并行通信接口課件

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并行通信接口28．1概述

并行通訊就是將一個(gè)字符的8位用8根線來(lái)傳輸，速度快，線路成本增加，適合外設(shè)與微機(jī)之間通訊、主板各部件之間近距離通訊。能夠?qū)崿F(xiàn)并行通訊的接口就是并行接口。8.1.1典型的雙向并行接口與外設(shè)連接

1.并行接口與CPU的連接,見(jiàn)圖8.1

。

（1）數(shù)據(jù)總線：是CPU與并行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道。

（2）讀出寫入信號(hào)線：控制數(shù)據(jù)流向，確定操作是讀還是寫。

（3）復(fù)位線、準(zhǔn)備好狀態(tài)線：并行接口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。

（4）中斷請(qǐng)求線：并行接口向CPU進(jìn)行中斷請(qǐng)求。

（5）地址譯碼電路：進(jìn)行選擇不同的接口電路，選擇接口電路內(nèi)部不同的寄存器。

32.并行接口與外設(shè)的連接,

見(jiàn)圖8.1。（1）輸入設(shè)備：數(shù)據(jù)輸入線、設(shè)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒狀態(tài)線和接口接收數(shù)據(jù)回答線。（2）輸出設(shè)備：數(shù)據(jù)輸出線、接口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒狀態(tài)線和外設(shè)接收數(shù)據(jù)回答線。

3.并行接口（1）控制寄存器：接收CPU發(fā)來(lái)的控制命令。（2）數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器：進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、輸出。（3）狀態(tài)寄存器：提供接口電路工作狀態(tài)供CPU查詢。48.1.2并行接口的工作原理

1.并行接口輸入數(shù)據(jù)的過(guò)程外設(shè)將數(shù)據(jù)送到“數(shù)據(jù)輸入線”，通過(guò)“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”狀態(tài)線通知并行接口取走，接口將數(shù)據(jù)鎖存到“輸入緩沖器”，通過(guò)“數(shù)據(jù)輸入回答”線通知外設(shè)，接口數(shù)據(jù)緩沖器已滿，不要再送數(shù)據(jù)，接口在其內(nèi)“狀態(tài)寄存器”的相應(yīng)位置1，便于CPU查詢和接口向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求之用。

CPU從接口將數(shù)據(jù)取走后，接口將“數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好”、“數(shù)據(jù)輸入回答”信號(hào)清除，以便外設(shè)輸入下一個(gè)數(shù)據(jù)。

2.并行接口輸出數(shù)據(jù)的過(guò)程接口“數(shù)據(jù)輸出緩沖器”空，“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)線送1，收到CPU發(fā)的數(shù)據(jù)，將之復(fù)位清0，數(shù)據(jù)通過(guò)“數(shù)據(jù)輸出”線送外設(shè)，由“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”線通知外設(shè)取數(shù)據(jù)。外設(shè)取走數(shù)據(jù)，將“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”信號(hào)線置1，以便CPU輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。5一般地并行接口有3個(gè)方面的功能：

（1）實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)總線的連接：提供數(shù)據(jù)的輸入輸出功能。

（2）實(shí)現(xiàn)與外設(shè)連接：確保與外設(shè)間有效進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。

（3）具有中斷請(qǐng)求處理功能：外設(shè)輸入輸出采用中斷的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。8.1.3并行接口的功能

返回本章目錄68．2可編程的并行接口芯片8255A

8.2.1并行接口8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8255A由數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀寫控制邏輯、A組B組控制邏輯、并行輸入輸出端口等4個(gè)部分組成，見(jiàn)圖8.2。

1.數(shù)據(jù)總線緩沖器雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，是8255A與CPU之間的數(shù)據(jù)接口，用于傳送控制命令和傳送數(shù)據(jù)。

2.讀寫控制邏輯接收CPU的A0、A1、、和RESET引腳發(fā)來(lái)的控制命令，并向A組B組控制部件發(fā)送控制。

3.A組B組控制部件

A組控制部件用來(lái)控制端口PA及端口PC的高4位PC4－PC7。B組控制部件控制端口PB及端口PC的低4位PC0－PC3，控制電路根據(jù)CPU發(fā)來(lái)的控制字，確定各端口的工作方式進(jìn)行讀寫操作。7

4.并行輸入輸出端口,見(jiàn)圖8.2。

8255A內(nèi)部有3個(gè)8位并行端口：A、B和C端口，均可獨(dú)立地作為輸入、輸出信息的端口，對(duì)CPU與外設(shè)交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存或鎖存。

（1）端口PA：內(nèi)有1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸入鎖存器”和1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器”。

（2）端口PB：內(nèi)有1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸入鎖存器”和1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸入、輸出鎖存/緩沖器”。（3）端口PC：內(nèi)有1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸入鎖存器”和1個(gè)8位的“數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器”。

PA、PB作為數(shù)據(jù)的輸入、輸出端口，端口PC作為控制或狀態(tài)信息端口。在方式控制字下，PC可分高4位、低4位來(lái)使用，高4位PC4－PC7與端口PA配合使用，而低4位PC0－PC3與端口PB配合使用，作為輸出控制信號(hào)或輸入狀態(tài)信號(hào)。88255A有40根引腳，與外設(shè)連接24根，與CPU連接16根，見(jiàn)圖8.3。

1.8255A與外設(shè)相連的引腳，共24根分3組（1）A端口PA0－PA7：8根可設(shè)定為輸入或者輸出方式，也可設(shè)定為輸入/輸出雙向方式，通常作為輸入端口。

（2）B端口PB0－PB7：8根可設(shè)定為輸入或者輸出方式，也可設(shè)定為輸入/輸出雙向方式，通常作為輸出端口。

（3）C端口PC0－PC7：8根可設(shè)定為輸入或者輸出方式，也可設(shè)定為輸入/輸出雙向方式，常用作為輸出端口和控制端口來(lái)配合A端口、B端口工作。8.2.2并行接口8255A芯片引腳

92.8255A與CPU相連的16根引腳,見(jiàn)圖8.3。

（1）數(shù)據(jù)總線D0－D7：CPU與8255A間傳送數(shù)據(jù)、命令和控制字。

（2）地線GND：1根。

（3）電源線VCC：接+5V電源。

（4）RESET復(fù)位線：高電平時(shí)有效時(shí)，將8255A的控制寄存器、A端口、B端口和C端口所設(shè)置的工作方式清0。

（5）片選信號(hào)線：低電平有效時(shí)選中8255A。

（6）讀信號(hào)線：低電平有效時(shí)8255A處于讀信息的狀態(tài)。

（7）寫信號(hào)線：低電平有效時(shí)8255A處于寫信息的狀態(tài)。

（8）地址線A0、A1：A0、A1的編碼與、、引腳電平的組合，形成對(duì)8255A的基本讀寫操作，見(jiàn)表8.1。108255A可編程并行接口芯片，用指令方式初始化，決定端口是輸入方式還是輸出方式。其工作狀態(tài)、工作方式通過(guò)向控制端口寫入控制字完成?？刂谱钟袃深悾篈、B、C工作方式選擇字和C按位設(shè)置“0”或“1”。

1.工作方式選擇字設(shè)置8255A的A、B、C這3個(gè)端口數(shù)據(jù)傳輸方向是輸入/輸出，工作方式有3種：方式0、方式1和方式2，A口可以3種方式中的任一種，B口能工作在方式0、方式1這2種，C口只能工作在方式0。常將3個(gè)端口分2組設(shè)定，A與C的高4位為A組，B與C的低4位為B組。

8.2.3并行接口8255A的控制字

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控制字格式，見(jiàn)圖8.4。（1）D0是C口低4位輸入/輸出控制位：D0=0時(shí)，PC0－PC3用于輸出數(shù)據(jù)，D0=1時(shí)，PC0－PC3用于輸入數(shù)據(jù)。（2）D1是B口輸入/輸出控制位：D1=0時(shí)，PB0－PB7用于輸出數(shù)據(jù)，D1=1時(shí)，PB0－PB7用于輸入數(shù)據(jù)。（3）D2B組方式選擇位：D2=0時(shí)，為方式0，D2=1時(shí)，為方式1。（4）D3是C口高4位輸入/輸出控制位：D3=0時(shí)，PC4－PC7用于輸出數(shù)據(jù)，D3=1時(shí)，PC4－PC7用于輸入數(shù)據(jù)。

（5）D4A口輸入/輸出控制位：D4=0時(shí)，PA0－PA7用于輸出數(shù)據(jù)，D4=1時(shí)，PA0－PA7用于輸入數(shù)據(jù)。

（6）D6、D5為A組方式選擇位：D6D5=00時(shí)，A組設(shè)為方式0，D6D5=01時(shí)，A組設(shè)為方式1，D6D5=1×?xí)r，A組設(shè)為方式2。

（7）D7控制字標(biāo)志位：D7=0為方式控制字，D7=1為C口控制字。

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例如：端口地址為04A0H－04A6H的8255A并行接口，A口設(shè)為輸出數(shù)據(jù)，工作方式0，B口設(shè)為輸入數(shù)據(jù)，工作方式1，C口高4位輸入，低4位輸出，進(jìn)行初始化。程序段為：

MOVDX，04A6H；控制端口地址

MOVAL，8EH；工作方式控制字8EH=10001110B

OUTDX，AL；控制字送控制口，對(duì)照?qǐng)D8.4格式來(lái)讀132.C口置“0/1”控制字

C的各位常作控制位，用置“0/1”控制字設(shè)置，見(jiàn)圖8.5。

（1）D0置“0/1”控制位：D0=0時(shí)，使C口的D3D2D1編碼位清“0”復(fù)位，D0=1時(shí)，使C口的D3D2D1編碼位設(shè)置“1”，如D7=0（控制字的特征位），D3D2D1=010即對(duì)第2位設(shè)置，D0=1，則PC2置“1”。

（2）D3D2D1用于控制PC0－PC7某位置“0/1”：D3D2D1編碼為操作的位編號(hào)，如D3D2D1=101，則對(duì)第5位PC5進(jìn)行置“0/1”操作。

（3）D6D5D4位：不影響置字操作，0、1均可。

（4）D7控制字的特征位：D7=0時(shí)才有效。

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而對(duì)C口的置“0/1”操作，其控制字寫入“控制寄存器”。例如：8255A控制器端口地址為00EEH，對(duì)C口進(jìn)行操作，將PC6位置“1”，PC2位置“0”。程序段為：

MOVDX，00EEH；控制端口地址

MOVAL，07H

；PC6置“1”，7H=00001101B

OUTDX，AL

；控制字送控制端口，對(duì)照?qǐng)D8.5

MOVAL，05H；PC2置“0”，5H=00000101B

OUTDX，AL；進(jìn)行設(shè)置15實(shí)例：端口地址00EEH的8255A，使C口的PC1位產(chǎn)生一個(gè)脈沖。對(duì)照?qǐng)D8.5。程序段為：MOVDX，00EEH

；控制端口地址MOVAL，02H

；對(duì)PC1位置“0”O(jiān)UTDX，AL

；控制字送到控制端口MOVAL，03H

；PC1置“1”O(jiān)UTDX，ALCALLDELAY

；調(diào)用延時(shí)子程序MOVAL，02H

；對(duì)PC1位置“0”O(jiān)UTDX，AL16A端口能工作在方式0、方式1和方式2中的任一種，B端口能工作在方式0、方式1兩種，C口只能工作在方式0。

1.方式0：基本輸入輸出方式任何一個(gè)端口可以作為輸入端口，也可作為輸出端口，各個(gè)端口之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。端口A、端口B與端口C的高4位端口和低4位端口，它們的輸入、輸出，可以有16種不同的組合，適用于多種場(chǎng)合使用；

2.方式1：選通的輸入輸出方式

A端口、B端口作數(shù)據(jù)傳輸口，通過(guò)工作方式控制字來(lái)設(shè)定輸入數(shù)據(jù)或者輸出數(shù)據(jù)，方式1適用于查詢方式、中斷方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。C端口用作控制用，配合A端口、B端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有2種情況：

8.2.4并行接口8255A的工作方式17

（1）方式1的輸入方式

C端口配合A端口、B端口輸入數(shù)據(jù)，為它們各規(guī)定3條線作為外設(shè)和CPU之間的應(yīng)答信號(hào)線。見(jiàn)圖8.6。

1)

（PC2、PC4）選通輸入：低電平有效，PC4對(duì)應(yīng)A口、PC2對(duì)應(yīng)B口，輸入有效低電平時(shí)，將外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)鎖存器。

2)

IBF（PC1、PC5）輸入緩沖滿：高電平有效，PC5對(duì)應(yīng)A口、PC1對(duì)應(yīng)B口，IBF=1時(shí)緩沖滿，外設(shè)不應(yīng)送數(shù)據(jù)；IBF=0時(shí)緩沖空，外設(shè)可以送數(shù)據(jù)。

3)

INTR（PC0、PC3）中斷請(qǐng)求：高電平有效，PC3對(duì)應(yīng)A口、PC0對(duì)應(yīng)B口，INTR=1時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)高電平的中斷請(qǐng)求給CPU，要求CPU取走外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)。

4)

INTE中斷屏蔽信號(hào)：INTE=1時(shí)，A端口、B端口允許申請(qǐng)中斷；INTE=0時(shí)，A端口、B端口禁止申請(qǐng)中斷。PC4是A端口允許申請(qǐng)中斷控制信號(hào)，PC2是B端口允許申請(qǐng)中斷控制信號(hào)。

C端口的PC6、PC7未用于控制，可用于數(shù)據(jù)輸入輸出，由方式控制字D3位決定，且具有置位功能。18

（2）方式1的輸出方式

C端口配合A端口、B端口輸入數(shù)據(jù)，為它們各規(guī)定3條線作為外設(shè)和CPU之間的應(yīng)答信號(hào)線，見(jiàn)圖8.7。

1)

（PC1、PC7）外設(shè)應(yīng)答信號(hào)：PC7對(duì)應(yīng)A口、PC1對(duì)應(yīng)B口，輸出有效低電平時(shí)，表示8255A端口的數(shù)據(jù)已經(jīng)被外設(shè)取走。

2)

（PC2、PC6）輸出緩沖器裝滿信號(hào)：PC6對(duì)應(yīng)A口、PC2對(duì)應(yīng)B口，輸入有效低電平時(shí)，CPU將數(shù)據(jù)輸入到8255A的端口，外設(shè)可以來(lái)取數(shù)據(jù)。

3)

INTR（PC0、PC3）中斷請(qǐng)求信號(hào)：PC3對(duì)應(yīng)A口、PC0對(duì)應(yīng)B口，INTR=1時(shí)，允許中斷請(qǐng)求，此時(shí)，輸出緩沖器為空，=1，向CPU發(fā)一高電平中斷請(qǐng)求，CPU可繼續(xù)向輸出緩沖器輸入數(shù)據(jù)。

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見(jiàn)圖8.7

4)

INTE中斷屏蔽信號(hào)：高電平有效，INTE=1時(shí)，A端口、B端口允許申請(qǐng)中斷，INTE=0時(shí)，A、B端口禁止申請(qǐng)中斷，PC6是A端口允許申請(qǐng)中斷控制信號(hào)，PC2是B端口允許申請(qǐng)中斷控制信號(hào)。在方式1輸出方式中，C端口的PC4、PC5未用于控制，可用于數(shù)據(jù)輸入輸出，由方式控制字D3位決定，且具有置位功能。20

3.方式2：雙向傳送方式可作為輸入又可作為輸出的設(shè)備，A口可采用方式2，8根數(shù)據(jù)線與CPU之間進(jìn)行分時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出，工作時(shí)采用查詢方式，可采用中斷方式，此時(shí)，B口工作在方式0或方式1，C口的PC3－PC7作為控制的狀態(tài)信號(hào)線，見(jiàn)圖8.8。

（1）（PC7）輸出緩沖器滿信號(hào)：輸出低電平表示輸出緩沖器滿。

（2）（PC6）外設(shè)接收到數(shù)據(jù)應(yīng)答信號(hào)：輸出有效低電平表示外設(shè)接收到數(shù)據(jù)。

（3）（PC4）外設(shè)輸入選通信號(hào)：輸入有效低電平時(shí)表示8255A接收一個(gè)從外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)鎖存在“輸入鎖存器”中。

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見(jiàn)圖8.8

（4）IFBA（PC7）輸入緩沖器滿信號(hào)：高電平有效時(shí)，表示有一個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)裝入“緩沖器”。

（5）INTRA信號(hào)：在輸入時(shí)，輸入緩沖器滿，且當(dāng)INTE1=1時(shí)，INTRA向CPU發(fā)一個(gè)中斷請(qǐng)求；在輸出時(shí)，輸出緩沖器空，且當(dāng)INTE2=1時(shí)，INTRA向CPU發(fā)一個(gè)中斷請(qǐng)求。中斷允許觸發(fā)器INTE1，由C口的PC6來(lái)置“0/1”，中斷允許觸發(fā)器INTE2，由C口的PC4來(lái)置“0/1”。返回本章目錄228．3并行接口8255A應(yīng)用舉例

并行接口8255A的應(yīng)用于打印機(jī)接口，與打印機(jī)相連，連接見(jiàn)圖8.9。以方式0工作，打印機(jī)接口在低電平有效時(shí)，表示打印機(jī)“空閑”，接收數(shù)據(jù)，在BUSY高電平有效時(shí)，表示打印機(jī)“很忙”，不能接收數(shù)據(jù)，需打印的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存BUF區(qū)域。C口按位“置位/復(fù)位”控制字用來(lái)產(chǎn)生打印機(jī)控制信號(hào)，控制打印機(jī)的“啟動(dòng)/停止”，打印程序?yàn)椋?/p>

DATASEGMENTBUFDB“HOWAREYOU!”，”$”DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE，DS:DATASTART:MOVAX，DATA23MOVDS，AXMOVSI，OFFSETBUF；打印信息的偏移地址

MOVAL，88H；88H=10001000BMOVDX，63H；A口方式0，C口上半部輸入

OUTDX，AL；8255A初始化

MOVAL，01H