Interface(PPI)101 8255A工作原理 1011 結(jié)構(gòu)和功

1、并行I/O接口芯片（Programmable Peripherial Interface）(PPI)10.1 8255A工作原理 10.1.1 結(jié)構(gòu)和功能第十章 可編程外圍接口芯片8255AA組 A口（8位）PA7PA0RESETWRA組C口高位（4位）PC7PC4A組C口低位（4位）PC3PC0B組 B口（8位）PB7PB0數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器）A組控制讀寫(xiě)控制邏輯RDCSA0A1B組控制1 402 393 384 375 366 357 348 339 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 218255APA3PA2PA1P

2、A0RDCS GNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2PA4PA5PA6PA7RW RESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB31（1）數(shù)據(jù)端口A、B、C A口：雙向，8位，可工作于方式0、1、2 B口：雙向，8位，可工作于方式0、1 C口：1）雙向，8位 2）雙向，4位2 3）配合產(chǎn)生A、B口控制信號(hào)（2）A、B組控制邏輯1）決定A、B組工作方式2）對(duì)C口每一位置/復(fù)位（3）數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器 雙向，8位，三態(tài)（4）讀/寫(xiě)控制邏輯 管理所有的內(nèi)部或外部數(shù)據(jù)信息、控制字或狀態(tài)字的傳送過(guò)程。（5）RESET 高電平有效 將82

3、55A空載寄存器內(nèi)容清0，并將A、B、C口置為輸入方式。28255A基本操作表A1A0RDWRCS 操作001010000111000 端口A數(shù)據(jù)總線(xiàn) 端口B數(shù)據(jù)總線(xiàn) 端口C數(shù)據(jù)總線(xiàn)00110101111100000000 數(shù)據(jù)總線(xiàn)端口A 數(shù)據(jù)總線(xiàn)端口B 數(shù)據(jù)總線(xiàn)端口C 數(shù)據(jù)總線(xiàn)控制字寄存器X1XX1XX01X11100 數(shù)據(jù)總線(xiàn)為三態(tài)（高阻） 非法狀態(tài) 數(shù)據(jù)總線(xiàn)為三態(tài)（高阻）310.1.2 控制字1）方式選擇控制字 方式0 基本輸入輸出方式 方式1 選通輸入輸出方式 方式2 雙向總線(xiàn)I/O方式2）置位/復(fù)位控制字 可使C口任一引腳單獨(dú)置1或清0，或者為應(yīng)答式數(shù)據(jù)傳送發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)。4D7D6

4、 D5 D4D3D2D1D0C口低4位選擇（方式0時(shí)）1=輸入 0=輸出B口輸入輸出選擇1=輸入 0=輸出B口工作方式選擇1=方式1 0=方式0B組A組C口高4位輸入輸出選擇1=輸入 0=輸出A口輸入輸出選擇1=輸入 0=輸出A口工作方式選擇01=方式1 00=方式01x=方式2D7 =1標(biāo)志位方式選擇控制字1）方式選擇控制字5D7D6 D5 D4D3D2D1D0無(wú)關(guān)D7=0 標(biāo)志位置位/復(fù)位控制字對(duì)某一位置位 / 復(fù)位1置位 0復(fù)位01234567010101010011001100001111置位 / 復(fù)位位選擇 2）置位/復(fù)位控制字6ABCBDBPB7 PB0PA7 PA0PC3 PC0

5、PC7 PC48255RD WRD7D0A0 A1 CSPBPAPC88I/OI/O44I/OI/O88I/OI/OPB7 PB0PA7 PA0PBPAPC控制或I/O控制或I/O88I/OI/OPB7 PB0PA7 PA0PBPAPCI/O控制方式0：基本輸入輸出方式1：選通輸入輸出方式2：雙向總線(xiàn)I/O10.1.3 8255A工作方式和C口狀態(tài)字7 方式1、2時(shí)，C口用作A口或B口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用輸入指令可讀取C口的狀態(tài)。（1）方式0（Basic Input/Output） 適用于不需要應(yīng)答信號(hào)的簡(jiǎn)單輸入輸出場(chǎng)合 3個(gè)8位端口 或 2個(gè)8位2個(gè)4位端口 CPU用IN，OUT指令直接操作，不需

6、用于應(yīng)答的聯(lián)絡(luò)信號(hào) 輸出可以鎖存，輸入不能鎖存各口均工作于方式0時(shí)的控制字D7D6 D5 D4D3D2D1D01 0 0 x x 0 x x A口B口8（2）方式1（Basic Input/Output） A、B口為數(shù)據(jù)口 輸入輸出均可鎖存 C口的6根線(xiàn)用來(lái)產(chǎn)生或接受聯(lián)絡(luò)信號(hào)1）選通輸入方式（到CPU）輸入設(shè)備&PC4PC5PC3INTEAPA7PA0PC6 PC7STBAIBFAINTRAI/O（2）RDD7D0A口D7D6 D5 D4D3D2D1D01 0 1 1 I/OX X X方式 1端口A輸入PC6、71輸入0輸出A口工作在方式1輸入時(shí)的控制字9（1）外設(shè)數(shù)據(jù)送PA7PA0，向825

7、5A發(fā)負(fù)脈沖，選通信號(hào)/STBA（PC4低），外設(shè)輸入數(shù)據(jù)鎖存到8255A的輸入鎖存器。（2）經(jīng)tSIB時(shí)間后，IBFA（輸入緩沖器滿(mǎn)信號(hào)）為高，它作為對(duì)輸入設(shè)備的應(yīng)答信號(hào)，用于通知外設(shè)輸入緩沖器已滿(mǎn)，不要再送新的數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)。（PC5高）（3）經(jīng)tSIT時(shí)間后，若/STBA，IBFA和INTEA同時(shí)為高，INTRA有效（PC3高），向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后，通過(guò)執(zhí)行中斷服務(wù)程序中的IN指令，使讀信號(hào)/RD有效。（/RD低）（4）經(jīng)tRIT時(shí)間后，使INTRA變低，清中斷。（5）/RD結(jié)束，數(shù)據(jù)已讀入，經(jīng)tRIB時(shí)間，IBFA變低（PC5低）表示緩沖器已空，一次數(shù)據(jù)輸入過(guò)程結(jié)束，通知外

8、設(shè)可再送一個(gè)新數(shù)據(jù)來(lái)。注：INTE無(wú)外部引腳，INTEA、INTEB分別由置位/復(fù)位控制字中PC4和PC2控制，置1則允許中斷。10（到CPU）輸入設(shè)備&PC2PC1PC0INTEBPB7PB0STBBIBFBINTRBRDB口D7D6 D5 D4D3D2D1D01 X X X X 1 1 X端口 B 方式1端口 B 輸入B口工作在方式1輸入時(shí)的控制字2）選通輸出方式（到CPU）輸出設(shè)備&PC7PC6PC3INTEAPA7PA0PC4 PC5OBFAACKAINTRAI/OWRA口D7D6 D5 D4D3D2D1D01 0 1 1 I/OX X X方式 1端口A輸出PC4、51輸入0輸出A口工

9、作在方式1輸出時(shí)的控制字11（1）當(dāng)/OBFA高（輸出緩沖器空）（PC7高），INTEA高（中斷允許）時(shí)，向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序。用OUT指令，CPU數(shù)據(jù)送輸出緩沖器，/WR變低。（2）經(jīng)tWIT時(shí)間后，清中斷請(qǐng)求信號(hào)INTRA。（PC3低）（3）此外，/WR信號(hào)的后沿（上升沿）使/OBFA有效（PC7低）通知外設(shè)從8255A輸出緩沖器中取走數(shù)據(jù)。（4）外設(shè)收到這個(gè)數(shù)據(jù)后，發(fā)應(yīng)答信號(hào)/ACKA。（PC6低）（5）/ACKA有效之后，再經(jīng)tAOB時(shí)間，/OBFA無(wú)效（PC7高）表示緩沖器已空。（6）/ACKA回到高電平后，經(jīng)tAIT時(shí)間，INTRA變高（PC3高）向

10、CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，要求CPU送新的數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)。注：INTE無(wú)外部引腳，INTEA、INTEB分別由置位/復(fù)位控制字中PC6和PC2控制，置1則允許中斷。12（到CPU）&PC1PC2PC0INTEBPB7PB0INTRBWRB口輸出設(shè)備OBFBACKBD7D6 D5 D4D3D2D1D01 X X X X 1 1 X端口 B 方式1端口 B 輸出B口工作在方式1輸出時(shí)的控制字（3）方式2（Bidirectional Bus） 雙向總線(xiàn)I/O僅A口可工作于方式2 輸入輸出均可鎖存，不能同時(shí)進(jìn)行C口的PC3PC7作為A口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)13輸入輸出設(shè)備&PC7PC6PC4INTE2PA7PA0PC0 PC

11、2STBAIBFAINTRAI/OCPUWDD7D0PC5PC3RD&INTE11ACKA0TFAD7D6 D5 D4D3D2D1D01 1 X X X I/O I/O I/OA口方式2PC2-01輸入0輸出端口 B1輸入0輸出B 口方式1方式10方式0可看作A口將方式1的輸入和輸出狀態(tài)結(jié)合在一起14（4）幾種工作方式的組合與C口狀態(tài)字1）方式1 a. A、B口輸入 PC6、7 I/O b. A、B口輸出 PC4、5 I/O c. A口輸入 B口輸出 PC6、7 I/O d. A口輸出 B口輸入 PC4、5 I/O2）A口方式2 a. B口方式0 PC2PCO I/O b. B口方式1 C口8

12、位全用作聯(lián)絡(luò)信號(hào)3）A口方式0，B口方式1 A口方式1，B口方式0C口狀態(tài)字：用IN指令讀C口狀態(tài)，用于測(cè)試和檢查外設(shè)當(dāng)前狀態(tài)1）方式1狀態(tài)字15D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0I/O I/O IBFA INTEA INTRAINTEB IBFBINTRB輸入狀態(tài)字D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0OBFA INTEA I/O I/O INTRAINTEB OBFBINTRB輸出狀態(tài)字D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0OBFA INTE1 IBFA INTE2 INTRAX X X 2)方式2狀態(tài)字1610.2 8255A的應(yīng)用10.2.1 基本I/O應(yīng)用

13、例：檢測(cè)開(kāi)關(guān)K7K0狀態(tài)，開(kāi)關(guān)斷，則LED亮，開(kāi)關(guān)閉合，則LED滅17分析：1）端口地址 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 X X 04個(gè)端口地址：F0H F2H F4H F6H2）工作方式 A口方式0輸入 B口方式0輸出 C口未用初始化： MOV DX，OF6H ；控制字寄存器地址 MOV AL，10010000B ；控制字內(nèi)容 OUT DX，AL ；寫(xiě)入控制字TEST： MOV DX，OF0H ；指向A口 IN AL，DX ；從A口讀入開(kāi)關(guān)狀態(tài) MOV DX，0F2H ；指向B口 OUT DX，AL ；B口控制LED，指示A口開(kāi)關(guān)狀態(tài) JMP TEST ；

14、循環(huán)檢測(cè)1810.2.2 接矩陣式鍵盤(pán) 檢測(cè)是否有鍵按下：從A口向所有行輸出0電平，通過(guò)B口低4位讀列值，其中如果有為0的，則表示有鍵按下。PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0C98DE40F615B273APA0PA1PA2PA38255A8255A+5V19鍵盤(pán)掃描過(guò)程：（1）檢測(cè)鍵盤(pán)上所有的鍵是否都松開(kāi)，反復(fù)檢測(cè)直至全松開(kāi)。（2）檢測(cè)鍵盤(pán)上是否有鍵按下，反復(fù)檢測(cè)直至有鍵按下。（3）若有鍵按下，則消除鍵抖動(dòng)后（硬件消抖動(dòng)電路，軟件延時(shí)消抖動(dòng)下），再確認(rèn)該鍵是否按下。（4）對(duì)按下的鍵進(jìn)行編碼，即將該鍵所在的行號(hào)和列號(hào)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制代碼。注：若在按鍵時(shí)，多個(gè)鍵盤(pán)同時(shí)按下，可取最后松

15、開(kāi)的按鍵作為本次按下的鍵。（5）檢測(cè)該鍵是否松開(kāi)，反復(fù)檢測(cè)直至松開(kāi)。20；端口地址PORT_A EQU 0FF9H ；8255A口地址PORT_B EQU 0FFBH ；8255B口地址PORT_CTL EQU 0FF9H ；8255控制口地址；數(shù)據(jù)段，鍵盤(pán)掃描碼表，對(duì)應(yīng)0 1 2 A B C D E FDATA SEGMENTTABLE DB 77H， 7BH， 7DH，7EH DB 0B7H， 0BBH， 0BDH，0BEH DB 0D7H， 0DBH， 0DDH，0DEH DB 0E7H， 0EBH， 0EDH，0EEHDATA ENDSSTACK SEGMENT STACK DW 50

16、 DUP(0)TOP_STACK LABEL WORDSTACK ENDS21；代碼段CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKSTART: MOV AX,STACK MOV SS,AX LEA SP,TOP_STACK MOV AX,DATA MOV DS,AX；初始化8255A，方式0，A口輸出，B口、C口輸入 MOV DX,PORT_CTL ；指向控制口 MOV AL,10001011 ；控制字 OUT DX,AL ；寫(xiě)入控制字22MOV DX， PORT-A ;DX指向A口 MOV AL， 00HOUT DX， AL ；向A口各位輸出0

17、 MOV DX， PORT-B ;DX指向B口WO: IN AL， DX ;輸入B口 AND AL，OFH ；只查低4位（列） CMP AL，OFH ；各鍵均松開(kāi)？ JNE WO ；否，繼續(xù)查讀入列值鍵松開(kāi)讀入列值有鍵按下延時(shí)20ms消抖動(dòng)鍵仍按下逐行逐列查按鍵查表得鍵代碼所有行置“0”NYNWR： IN AL， DX ;輸入B口 AND AL，OFH CMP AL，OFH ；是否有鍵按下 JE WR ；否，等待 MOV CX， 16EAHDELAY： LOOP DELAY IN AL， DX ;輸入B口 AND AL，OFH CMP AL，OFH ；是否有鍵按下 JE WR ；否，等待23；鍵仍被壓著，則此時(shí)可以確定哪一個(gè)鍵被壓下 MOV AL,0FEH ；先使D0=0 MOV CL,AL ；CL=1111 1110BNEXT_ROW: MOV DX,ROTR_A ；A口 OUT DX,AL ；向一行輸出低電平 MOV DX,PORT_B ；B口 IN AL,DX ；讀入B口狀態(tài) AND AL,0FH ；只截取列值 CMP AL,0FH ；是否均為1？ JNE ENCODE ；否，表示有鍵壓下，轉(zhuǎn)去編碼 ROL CL,01 ；均為1，使下一行輸出0 MOV AL,CL JMP NEXT_ROW ；查看下行24；已找到有一列為低電平，對(duì)壓鍵的行列值進(jìn)行編碼ENCOD