微型計算機原理可編程并行接口

1、第十章 可編程并行接口8255A,10.1 可編程并行接口8255A 10.2 8255A的控制字 10.3 方式0基本的輸入/輸出方式 10.4 方式1選通的輸入輸出方式 10.5 方式2雙向傳輸方式 10.6 8255A的應用舉例,10.1 可編程并行接口8255A,一、8255的引腳,10.1 可編程并行接口8255A,二、8255A的內部結構,10.1 可編程并行接口8255A,8255A是INTER系列的并行接口芯片。它是可編程的，可以通過軟件來設置芯片的工作方式。 1數(shù)據(jù)端口A、B、C 它有三個輸入/輸出端口：Port A、Port B和Port C。每一個端口都是8位，都可以選擇

2、作為輸入或輸出。 每個端口：輸入帶緩沖寄存器， 輸出帶鎖存寄存器。 2A組控制和B組控制 這是兩組根據(jù)CPU的命令字控制8255A工作方式的電路。它們有控制寄存器，接受CPU輸出的命令字，然后分別決定兩組的工作方式，也可根據(jù)CPU的命令字對端口C的每一位實現(xiàn)按位“復位”或“置位”操作。,10.1 可編程并行接口8255A,A組控制電路端口A和端口C的上半部。 B組控制電路端口B和端口C的下半部。 3讀/寫控制邏輯電路 它與CPU的地址總線中的A1、A0以及有關的控制信號相連，由它控制把CPU的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應的端口；也由它控制把外設的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應的端口，送至CPU。 4

3、數(shù)據(jù)總線緩沖器 是一個三態(tài)雙向8位緩沖器，它是8255A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。,10.1 可編程并行接口8255A,5.讀寫控制信號,RESET：復位信號，低電平有效。 D7D0 ：和數(shù)據(jù)線相連。 CS ：芯片選擇信號，低電平有效。 RD ：芯片讀出信號，低電平有效。 WR ：芯片寫入信號，低電平有效。 A1、A0：端口選擇信號。 A1、A0=00,選中端口A; A1、A0=01,選中端口B; A1、A0=10,選中端口C; A1、A0=11,選中控制端口;,10.1 可編程并行接口8255A,提問1：,并行接口芯片8255與CPU接口有哪些信號線，每個信號的用途是什么？ 8255占用幾個端口

4、地址？各個端口分別對應什么？ 端口C可以分為兩組嗎？,10.1 可編程并行接口8255A,10.2 8255A的控制字,控制字:分為兩類 端口的方式選擇控制字，可使8255A的3個數(shù)據(jù)端口工作在不同的方式。 C端口按位置1/0控制字，它可使C端口中的任何一位進行置位或復位。 8255A的3種基本工作方式： 方式0：基本的輸入/輸出方式 方式1：選通的輸入/輸出方式 方式2：雙向的傳輸方式,10.2 8255A的控制字,1.方式控制字,10.2 8255A的控制字,1,例101：設A端口工作方式0，輸出， B端口工作于方式0，輸入。,方式選擇控制字： 1 0 0 0 1/0 0 1 1/0 =

5、82H,10.2 8255A的控制字,注意：,端口A可以工作在方式0、方式1或方式2；端口B只能工作在方式0或方式1；端口C則常常配合端口A和端口B工作。 歸為同一組的兩個端口可以分別工作在輸入方式和輸出方式，并不要求同為輸入方式或同為輸出方式，而具體工作在那 個端口，由方式控制字來決定。,10.2 8255A的控制字,2. 端口C置1/0控制字,1=置1 0=置0,端口C 置1/0 控制字 標志,0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7,端口C置1/0控制字,10.2 825

6、5A的控制字,注意：,C端口置1/0控制字盡管是對端口C進行操作，但此控制字必須寫入控制口，而不是寫入C端口。 置1/0控制字的D0決定了是置1操作還是置0操作。 置1/0控制字的D3、D2、D1位決定了對C端口的那一位進行操作。,10.2 8255A的控制字,例102：設8255A的控制口地址為00EEH，要求對端口C的PC7置1，則控制字00001111B=0FH，要求對端口C的PC3置0，控制字為00000110B=06H。 下面的程序可以實現(xiàn)上述要求： MOV AL , 0FH ;對PC7置1的控制字 MOV DX , 00EEH ;控制口地址送DX OUT DX , AL ;對PC7

7、置1操作 MOV AL , 06H ;對PC3置0的控制字 OUT DX , AL ;對PC3進行置0的操作,10.2 8255A的控制字,提問2：,8255A的方式選擇控制字和置1/置0控制字都是寫入控制端口的，那么，它們是由什么來區(qū)分的？,10.2 8255A的控制字,10.3 8255A的工作方式0,8255A的3種基本工作方式： 方式0：基本的輸入/輸出方式 方式1：選通的輸入/輸出方式 方式2：雙向的傳輸方式,10.3 工作方式,一、方式0-基本輸入輸出方式功能, 任何一個端口可以作為輸入口，也可以作為輸出口。 各個端口輸入或輸出，所以可以適用于多種使用場合。 方式0使用場合 兩種：

8、 一種是同步傳送， 另一種是查詢式傳送。,10.3 工作方式0,二、方式0的時序,10.3 工作方式0,10.3 工作方式0,輸出設備,輸入設備,選通,準備好,準備好,清除,例103:用8255A控制三個發(fā)光二極管依秩序循環(huán)顯示。,10.3 工作方式0,用8255A控制三個發(fā)光二極管顯示。8255A的端口地址為： A 端口：F0H B 端口：F2H C 端口：F4H 控制口：F6H 試編寫8255初始化程序段和控制三個發(fā)光二極管顯示程序段。,10.3 工作方式0,開始,8255A初始化,延時,BX顯示代碼地址,CX=0?,Y,N,BX=BX+1 CX=CX-1,CX 3,輸出到A口,1、程序框

9、圖：,10.3 工作方式0,2、軟件設計 1）設A口為輸出口，方式0。B口輸入，方式0，則方式選擇控制字為82H。 2）A口輸出代碼： 0000 0110 06H ，0號發(fā)光二極管亮 0000 0101 05H ，1號發(fā)光二極管亮 0000 0011 03H ，2號發(fā)光二極管亮 3）軟件延時 (1).1ms的軟件延時參考程序： 設系統(tǒng)的CPU的頻率為8MHZ，則時鐘節(jié)拍為：0.125微秒。執(zhí)行PUSHF、POPF、LOOP指令需29個節(jié)拍。延遲1毫秒要循環(huán)的次數(shù)： 計數(shù)初值: n= fclk t,10.3 工作方式0,參考程序： DATA SEGMENT COTR EQU F6H ；8255A

10、控制口地址 PB_A EQU F0H ；8255A的A口地址 LED DB 06H，05H，03H；LED顯示值 DATA ENDP CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA . MOV DX,COTR MOV AL,82H ;方式0 OUT DX, AL ;A口為輸出,B口為輸入 MOV DX, PB_A ;A口地址,10.3 工作方式0,LP: MOV CX,3 LEA BX, LED ; 0號燈代碼地址 DON: MOV AL, BX OUT DX, AL ;0,1,2循環(huán)點亮 CALL DELAY ;調延時程序 INC BX DEC CX JNZ DON

11、JMP LP DEALY PROC NEAR ;軟件延時 . DEALY ENDP CODE ENDS END,10.3 工作方式0,思考題：用8255A控制三個發(fā)光二極管依秩序循環(huán)顯示。假設開關閉合時，點亮發(fā)光二極管，開管斷開時息滅二極管。,10.3 工作方式0,提問3：,8255A的方式0一般使用在什么場合？在方式0時，如要使用應答信號進行聯(lián)絡，應該怎么辦？,10.3 工作方式0,例10-4、 8255A作為連接打印的查詢式接口，工作于方式0，如圖所示。設8255A的端口地址為： A端口：00D0H C端口：00D4H B端口：00D2H 控制口：00D6H 工作過程：當主機要往打印機輸出

12、字符時，先查詢打印機忙信號，如果打印機正在處理一個字符或在打印一行字符，則忙信號為1，否則為0。 PC2作為打印機忙信號，PC6作為數(shù)據(jù)選通信號，將數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)打入打印機緩沖器。,10.3 工作方式0,打印機驅動流程圖：,10.3 工作方式0,PP： MOV AL ，81H ；8255工作方式字 OUT D6H ， AL ；A口方式0，輸出， ；C47輸出，C03輸入 MOV AL ， 0DH ；PC6置1 OUT D6H ，AL MOV S I ， 200H ；打印字符內存地址 MOV CX， 0FFH ；打印字符個數(shù) LPST ： IN AL ， D4H ；讀C口 AND AL ， 04

13、H ；查PC2=0？ JNZ LPST ；忙，等待;不忙，送數(shù) MOV AL，SI ；從內存取數(shù) OUT 0D0H ，AL ；送數(shù)到A口,10.3 工作方式0,MOV AL ， 00001100B ；將PC6置0（STB為低） OUT 0D6H ， AL ；AL 0000 1100 B NOP NOP ； 延時 INC AL ；AL0000 1101 B OUT 0D6H ， AL ；再使STB（PC6）為1 INC SI ；內存地址+1 DEC CX ；字符數(shù) - 1 JNZ LPST HLT,10.3 工作方式0,10.4 方式1選通的輸入輸出方式,數(shù)據(jù)輸入輸出要在選通信號控制下工作. 端

14、口A和端口B可以分別作為兩個數(shù)據(jù)口工作于方式1，并且，任何一個端口可以為輸入口或輸出口。 1)方式1輸入:A口控制信號的定義:,10.4 工作方式1,10.4 方式1,圖10-8 方式1輸入有關信號的規(guī)定,PA7PA0,選通信號輸入端，低電平有效,輸入緩沖區(qū)滿信號，,它是8255送往CPU的中斷請求 信號，高電平有效。,中斷允許信號,INTE由PC4置“1”,INTR有效,A口方式1輸入有關信號的規(guī)定,數(shù)據(jù)輸入口,10.4 方式1,10.4 方式1,圖10-9方式1輸出有關信號的規(guī)定,10.4 方式1,端口B輸出,2)方式1輸出,10.4 方式1,例106:8255A端口A工作在方式1,A口輸

15、入,允許A口中斷，編寫初始化程序。 MOV DX，PCTR ；控制口地址送DX MOV AL，10110000B ；A口方式1輸入 OUT DX，AL MOV AL，00001001B ；置PC4=1，允許中斷 OUT DX，AL ；,10.4 方式1,提問5：,8255工作在方式1，輸入和輸出時中斷服務程序各完成什么功能？,10.4 方式1,例107：8255A方式1輸入應用：某8位A/D轉換器，與8255的連接如下圖，PC7做啟動AD轉化信號，AD轉化結束信號EOC接PC4，作為選通信號STB。A/D轉換啟動為高電平。假設8255作為查詢式輸入接口，分析工作原理。編寫8255初始化與輸入一

16、個數(shù)據(jù)的程序。,10.4 方式1,采用查詢式輸入：注意到8255方式1輸入時，數(shù)據(jù)準備好后，IBF=1，因此可以通過查詢IBF的狀態(tài)。 主要參考程序代碼： MOV DX，PCTR ；控制口地址送DX MOV AL，10110000B ；A口方式1輸入,PC7輸出 OUT DX，AL MOV AL，00001110B ；置PC7=0,禁止A/D OUT DX，AL MOV AL，00001111B ；置PC7=1,啟動A/D OUT DX, AL,10.4 方式1,L:MOV DX,POT_C ;C口地址送DX IN AL,DX TEST AL,00100000B ;查IBF=1，即PC51?

17、JZ L ; 查無輸入數(shù)據(jù),等待 MOV DX,PCTR MOV AL，00001110B ；置PC7=0,禁止A/D OUT DX,AL MOV DX,POT_A ; 送A口地址 IN AL,DX ; IBF=1,讀數(shù)據(jù) ; 數(shù)據(jù)讀出后，自動撤銷IBF(0) HLT,10.4 方式1,課堂提問6： 如果采用中斷方式輸入，程序如何設計？ 提示： 將8255中斷請求端INTRA（PC3）接8259輸入端，使中斷請求能引入CPU 允許8255端口A中斷，設INTEA=1,即設PC4=1 當數(shù)據(jù)進入8255端口A時，8255的INTRA（PC3）發(fā)中斷請求申請，CPU相應后即可讀數(shù)據(jù),10.4 方式

18、1,3)方式1的使用場合 在采用中斷方式進行輸入/輸出的場合，如果外部設備能為8255A提供選通信號或數(shù)據(jù)接收應答信號，那么，通常使用8255A的端口工作方式1的情況。 思考題： 8255A的三個端口在使用時，有什么差別？ 提 示： 通常A端口與B端口可作為獨立的輸入輸出端口，C端口則配合A、B端口工作，提供控制信號、狀態(tài)信息。,10.4：方式1使用,10.5 方式2雙向傳輸方式 方式2只適用于端口A,雙向并行通信 端口A工作于方式2時，端口C用5個數(shù)位自動配合端口A提供控制。 注意: 端口A可工作在3種方式中的任意一種; 端口B只能工作在方式0或方式1; 端口C被分為高4位和低4位,可以分別

19、工作在輸入方式和輸出方式，并不要求同為輸入方式或同為輸出方式.,10.5 工作方式2,圖 10-15 方式2工作的控制信號,10.5 工作方式2,圖10-21 畫出了一個數(shù)據(jù)輸出過程和一個數(shù)據(jù)輸入的時序.,10.5 工作方式2,例10-8：按鍵控制燈的亮滅。,10.6 8255A的應用舉例,PA,1 1 1,0 0,地址：F0H、F2H、F4H、F6H,0 1,PB,1 0,PC,1 1,控制口,CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,START: MOV DX,0F6H,MOV AL,10010000B,OUT DX,AL,MOV DX,0F0H,IN AL,

20、DX,MOV DX,0F2H,OUT DX,AL,JMP L,L:,CODE ENDS END START,例10-9：利用8255A對非編碼鍵盤進行管理。 如圖所示為使用8255A構成4行4列的非編碼矩陣鍵盤控制。,10.6 8255A的應用舉例,判斷是否有鍵按下：,10.6 8255A的應用舉例,MOV AL,82H ;初始化8255A，A口方式0輸出， B口方式0輸出 OUT 83H,AL ;輸出方式字,MOV AL,00H OUT 80H,AL ;PA置0,IN AL，81H ;讀B口，判斷B口是否為低電平 AND AL,0FH CMP AL,0FH JZ LOOA ; B口沒有低電平

21、時轉,LOOA：,CALL D20ms ; B口有低電平時延時,IN AL,81H ; 再讀B口 AND AL,0FH ;如仍有一位低電平，說明確有按鍵按下 CMP AL，0FH ;按下，如果延時后B口低電平不再存在 JZ LOOA ;說明是干擾或抖動,LOP1：,START：,10.6 8255A的應用舉例,；判斷哪一個鍵按下：,MOV BL,4 ;行數(shù)送BL MOV BH,4 ;列數(shù)送BH,MOV AL,0FEH ; 準備掃描0行 MOV CL,0FH ;鍵盤屏蔽碼送CL MOV CH，0FFH ;CH中存放起始鍵號,OUT 80H,AL ;A行輸出，掃描一行 ROL AL,1 ;修改掃描

22、碼，準備掃描下一行 MOV AH，AL ; 暫時保存,IN AL，81H ; 讀B口，以便確定所按鍵的列值 AND AL,CL CMP AL,CL JNZ LOP2 ;有列線為0，轉LOP2,找列值,ADD CH，BH ；無鍵按下，修改鍵號，以便下一行找鍵號,MOV AL，AH ；恢復掃描碼 DEC BL ；行數(shù)減1 JNZ LOP1 ；行未掃描完轉LOP1,JMP START ；重新掃描,LOP2：,10.6 8255A的應用舉例,INC CH ;鍵號加1,ROR AL,1 ;右移一位,JC LOP2 ; 無鍵按下，查下一列線,MOV AL,CH ;已找到，鍵號送,CMP AL，0 JZ K

23、EY0 ;是0號鍵按下，轉KEY0,CMP AL，1 JZ KEY1 ;是1號鍵按下，轉KEY1,. . . CMP AL，0EH JZ KEY14 ;是14號鍵按下，轉KEY14 JMP KEY15 ;是15號鍵按下，轉KEY15,例10-10：在甲乙兩臺微機之間并行傳送1K字節(jié)數(shù)據(jù)。甲機發(fā)送，乙機接收。甲機一側的8255A采用方式1工作，乙機一側的8255A采用方式0工作。兩機的CPU與接口之間都采用查詢方式交換數(shù)據(jù)。,10.6 8255A的應用舉例,甲機發(fā)送程序： MOV DX,303H ;8255A命令口 MOV AL,10100000B ;端口A，方式1，端口B沒用方式字 OUT D

24、X,AL ;輸出方式字 MOV AL,0DH ; 置發(fā)送中斷允許INTEA=1 OUT DX,AL ;PC6置1 MOV AX，0300H ;發(fā)送數(shù)據(jù)的段地址 MOV ES,AX MOV BX,0000H MOV CX,3FFH ; 置發(fā)送字節(jié)數(shù) MOV DX,300H ; 置8255A數(shù)據(jù)字地址 MOV AL,ES:BX ; 置第一個發(fā)送數(shù)據(jù) OUT DX,AL ;寫第一個數(shù)，產(chǎn)生第一個OBF信號 INC BX ;指向下一個數(shù) DEC CX ;字節(jié)數(shù)減1,10.6 8255A的應用舉例,L: MOV DX,302H ; 8255A狀態(tài)口 IN AL,DX ;輸入狀態(tài) AND AL,08H ;

25、檢查有無INTRA JZ L ; 若無中斷請求則等待 MOV DX，300H ; 置數(shù)據(jù)口地址 MOV AL,ES:BX ; 取數(shù)據(jù) OUT DX,AL ; 輸出 INC BX DEC CX JNZ L MOV AX,4C00H INT 21H,10.6 8255A的應用舉例,乙機接收程序： MOV DX,303H ;8255A命令口 MOV AL,10011000B ;端口A，方式1，端口B沒用方式字 OUT DX,AL ;輸出方式字 MOV AL,00000001H ;PC0置1 OUT DX,AL MOV AX，0400H ;接收區(qū)的首地址 MOV ES,AX MOV BX,0000H MOV CX,3FFH ; 置發(fā)送字節(jié)數(shù) L1: MOV DX,302H ; 8255APC口地址 IN AL,DX ; 查甲機的PC40？ AND AL,10H JNZ L1 ; 無數(shù)據(jù)，等待,10.6 8255A的應用舉例,MOV DX,300H ;置8255A數(shù)據(jù)口地址 IN AL,DX ;輸入數(shù)據(jù) MOV ES:BX,AL ;存入內存 MOV DX，303H MOV AL,00000000B ; 產(chǎn)生ACK信號 NOP NOP MOV AL,0000001B ;PC0=1 OUT DX,AL ; ACK