8255并行扩展课件.ppt

第五章 系统扩展技术;5.3 输入/输出接口的扩展 ;采用8255扩展I/O口 所谓可编程的接口芯片是指其功能可由微处理机的指令来加以改变的接口芯片，利用编程的方法，可以使一个接口芯片执行不同的接口功能。目前，各生产厂家已提供了很多系列的可编程接口，MCS-51单片机常用的两种接口芯片是8255以及8155，本书主要介绍这8255在51单片机中的使用。 8255和MCS-51相连，可以为外设提供三个8位的I/O端口：A口、B口和C口，三个端口的功能完全由编程来决定。 ;8255A和MCS-51单片机的接口; 8255是一种可编程的并行I/O接口芯片，有24条I/O引脚，分成A、B两大组。允许分别编程，工作方式分为0、1、2三种。 使用8255可以实现以下功能： 并行输入或输出多位数据。 实现输入数据所存和输出数据缓冲。 提供多个通信接口联络接口信号（如中断请求。外设准备好以及选通脉冲等） 通过读取状态字可以实现程序对外设的查询。; 8255的内部结构和引脚排列;1. 8255的内部结构; (4) 读/写控制逻辑。这部分电路接收MCS-51送来的读/写命令和选口地址，用于控制对8255的读/写。 2) 引脚 (1) 数据线(8条)：D0～D7为数据总线，用于传送CPU和8255之间的数据、命令和状态字。 (2) 控制线和寻址线(6条)。 RESET：复位信号，输入高电平有效。一般和单片机的复位相连，复位后，8255所有内部寄存器清0，所有口都为输入方式。 和 ： 读/写信号线，输入，低电平有效。当为0时（必为1），所选的8255处于读状态，8255送出信息到CPU。反之亦然。 ; ：片选线，输入，低电平有效。 A0、A1：地址输入线。当=0，芯片被选中时，这两位的4种组合00、01、10、11分别用于选择A、B、C口和控制寄存器。 (3)I/O口线(24条)：PA0～PA7、PB0～PB7、PC0～PC7为24条双向三态I/O总线，分别与A、B、C口相对应，用于8255和外设之间传送数据。 (4) 电源线(2条)：VCC为+5 V，GND为地线。 ;高阻态;8255有两个控制字： 方式控制字方式控制字用于设定单片机的PA口、PB口和PC口的工作方式。 置位/复位控制字置位/复位控制字用于对8255A的PC口按位进行操作。;方式控制字;0:;8255A有3种工作方式 工作方式0基本的输入/输出方式 工作方式1选通工作方式 工作方式2双向传送方式，只有PA口工作于此方式。; 下面根据8255的不同工作方式，对控制字和状态字进行叙述： （1）方式0（基本输入/输出） 采用工作方式控制字，可以设定8255工作方式，使之工作于方式0。方式0将24条I/O引脚分成4组（PA0－PA7，PB0－PB7，PC0－PC3，PC4－PC7），可以提供基本的输入/输出功能，但是不带有联络信号或者选通脉冲。 单片机可以对8255进行I/O数据的无条件传送，外设的I/O数据在8255的各端口能得到锁存和缓冲。 ;B;（2）方式1（带联络信号的输入/输出） 方式1能分别指定PA，PB作为两个独立的8位并行I/O口，并采用原端口C中的部分引脚作为PA和PB的控制联络信号线（每组3条）。 当采用方式1工作方式时，PA和PB的功能是完全相同的，但是端口作为数据输入口或输出口时都具有不同的联络信号线和不同的工作波形图。;在方式1下,A口和B口均工作在输入状态时,需利用C口的6条线作为控制和状态信号线,其定义如图所示。;C口所提供的用于输入的联络信号有： ① (Strobe)：选通脉冲信号(输入),低电平有效。当外设送来 信号时,输入的数据被装入8255A的输入锁存器中。 ②IBF(Input Buffer Full)：输入缓冲器满信号(输出),高电平有效。此信号有效时,表示已有一个有效的外设数据锁存于8255A的口锁存器中,尚未被CPU取走,暂不能向接口输入数据,它是一个状态信号。 ③INTR(Interrupt Request)：中断请求信号(输出),高电平有效。当IBF为高、信号由低变高(后沿)时,该信号有效,向CPU发出中断请求。;B; ① 当端口A（B）被定义为方式1 并行输入时，内部控制电路自动提供两个状态缓冲器：中断允许触发器INTE和“输入数据缓冲器满”触发器IBF，同时还借用原端口C引脚作为IBF的输出端、选通信号STB的输入端和中断请求INTR信号的输出端。; INT