可编程并行接口芯片与串行接口芯片

第9章可编程并行接口芯片

和串行接口芯片

9.18255并行接口

9.28251串行接口

开始9.18255并行接口

9.1.1并行接口的概念9.1.2Intel8255A可编程并行接口9.1.3Intel8255A的基本操作9.1.4Intel8255A工作模式9.1.5Intel8255A编程

返回本章首页9.1.1并行接口的概念

并行接口就是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，并行接口芯片和外设之间一次传送数据的位数是多位，通常是一个字节或一个字。注意：并行接口可以设计为只用来作为输出接口，也可以只用来作为输入接口。返回本节9.1.2Intel8255A可编程并行接口

1、8255A引脚介绍

8255A引脚功能说明D0—D7：数据线，三态双向8位缓冲器，用来读写数据和写控制字。PA0—PA7：A口8位数据输入锁存器和8位数据输出锁存器/缓冲器。PB0—PB7：B口8位输入锁存器和8位数据输出锁存器/缓冲器。PC0—PC7：C口8位输入锁存器和8位数据输出锁存器/缓冲器。：片选信号，低电平有效。为低电平时，8255A才能与CPU交换信息。：写控制信号，低电平有效。为低电平时，8255A才能接受写入的数据或控制字。：读控制信号，低电平有效。为低电平时，允许CPU从8255A读取信息。8255A引脚功能说明A0、A1：端口选择线，在8255A中共有4个端口地址，它们是A口、B口、C口、3个数据口，以及一个控制寄存器端口。这4个端口是用A1、A0状态组合来进行选择。通常将A1、A0接地址总线的最低位上，使8255这4个端口地址是连续的。A1、A0读写控制、与片选信号组合后进行寻址实现相应的操作。RESET：复位信号，高电平有效。为高电平时，8255A所有的寄存器清“0”，所有的输入/输出均处于输入状态。8255A内部结构

数据总线缓冲器

◆

读写控制逻辑CPU通过输入和输出指令，将地址信息和控制信息送至该部件，使其向A组、B组发出控制信号。◆A组和B组控制部件

A组控制部件：控制A口及C口的高4位。B组部件控制：控制B口及C口的低4位。这两组控制部件接受读写控制逻辑来的命令，从数据总线接受控制字，向响应的端口发出命令，以控制其动作。◆数据端口A、B、C

A口具有输出锁存器/缓冲器和输入缓冲器，在模式2下输入/输出均锁存。B口具有输出锁存器/缓冲器和输入缓冲器。C口具有输出锁存器/缓冲器和输入缓冲器。

C口除作输入和输出口外，还可作控制口，C口的高4位PC7—PC4配合A口工作，C口的低位PC3—PC0配合B口工作，它们分别用于输出控制信号和输入状态信号。返回本节9.1.3Intel8255A的基本操作

8255A控制字

8255A控制字有两类。一类用于定义各端口的工作模式，称为模式选择控制字；另一类用于对PC口的任一位进行置位或复位操作，称为置位或复位控制字。对8255A进行编程时控制字都被写入控制寄器中。A、模式选择控制字

8255A具有三种基本工作模式，这三种基本工作模式是：☆模式0——基本输入/输出模式☆模式1——选通输入/输出模式☆模式2——双向总线I/O模式B、置位/复位控制字

PC口具有位控功能。将置位/复位控制字写入控制寄存器，就可以把PC口的某一位置“1”或清“0”。PC口置位/复位控制字的格式。

返回本节9.1.4Intel8255A工作模式

模式0

模式0称为基本输入/输出模式，它适用于不需要用应答信号的简单输入/输出场合。工作在模式0时，8255A构成两个8位端口（PA、PB）和两个4位的端口（PC口上半部分和PC口下半部分）。其中任何一个端口都可用作输入/输出。CPU与这些端口交换数据时，可以直接用输入指令端口读取数据，或用输出指令将数据写入指定端口，而不需要任何应答联络信号。模式1

模式1也称为选通输入/输出模式。在这种模式下，PA口和PB口作为数据口，均可工作于输入/输出模式。选通输入/输出模式又可分以下两种情况：

△模式1输入

△模式1输出

模式2

这是一种双向选通的模式，它既能发送，也能接收数据。可用中断模式或查询模式与CPU联系。

但它只限于A组使用。模式2使用一个8位的双向PA口和一个5位的控制口（PC口）。输入、输出均可锁存。返回本节9.1.5Intel8255A编程

8255A工作时首先要初始化，即要写入控制字，来指定其工作模式，接着还要用控制字将中断标志INTE置1或置0，这样就可以编程将数据从数据总线通过8255A送出，或由外设通过8255A的某口将数据送至数据总线，由CPU接收。

8255A进行编程举例例：如图所示，设8255A端口地址为2F80H~2F83H，编程设置8255AA组、B组均工作于模式0，A口输出，B口输出，C口高4位输入，低4位输出。然后，读入开关S的状态，若S打开，则使发光二极管熄灭；若S闲合，则使发光二极管点亮。PB6PC68255A+5VS编程过程：

MOV AL，88H MOV DX，2F83H OUT DX，AL MOV DX，2F82H IN AL，DX MOV DX，2F81H AND AL，20H JZ L1；条件成立时PC5=0，S闭合 MOV AL，0 OUT DX，AL JMPEND1L1： MOV AL，40H OUT DX，ALEND1： HLT返回本节9.28251串行接口

9.2.1串行接口的概念

9.2.2Intel8251A可编程串行接口

9.2.3Intel8251A编程

返回本章首页9.2.1串行接口的概念

串行数据是1位1位地沿着一条传送线从一个设备传送到另一个设备。在传输过程中，每1位数据占据一个固定的时间长度。备注：可编程的串行接口有许多种。

串行数据传送方式

单工（Simplex）

数据只能按一个固定的方向传送，且是非交互式的。

半双工（HalfDuplex）在半双工方式中，数据可以在两个设备之间向任何一方传输出，但两个设备之间只有一根传输线，同一时间内只能在一个方向上传输数据，不能同时收发。

全双工（FullDuplex）全双工方式允许通信双方同时进行发送和接收，相互间有两根信号传输线。返回本节9.2.2Intel8251A可编程串行接口

8251A的结构

8251A结构，可分成五个主要部分：◆数据总线缓冲器◆接收器◆发送器◆调制解调控制电路◆读/写控制逻辑电路

8251A工作原理接收器的工作原理

♦异步接收方式

当8251A工作于异步方式，CPU发出允许接收数据的命令时，接收器就一直监视着RxD端的信号电平，一旦检测到低电平，即作为起始位，并且启动接收器内计数器时钟脉冲进行计数。

♦同步接收方式在同步接收方式下，8251A首先搜索同步字符。具体地说，8251A监视着RxD端，把接收到的每一位数据送入移位寄存器，并与同步字符寄存器的内容进行比较。如果两者不等，则继续接收数据和进行移位比较等操作；若两者相同，则8251A将SYNDET端置为高电平，表示已实现同步过程。发送器工作原理

♦异步发送方式在异步发送方式下，当程序置TxEN=1和=0时，才开始发送。发送时，发送器为每个字符加上一个起始位，并且按编程要求加上奇/偶校验及停止位。起始位、数据位、校验位和停止位总是在发送时钟的下降沿从8251A发出，数据传输的波特率是发送时钟频率的1、1/16或1/64。♦同步发送方式在同步发送方式下，也要在程序置TxEN=1和=0时，才开始发送过程。发送器械先按编程要求发送一个或两个同步字符，然后发送数据块。返回本节9.2.3Intel8251A编程1)方式字

8251A的方式字的格式如书图9-17所示。图中，B2B1用来确定8251A是工作于同步方式还是异步方式。当B2B1为“00”时，则为同步方式；而当B2B1不为“00”时为异步方式，且B2B1的三种组合还是可以用来选择输入时钟频率与波特率之间的系数。同异步方式lSYNDET为输入（外同步）0SYNDET为输出（内同步）1单字符同步0双字符同步（b）同步方式8251A方式字格式SCSESDEPPENL2L100Intel8251A编程2)命令字

3)状态字D7D6D5D4D3D2D1D0命今字格式EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEND7D6D5D4D3D2D1D0状态字格式DSRSYNDETTFEOEPETxERxRDYTxRD命令格式字示意图状态字格式示意图8251A的初始化编程

（1）异步方式初始化程序在接通电源时，8251A能通过硬件电路自动进入复位状态。为了保证在送方式和命令字之前8251A已正确复位，首先应向8251A的控制口连续写入三个全“0”，然后再向该端口送入一个复位字（40H），用软件命令使8251A可靠复位。其次才能