第10章可编程并行接口芯片8255A

1、第第1010章章 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A8255A 教学重点教学重点l并行传输的基本概念和并行接口技术；l8255A并行接口芯片的基本结构及引脚；l8255A的3种工作方式及各自特点；l控制字寄存器的应用及编程。10.1 并行接口概述并行接口概述 10.1.1 并行接口的分类并行接口的分类根据传送信息位和握手联络线的多少可分为两类。根据传送信息位和握手联络线的多少可分为两类。l 按接口实现并行传送信息的位数或数据通道宽度来分。按接口实现并行传送信息的位数或数据通道宽度来分。l 按数据线上传送信息所用的握手联络线的多少来分。按数据线上传送信息所用的握手联络线的多少来分。1

2、0.1.2 并行接口的特点并行接口的特点（1）在多根数据线上，数据以字节或字为单位与输入）在多根数据线上，数据以字节或字为单位与输入/输输出设备或控制对象传送信息。出设备或控制对象传送信息。（2）传送信息不要求固定格式。）传送信息不要求固定格式。（3）有简单硬件连线接口和可编程接口之分。）有简单硬件连线接口和可编程接口之分。（4）适用于近距离、高速度的数据通信场合。）适用于近距离、高速度的数据通信场合。10.2 并行接口芯片并行接口芯片8255Al可为外设提供3个8位I/O端口，即A口、B口和C口，每个端口又分两组编程l能工作于3种操作模式，还具有直接位控制能力l允许采用同步、异步和中断方式传

3、送I/O数据10.2.1 8255A内部结构及引脚内部结构及引脚18255A内部结构8255A内部结构如图10-1所示，主要包括数据输入/输出端口（即A口、B口和C口）、A组控制器和B组控制器、数据缓冲器及读/写控制逻辑等。10.2.1 8255A内部结构及引脚内部结构及引脚数据数据总线总线缓冲器缓冲器内部控制线内部控制线内部数据线内部数据线D0D7A组组控制控制A组组端口端口AA组组端口端口C上部上部B组组控制控制B组组端口端口BB组组端口端口C下部下部读写读写控制控制逻辑逻辑PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESET（1）3个并行输入个并行输入/输出端口

4、（端口输出端口（端口A、B和和C）l A口、口、B口和口和C口功能全部由程序设置口功能全部由程序设置l A口、口、B口通常作为独立的口通常作为独立的I/O端口使用端口使用l C口也可作为一般的口也可作为一般的I/O端口使用端口使用l 当当A口、口、B口作为应答式的口作为应答式的I/O口使用时，口使用时，C口分别用来口分别用来为为A口、口、B口提供应答控制口提供应答控制线（2）读）读/写控制逻辑写控制逻辑l用于管理数据、控制字或状态字的传送。用于管理数据、控制字或状态字的传送。l接收来自接收来自CPU的地址信息和一些控制信号，然后向的地址信息和一些控制信号，然后向A组、组、B组控制电路发送命令，

5、控制端口数据的传送方向。组控制电路发送命令，控制端口数据的传送方向。（3）A组控制器和组控制器和B组控制器组控制器l 控制字寄存器接收计算机送来的控制字，设置控制字寄存器接收计算机送来的控制字，设置8255A工作工作模式模式l 控制逻辑用于对控制逻辑用于对8255A工作模式的控制。工作模式的控制。（4）数据缓冲器）数据缓冲器 双向双向8位缓冲器，用于传送计算机和位缓冲器，用于传送计算机和8255A间的控制字、间的控制字、状态字和数据字。状态字和数据字。28255A引脚功能引脚功能8255A有有40条引脚。条引脚。（1）D7D0：数据总线，传送计算机和：数据总线，传送计算机和8255A间的数间的

6、数据、命令和状态字。据、命令和状态字。（2）PA7PA0：A端口输入端口输入/输出线，双向输出线，双向I/O总线。总线。可设置为输入或输出方式，也可设置为输入可设置为输入或输出方式，也可设置为输入/输出双向输出双向方式。方式。（3）PB7PB0：B端口输入端口输入/输出线，双向输出线，双向I/O总线。总线。可设置为输入或输出方式。可设置为输入或输出方式。（4）PC7PC0：C端口输入端口输入/输出线，双向输出线，双向I/O总线。总线。可设置为输入或输出方式，也可设置为控制可设置为输入或输出方式，也可设置为控制/状态方式。状态方式。（5）RESET：复位信号。清除：复位信号。清除8255A所有控

7、制寄存器所有控制寄存器内容，并将各端口都置成输入方式。内容，并将各端口都置成输入方式。（6）VCC：电源，：电源，+5 V。（7）GND：地线。：地线。12345678910111213141516171819313029282726252423224039383736353433328255ARD3PA2PA1PA0PAWRCSGND0A1A7PC6PC7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PB0PC1PC2PC3PC4PC5PC5D4DCCVRESET1D6D2D7PA5PA6PA3D7D0D4PA202110.2.2 8255A的工作方式的工作方式18255A的控制字和状态字的控制

8、字和状态字 8255A有两个控制字，用于定义各端口的工作方式称有两个控制字，用于定义各端口的工作方式称为工作方式控制字；用于对为工作方式控制字；用于对C端口任一位进行置位或复位端口任一位进行置位或复位操作称为置位操作称为置位/复位控制字。复位控制字。（1）工作方式控制字：通过控制字可设置）工作方式控制字：通过控制字可设置3种工作模式。种工作模式。（2）端口）端口C按位置位按位置位/复位控制字：对复位控制字：对C口某位的置位口某位的置位/复复位控制字，用于指定位控制字，用于指定C口某位输出高电平还是低电平。口某位输出高电平还是低电平。（3）8255A状态字：设置为方式状态字：设置为方式1和方式和

9、方式2时，读时，读C口便可口便可读得相应状态字，可了解读得相应状态字，可了解8255A工作状态。工作状态。2. 8255A的工作方式的工作方式（1）方式0又称为基本输入又称为基本输入/输出工作方式。输出工作方式。l A口、口、B口、口、C口均可以工作在方式口均可以工作在方式0，这是一种基，这是一种基本的输入本的输入/输出工作方式：输出工作方式：l 当外设始终处于传送数据一切准备工作就绪状态时，当外设始终处于传送数据一切准备工作就绪状态时，无需专用应答联络信号，故无需专用应答联络信号，故CPU可通过可通过8255A随随时与外设间输入时与外设间输入/输出数据。输出数据。方式方式0基本特点：基本特点

10、： A口、口、C口高口高4位、位、B口及口及C口低口低4位可分别定义为输位可分别定义为输入或输出。入或输出。 定义为输出的口均有锁存数据的能力，而定义为输定义为输出的口均有锁存数据的能力，而定义为输入的口无锁存能力。入的口无锁存能力。 在方式在方式0下，下，C口有按位进行置位和复位的能力。口有按位进行置位和复位的能力。（2）方式）方式1方式方式1是选通输入是选通输入/输出工作方式，该方式下，选通信号与输输出工作方式，该方式下，选通信号与输入入/输出数据一起传送，由选通信号对数据进行选通。输出数据一起传送，由选通信号对数据进行选通。方式方式1基本特点：基本特点： 3个端口分为个端口分为A组和组和

11、B组。组。 A组包括组包括8位数据端口位数据端口A和和PC7PC3 5位控制状态端口，位控制状态端口，B组为组为8位数据端口位数据端口B和和PC2PC03位状态控制端口。位状态控制端口。 每一个每一个8位数据端口均可设置为输入或输出方式，两种方位数据端口均可设置为输入或输出方式，两种方式均可锁存。式均可锁存。 控制状态口除指示两组数据口的状态及选通信号外，还可控制状态口除指示两组数据口的状态及选通信号外，还可用做用做I/O口。口。方式方式1输入联络信号输入联络信号STB*选通信号，低电平有效由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至8255A的输入锁存器IBF输入缓冲器满信号

12、，高电平有效8255A输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器INTR中断请求信号，高电平有效8255A输出信号，可用于向CPU提出中断请求，要求CPU读取外设数据（3）方式）方式2 方式方式2又称双向选通输入又称双向选通输入/输出。输出。 当当A口工作于方式口工作于方式2时，时，B口可工作在方式口可工作在方式0或方式或方式1；C口高口高5位为位为A口握手联络信号，低口握手联络信号，低3位可用于位可用于B口在方式口在方式1时的握手联络信号。时的握手联络信号。方式方式2基本特点：基本特点： 只适用于只适用于A口，口，B口仍按方式口仍按方式0或方式或方式1工作。工作。 A口可工作于双

13、向方式，口可工作于双向方式，C口的口的PC7PC3位作为位作为A口的口的控制状态信号端口，控制状态信号端口，PC2PC0用于用于B组。组。 A口输入口输入/输出均有锁存功能。在方式输出均有锁存功能。在方式2状态下、状态下、A口既口既可工作于查询方式，又可工作于中断方式。可工作于查询方式，又可工作于中断方式。10.2.3 8255A的编程及应用的编程及应用【例例10.4】要求要求8255A工作在方式工作在方式0，A口、口、B口口输入，输入，C口输出。硬件电路如图所示，片选端口输出。硬件电路如图所示，片选端CS接译码电路输出（译码端由地址线接译码电路输出（译码端由地址线A7、A6、A5译码输出）。

14、编写实现规定功能的程序。译码输出）。编写实现规定功能的程序。74LS138D7D0D7D0A0A1A7A6A5A0A1PA7PA0PB7PB0PC7PC0Y0W RRDIOWIOR8255ACS分析：按题目要求，分析：按题目要求，8255A控制字为控制字为92H（D7D0对应数对应数据据10010010B）。）。源程序：源程序：PORTK EQU 1FH ;8255A控制口地址控制口地址PORTA EQU 1CH ;8255A的的A口地址口地址PORTK EQU 1DH ;8255A的的B口地址口地址PORTK EQU 1EH ;8255A的的C口地址口地址;初始化初始化8255AMOV AL

15、,92H ;控制字方式控制字方式0,A、B输入输入,C输出输出MOV DX,PORTK;控制寄存器地址控制寄存器地址OUT DX,AL ;控制字送控制寄存器控制字送控制寄存器;A口、口、B口、口、C口读口读/写写MOX DX,PORTA ;A口地址口地址IN AL,DX;从从A口读数据口读数据MOX DX,PORTB ;B口地址口地址IN AL,DX ;从从B口读数据口读数据MOX DX,PORTC ;C口地址口地址MOV AL,DATAOUT DX,AL;向向C口输出数据口输出数据DATA【例例10.6】8255A作为连接打印机的端口，工作为连接打印机的端口，工作于方式作于方式0。当主机要往

16、打印机输出字符时，先查询打印机忙当主机要往打印机输出字符时，先查询打印机忙信号，如打印机正在处理，则忙信号为信号，如打印机正在处理，则忙信号为1，反，反之，忙信号为之，忙信号为0。查询到忙信号为查询到忙信号为0时可通过时可通过8255A往打印机输出往打印机输出一个字符。此时，要将选通信号一个字符。此时，要将选通信号STB置成低电置成低电平，然后再使平，然后再使STB为高电平，相当于在为高电平，相当于在STB端端输出一个负脉冲作为选通脉冲将字符选通到打输出一个负脉冲作为选通脉冲将字符选通到打印机输入缓冲器。印机输入缓冲器。分析：将端口分析：将端口A作为传送字符的通道，工作于方作为传送字符的通道，

17、工作于方式式0，输出方式；端口，输出方式；端口B未用；端口未用；端口C工作于方工作于方式式0，PC2作为作为BUSY信号输入端，故信号输入端，故PC3PC0为输入方式，为输入方式，PC6作为作为STB信号输出端，信号输出端，故故PC7PC4为输出方式。为输出方式。设设8255A端口地址端口地址:l端口端口A为为00D0H；l端口端口B为为00D1H；l端口端口C为为00D2H；l控制口为控制口为00D3H。PP：MOVAL,81H;控制字控制字,方式方式0,A、B、C（高（高4位）口输出位）口输出;C口低口低4位输入位输入 OUT0D3H,AL;送控制字送控制字 MOVAL,0DH;使使PC6

18、为高电平，即为高电平，即STB为高电平为高电平 OUT0D3H,ALWAITING:INAL,0D2H;读读C口口TEST AL,04H;测试测试PC2是否为是否为1JNZWAITING;是是1,打印机忙打印机忙,等待等待 MOVAL,CL;是是0,CL中送数据至打印机中送数据至打印机OUT0D0H,AL MOVAL,0CH OUT0D3H,AL;使使STB为低电平为低电平MOVAL,0DHOUT0D3H,AL;再使再使STB为高电平为高电平本章小结本章小结l8255A内部结构包括数据输入内部结构包括数据输入/输出端口（输出端口（A口、口、B口和口和C口）、口）、A组控制器和组控制器和B组控制器、数据缓组控制器、数据缓冲器及读冲器及读/写控制逻辑等。写控制逻辑等。l8255A有有3种工作方式，方式种工作方式，方式