接口芯片介绍.ppt

第八章 可编程接口芯片 第一节 并行通信接口 计算机与外设交换信息的过程中： 并行通信：多位数据通过多条数据线同时传送 串行通信：多位数据通过同一条数据线按位传送 在计算机内部数据是并行传送的。因此，并行接口电路相对简单，串行接口电路由于要进行串并行转换相对复杂。 并行接口电路芯片常用的有两类： 1、普通的8位锁存器及缓冲器 2、可编程设置工作方式的并行接口 一、并行接口电路 （一）输入接口（数据部分） 如果外设送来的数据都是静态数据，接口可以简化为缓冲器。 （二）输出接口（数据部分） 如果送给外设的数据都是静态数据，接口可以简化为锁存器。 （三）实例 开关状态输入接口电路 74LS244是双4位的三态缓冲器，由G1和G2各控制4位的选通。 注意：电阻用来限制输入电流。 发光二极管输出接口电路 74LS373是8位的三态锁存器，由LE控制锁存，OE控制选通。 注意：电阻用来限制输入电流。 二、通用并行接口8255A 8255A 是INTEL系列的并行接口芯片，可编程来设置工作方式。用来连接外设时，一般不需要再附加外部电路。 40PIN、DIP封装，芯片体积大，设计简单的系统通常不用。 在目前的主板中，功能已经集成在芯片组中，但使用和编程与8255A完全一致。 （一）芯片的引脚 8255A和总线连接的引脚： D7~D0，A1~A0，CS，RESET，RD，WR。 说明：有22=4个8位的端口可被CPU寻址访问。 8255A和外设连接的引脚： PA7~PA0，PB7~PB0，PC7~PC0。 说明：有A、B、C三组8位的口线。 电源和地线： Vcc和GND。 （二）内部结构框图 说明： （1） A1A0 端口 口线 00 端口A PA7~PA0 01 端口B PB7~PB0 10 端口C PC7~PC0 11 对控制端口写控制字 （2） 端口C又可以分成“上C口”和“下C口”2个部分，用作A口和B口的控制信号线，所以把A口+上C口称为A组，B口+下C口称为B组。 （3） PA口：输入有锁存器，输出有锁存器和缓冲器， PB和PC口：输入有缓冲器，输出有锁存器和缓冲器。 （三）控制字编程 （1）工作方式控制字：对A1A0=11的端口写入D7=1的数据 （2）置位复位控制字： 对A1A0=11的端口写入D7=0的数据表示对C口进行位操作。（注意：对A1A0=10的端口操作表示对C口进行字节操作） （四）工作方式 （1）工作方式0：基本的输入输出方式。 A口、B口、上C口、下C口都可以独立设置作为输入或输出使用。 适合用于无条件或查询式传送。 （2）工作方式1：应答式输入输出方式。 A口、B口可以分别作为数据口工作在方式1。 需要使用C口中特定的引脚作为选通和应答使用。C口中其余的引脚仍可工作在方式0，定义为输入或输出使用。 适合用于中断式传送。 图例1 说明： 1、当CPU向端口A输出数据以后，在WR的上升沿使OBFA变为低电平。 2、当外设接收到数据以后，发出一个负脉冲ACKA送给8255A，使OBFA变为高电平。 3、ACKA和OBFA都变为高电平以后，如果INTEA允许，则8255A发出中断请求信号，以便使CPU再次输出数据。WR的下降沿使INTRA恢复低电平。 可以通过对PC6的置位和复位来设置INTEA。 图例2 说明： 1、当外设数据准备好以后，发出一个负脉冲选通信号STB ，使A口打开锁存器接收数据。 2、A口接收到数据以后，发出IBFA，由RD信号的上升沿使IBFA恢复低电平。 3、STB和IBFA都变为高电平以后，如果INTEA允许，则8255A发出中断请求信号，以便使CPU接收数据。RD信号的下降沿使INTRA恢复低电平。 可以通过对PC4的置位和复位来设置INTEA。 图例3 图例4 可通过对PC2置位或复位来设置INTEB。 （3）工作方式2：双向应答式输入输出方式。 A口可以作为数据口工作在方式2。相当于是A口工作在方式1的输入和输出的叠加。 三、8255A在PC机中的应用 PC机中有一片8255A，用作键盘输入和系统设置开关输入的并行接口，同时提供扬声器发声和其他控制信号。 端口地址是60H~63H。正常工作时A、B、C三个口都是方式0，其中A口、C口输入，B口输出。工作方式控制字是： = 99H。 在PC机中，主板上产生接口电路芯片片选信号的电路：