微机原理与接口技术：第19讲9.2

1、第十九讲,微机原理与接口技术,9.1 分析和设计接口的基本方法 9.2 并行接口 9.2.1 概述 9.2.2 并行输入输出过程 9.2.3 可编程并行接口芯片8255及其应用 9.3 串行通信接口 9.4 定时器/计数器 9.5DMA控制器 9.6 A/D和D/A转换器,第9章 微型计算机常用接口技术,9.1 分析和设计接口的基本方法 9.2 并行接口 9.3 串行通信接口 9.4 定时器/计数器 9.4.1 概述 9.4.2 可编程定时器/计数器芯片8253及其应用 9.5DMA控制器 9.6 A/D和D/A转换器,前讲回顾,9.2并行接口,主要内容 并行通信与并行接口 并行输入输出过程

2、可编程并行接口芯片8255及其应用,9.2.1概述,并行通信方式 微机和外界的通信分并行和串行两种方式 并行通信是指把一个字符的n个数位用n条线同时传输的机制。 传输速度快、效率高、成本高，适用于近距离传输,并行接口特点 以并行方式和外设交换数据。 不改变数据的传送方式，所以传送信息时不要求有固定的格式。 实现CPU和外设之间速度、电平的匹配，以及起到I/O数据的缓冲作用。 在并行接口和外设之间设置 并行的数据线 握手联络线（Handshake,9.2.1概述,可编程并行接口基本功能 有多个具有锁存器或缓冲器的数据端口。 端口有控制传送的握手联络信号。 具有采用中断方式和CPU交换数据的能力。

3、 可编程并行接口的种类 独立的可编程并行接口芯片 直接集成在微控制器中的可编程并行接口,9.2.1概述,9.2.2 并行输入输出过程,无握手联络并行输入输出 并行接口和外设之间只有并行的数据线。 并行输入接口必须有三态门。 并行输出接口必须有锁存器。 当CPU需要和外设进行数据传送时，只要直接对端口执行读写操作指令,9.2.2并行输入输出过程,单线握手联络并行输入输出 为了保证并行接口和外设之间及时、可靠地传送数据，作为两者中发送数据的一方，还需要提供一个“数据准备好”或“数据有效”的联络信息，它用来通知接收方可以接收数据了,9.2.2并行输入输出过程,单线握手联络并行输入输出 并行输出数据传

4、送过程,9.2.2并行输入输出过程,单线握手联络并行输入输出 并行输入数据传送过程,9.2.2并行输入输出过程,二线握手联络并行输入输出 要求接收方接收到数据后，能发送“数据已收到”的应答联络信息，实现二线握手联络。 二线握手联络才是真正的握手联络，可以实现并行接口和外设间的对话，保证数据传送的可靠性,9.2.2并行输入输出过程,二线握手联络并行输入输出 并行输出数据传送过程,9.2.2并行输入输出过程,二线握手联络并行输入输出 并行输入数据传送过程,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的基本性能 可编程通用并行输入/输出接口电路 通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设

5、相连。 具有三个相互独立的输入/输出端口 A端口、B端口、C端口 三个端口可联合使用，构成具有握手联络信号的并行接口。 端口有多种工作方式可供选择 A口有三种工作方式：方式0、1、2 B口有二种工作方式：方式0、1 C口有一种工作方式：方式0,8255的内部结构,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的内部结构 三个数据端口：A口、B口、C口 每个端口都是8位的，可以选择为输入/输出口 A口：8位输出锁存/缓冲、输入锁存/缓冲 B口：8位输出锁存/缓冲、输入锁存/缓冲 C口：8位输出锁存/缓冲、输入缓冲（可分为两个4位端口分别使用） A组、B组控制电路 A组：控制A口和C口上半

6、部分（PC4PC7） B组：控制B口和C口下半部分（PC0PC3,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的内部结构 数据总线缓冲器：是一个8位的双向三态缓冲器，是8255与CPU数据总线的接口。8255的控制字、状态字和输入输出数据都是通过它来传送的。 读/写控制逻辑：它接收片选信号、系统控制信号以及端口地址选择信号A0和A1，用来控制8255数据、控制字和状态字的传送,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的引脚,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的引脚 和外设连接的引脚 PA0PA7：A口数据线 PB0PB7：B口数据线 PC0PC7：C

7、口数据线，也可作为和外设的联络线 和CPU连接的引脚 D7D0 、A0、A1 、RESET 、 、 、 RESET：输入、高电平有效。当它有效时，内部所有寄存器清0，三个数据端口均被设置为输入方式,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的端口选择操作,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,本节小结,9.1 分析和设计接口的基本方法 9.2 并行接口 9.2.1 概述 9.2.2 并行输入输出过程 9.2.3 可编程并行接口芯片8255及其应用 9.3 串行通信接口 9.4 定时器/计数器 9.5DMA控制器 9.6 A/D和D/A转换器,8255的控制字 两个控制字 工

8、作方式控制字 设定工作方式、选择输入/输出 C口的输入/输出可分为两个4位口分别设置 写入控制口（ A1=1 、 A0=1 ），特征位D7=1 C口置位/复位控制字 控制C口的相应位置位（输出1）或复位（输出0） 写入控制口（ A1=1 、 A0=1 ），特征位D7=0,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,注意：上述两个控制字均写入控制端口,8255的控制字 工作方式控制字的格式,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的控制字 C口置位/复位控制字的格式,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 A口：可在三种方式下工作 方式0、方式1、方式2

9、 B口：可在两种方式下工作 方式0、方式1 C口：可在一种方式下工作 方式0 A口、B口和C口工作方式是由写入控制寄存器的工作方式控制字决定的。 A口和B口的工作方式的设置是相互独立的,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式0：基本的输入/输出方式 特点： 不使用固定的联络信号 两个8位端口，两个4位端口 端口可作为输入/输出，各端口的输入/输出可以有16种不同的组合。 输出锁存、输入不锁存 输入/输出时序 P219 图9-2-9 P220 图9-2-10,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式0：基本的输入/输出方式 使用在：

10、无条件传送方式 可实现三路数据传送（8位） 查询传送方式 没有固定联络信号，可任意选择A口、B口、C口作为查询的状态口。 一般将A口、B口作为数据端口，而C口分成两个4位口，来为A口、B口的数据传输提供联络信号。其中一个4位口作为输入口，可以任意指定其中某位作为输入外设的状态信号；而另一个4位口作为输出口，也可以任意指定其中某位用来输出发给外设的控制信号,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 特点： 使用固定的联络信号（输入联络信号必用）。 可以使用中断。 A、B口可工作在方式1，C口某些位被规定为联络信号，而没有规定的位可以工作在方式

11、0，可选择输入/输出。 A、B口分别设置输入/输出，输入/输出均带锁存,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输入时规定的联络信号,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输入时规定的联络信号 （Strobe）：选通输入信号，低电平有效。该信号由外设产生 ，输出到8255。当它有效时，会将外设送来的数据信号锁存到A口或B口的输入锁存器中。 IBF（Input Buffer Full）：输入缓冲器满，高电平有效。该信号作为应答信号，是8255输出到外设的联络信号。当它有效

12、时，表示数据已到达8255数据端口的输入锁存器，但CPU还未取走，通知外设暂停送数据,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输入时规定的联络信号 INTR（Interrupt Request）：中断请求信号，高电平有效，用于8255向CPU提出中断申请 。 INTE（Interrupt Enable）：中断允许信号。只有当INTE=1时，8255才有可能向CPU发出中断请求信号。 PC4和PC2的置位/复位操作分别用于控制A口的INTEA和B口的INTEB。 注意：在方式1输入时，对PC4和PC2的置位/复位操作仅仅是8255的内

13、部操作，不会影响到PC4和PC2引脚的逻辑状态；同样反过来说， PC4和PC2 的具体数值也不会影响A口的INTEA和B口的INTEB,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输入的时序（输入过程） 每个信号的发出者和承受者 弄清各信号之间的因果关系,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输出时规定的联络信号,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输出时规定的联络信号 （Output Buffer Full

14、）：输出缓冲器满信号，低电平有效。该信号由8255送给外设。当它有效时，通知外设可以从A口或B口取走CPU写入的数据。 （Acknowledge）：响应信号，低电平有效。该信号作为应答信号，是由外设送给8255。当它有效时，表示外设已经从8255的A口或B口取走了数据,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输出时规定的联络信号 INTR（Interrupt Request）：中断请求信号，高电平有效，用于8255向CPU提出中断申请 INTE（Interrupt Enable）：中断允许信号。只有当INTE=1时，8255才有可能

15、向CPU发出中断请求信号。 PC6和PC2的置位/复位操作分别用于控制A口的INTEA和B口的INTEB。 注意：在方式1输入时，对PC6和PC2的置位/复位操作仅仅是8255的内部操作，不会影响到PC6和PC2引脚的逻辑状态 ；同样反过来说， PC6和PC2 的具体数值也不会影响A口的INTEA和B口的INTEB,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 方式1输出的时序（输出过程） 每个信号的发出者和承受者 弄清各信号之间的因果关系,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 使用在： 中断传送方式 使相应的INTE=1，允许中断

16、。 INTR信号一般不直接与CPU连接，而是接到中断控制管理器8259的IR端 。 查询传送方式 读入C口的状态字（P223 表9-2-2） 输入时可查询IBF（若=1则表示缓冲器满，CPU可读入数据） 输出时可查询 （若=1则表示缓冲区空，CPU可输出新的数据,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,9.2.3可编程并行接口芯片8255,8255的工作方式 方式1：选通的输入/输出方式 使用在： 注意：使用方式1时，不管采用何种传送方式，外设一定要提供输入联络信号。 输入设备：提供 输出设备：提供,8255的工作方式 方式2：双向传输方式 特点： 只适用于A口，且C口提供固定的联络信号

17、 当A口工作在方式2、B口可工作在方式0或1 C口没有被指定为联络信号的其他位可以工作在方式0，可选择输入/输出,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式2：双向传输方式 方式2规定的联络信号,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式2：双向传输方式 方式2的时序（输出过程） 相当于方式1输入时序和输出时序的组合 输入过程和输出过程的顺序及次序是任意的,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,8255的工作方式 方式2：双向传输方式 使用在： 中断传送方式 查询传送方式 读入C口的状态字（P224 表9-2-3） 适用的外设：具

18、体输入和输出功能，且不是同时进行的,9.2.3可编程并行接口芯片8255及其应用,方式一）采用C口输出控制： CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE IOCONPT EQU 0FF2BH IOCPT EQU 0FF2AH START:MOV AL,80H MOV DX,IOCONPT OUT DX,AL IOLED1: MOV DX,IOCPT IODE2: MOV AL,01H OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,00H OUT DX,AL CALL DELAY JMP IODE2 DELAY:MOV CX,0FFFFH DELY:LOOP DELY RE

19、T CODE ENDS END START,例A：电路如下图所示，已知8255的地址为 0FF28H0FF2BH，试编程控制两个小灯 交替闪烁,方式二）采用C口置位/复位输出控制： CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE IOCONPT EQU 0FF2BH START: MOV AL,80H MOV DX,IOCONPT OUT DX,AL IODE1: MOV AL,01H OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,00H OUT DX,AL CALL DELAY JMP IODE1 DELAY: MOV CX,0FFFFH DELY: LOOP DELY R

20、ET CODE ENDS END START,注意：若要对C口进行置位/复位控制字设置，必须先设置C口的工作方式控制字，然后才能进行置位/复位控制字的设置;对于本题，对应C口（即PC0口）的工作方式只能先设置为输出，然后通过置位/复位控制字再分别按控制要求设置才行,例A：电路如下图所示，已知8255的地址为 0FF28H0FF2BH，试编程控制继电器动 作而带动两个小灯交替闪烁,例B：电路如下图所示，已知8255的地址为0FF28H0FF2BH，若要求A口和B口均工作于方式1的输入方式，A口允许中断，B口不允许中断，试编程完成上述要求同时控制继电器动作而使两个小灯交替闪烁,方式一）采用C口输出控制： CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE IOCONPT EQU 0FF2BH IOCPTEQU 0FF2AH START:MOV AL,0B6H MOV DX,IOCONPT OUT DX,AL MOV AL, 09H;允许A口中断OUT DX,AL MOV AL,04H；不允许B口中断 OUT DX,AL IOLED1: MOV DX,IOCPT,IODE2: MOV AL,