4位端口也可由方式选择控制字分别规定为输入口或输出口。 这四个并行口共可构成16种不同的使用组态。 利用8255A的方式0进行数据传输时，由于没有规定专门的应答信号，所以这种方式常用于与简单外设之间的数据传送，如向LED显示器的输出，从二进制开关装置的输入等。 8255工作过程 1、8255编程（初始化） 2、程序对端口的访问 例：8255A的A口和B口工作在方式0，A口为输入端口，接有四个开关。B口为输出端，接有一个七段发光二极管，连接电路如图所示。试编一程序要求七段发光二班管显示开关所拨通的数字。 地址 A口:8020H, B口:8022H, C口:8024H, 控制口:8026H. 方式控制字 =99H a_port equ 8000h b_port equ 8002h ctrl_port equ 8006h …… mov al,99h ；设置8255方式字 mov dx,ctrl_port out d