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文档简介
第10章并行接口技术
10.1概述10.2可编程并行通信接口芯片8255A10.3并行打印机接口10.1概述
▲在并行接口中,在多根数据线上以数据字节为单位与I/O设备或被控对象传送信息,每次以8位或16位或32位为单位进行同时传送。
▲优点:传输速率高,不要求固定格式。
▲缺点:需要多根数据线,一般只能用于近距离传送的场合。10.2可编程并行通信接口芯8255A10.2.18255A的主要特征(1)有三个8位的并行输入/输出端口:端口A、端口B和端口C,其中端口C可以分为高4位和低4位来使用。(2)端口A有三种工作方式:方式0、方式1、方式2;端口B有两种工作方式:方式0、方式1。(3)当端口A和端口B工作在方式1和方式2时,端口C的大部分引脚被用作联络信号。1.面向CPU一侧的引脚信号及其定义(1)D7~D0,8位,双向,三态数据线。(2)RESET,复位信号,高电平有效。(3),片选信号,低电平有效。(4),读信号,低电平有效。(5),写信号,低电平有效。(6)A1、A0、,端口选择信号。10.2.28255A芯片的引脚信号10.2.38255A的内部结构8255A的内部结构如图10-3所示。2.面向外设一侧的引脚信号及其定义(1)PA7~PA0,端口AI/O数据线(双向)(2)PB7~PB0,端口BI/O数据线(双向)(3)PC7~PC0,端口CI/O数据线(双向)读/写控制逻辑A组控制B组控制端口A端口C高半部端口C低半部端口B数据总线缓冲器数据总线D7~D0RDWRA0A1RESETCSI/OPA7~PA0I/OPC7~PC4I/OPC3~PC0I/OPB7~PB0系统接口部分外设接口部分A组、B组控制逻辑内部数据总线图10-38255A的内部结构PC3~PC01:输入0:输出端口B1:输入
0:输出B组工作方式0:方式01:方式1PC7~PC41:输入
0:输出端口A1:输入
0:输出A组工作方式00:方式001:方式11×:方式2D7=1特征位B组A组D0D1D2D3D4D5D6D710.2.48255A工作方式控制字和编程1.工作方式控制字(D7=1)工作方式控制字格式如图10-4所示。图10-48255A的工作方式控制字
D0D1D2D3D4D5D6D71:置位0:复位端口C选择000:PC0001:PC1010:PC2011:PC3100:PC4101:PC5110:PC6111:PC7任选(可1可0)D7=0(特征位)2.按位置位/复位控制字(D7=0)可以对8位端口C的每一位(PC7~PC0)进行位操作,这是通过向控制口写入按位置位/复位的控制字来实现的。图10-5端口C按位置位/复位控制字3.如何使用两个控制字(1)8255A在工作之前,首先必须向8255A写入一个相应的工作方式选择控制字。(2)端口C按位置位/复位控制字的作用是对端口C操作,但此控制字必须写入控制口,而不是写入端口C中。(3)控制字的最高位即D7位用作特征位,D7=1时,方式选择控制字,D7=0时,端口C的按位置位/复位控制字。例【10-2】某8255A的控制端口地址为303H,现要求将其3个数据端口设置为基本的输入输出方式,其中端口A和端口C的低4位为输出,端口B和端口C的高4位为输入。试编程初始化8255A。编程:8255A的方式控制字为8AH。其初始化的程序段为:mov
dx,303h;8255a控制端口地址moval,8ah;方式控制字:10001010boutdx,al;送到控制口例【10-3】参见教材编程:把端口C中的PC7位置成高电平,则按位置位/复位控制字为:00001111B或0FH;把端口C中的PC7位复位成低电平,则按位置位/复位控制字为:00001110B或0EH,程序段为:
mov
dx,307h;8255a控制端口地址送dx
moval,0fh;使pc7=1的控制字
outdx,al;送到控制口
mov
dx,307h;8255a控制端口地址送dx
moval,0eh;使pc7=0的控制字
outdx,al
2.方式1----选通I/O方式◆端口A和端口B仍作为两个独立的8位I/O数据通道,可单独与外设相连。◆端口A方式1输入/输出端口。◆端口B方式1输入/输出端口。◆固定占用端口C的I/O线,用作联络信号线。◆剩余2位仍可以作为一般的I/O位使用。(1)方式1下的输入10.2.58255A的工作方式1.方式0
方式0是一种基本输入输出方式。
端口A工作在方式1输入时,端口C的PC5~PC3作为端口A的三个联络信号。10111/0D7D6D5D4D3D2D1D0RDSTBAIBFAINTRAI/O2PC4PC5PC3PC6,PC7PA7~PA081=INPUT0=OUTPUTPC6,PC7控制字从外设来的数据从外设来的选通信号送给CPU的状态信号INTEA送给CPU的中断信号任意指定为输入或输出(a)端口A方式1输入各联络信号的功能如下:
★,输入选通信号,低电平有效。
★,输入缓冲器满信号,高电平有效。
★
,中断请求信号,高电平有效。
★,中断允许逻辑,逻辑1有效。
8255A工作方式1输入时序如图10-8所示。
图10-88255A方式1输入时序STBIBFINTRRD从外设来的数据tSTtSIBtSITtRIBtRITtPHtPS表10-28255A方式1输入时各联络信号的对应关系联络信号端口A端口B对应PC4对应PC2对应PC5对应PC1对应PC3对应PC0PC4置位PC2置位(2)方式1下的输出端口A工作在方式1输出时,端口C的PC7、PC6、PC3作为三个联络信号,如图10-8(a)所示。10101/0D7D6D5D4D3D2D1D0WROBFAACKAINTRAI/O2PC7PC6PC3PC4,PC5PA7~PA081=INPUT0=OUTPUTPC4,PC5控制字8255A输出数据通知外设有一个新数据外设已取走数据中断请求(a)端口A方式1输出INTEA各联络信号的功能如下:
★,输出缓冲器满信号,低电平有效。
★,外设向8255A发回一个负脉冲响应信号。
★
,中断请求信号,高电平有效。
★,中断允许逻辑。
图10-108255A方式1输出时序WROBFACKINTR输出tWOBtAOBtAITtAKtWBtWIT表10-38255A方式1输出时各联络信号的对应关系联络信号端口A端口B对应PC7对应PC1对应PC6对应PC2对应PC3对应PC0PC6置位PC2置位3.方式2(双向选通方式)8255A方式2是方式1输入与输出两种方式的组合。这种方式只适合于端口A。例【10-4】设8255A控制端口的地址为313H,若要端口A工作在方式2,端口B工作在方式1输出,编写初始化程序段如下:
mov
dx,313h;8255a控制端口地址送dx
moval,0c4h;控制字=11000100boutdx,al;送到控制口10.2.68255A的应用1.开关量的检测例【10-5】在工业控制过程中,经常需要检测某些开关的状态。(参见教材)编程如下:
mov
dx,103h;控制寄存器的地址送给dx
moval,90h;控制字送给aloutdx,al ;写入控制字l1:mov
dx,100h;端口a的地址送给dxinal,dx
;从端口a读入开关状态
mov
dx,101h;端口b的地址送给dx
outdx,al;从端口b输出,控制led,指示;开关状态
xoral,0ffh;al←
mov
dx,102h;端口c的地址送给dxoutdx,al;从端口c输出
jmpl1;无条件转移到标号地址l12.步进电机控制例【10-6】利用Intel8255A对四相步进电机进行控制。通电方式:双(双绕组通电)四拍(AB-BC-CD-DA-AB-…)。
图10-148255A控制四相步进电机原理图ABCDPA0PA1PA2PA38255A74LS244TIP122×4+12V1I1OCPU3I3O5I5O7I7OOE表10-6步进电机相序和控制编码控制顺序相标号控制编码1AB03H2BC06H3CD0CH4DA09H10.3并行打印机接口10.3.1打印机的工作原理1.打印机的性能指标(1)打印速度打印速度用每秒钟能打印字符的数量表示(CPS)。(2)分辨率用每英寸能打印点的数量(DPI)表示。(3)对于针式打印机,分为单向打印和双向打印。(4)主机与打印机采用并行传输和串行传输两种。2.针式打印机的工作原理▲是一种典型的击打式打印机,也称为点阵式打印机。▲打印头有垂直排列的钢针,在电磁铁的驱动下,当钢针向前撞击时,就把色带上的油墨打印到纸上形成色点。(1)打印头一般由电磁铁和双列24根的钢针构成,每根钢针对应一个电磁铁,电脉冲激励电磁铁的吸合与释放动作,从而使钢针撞击色带。(2)走纸控制与字车控制走纸控制用于换行,包括前进与后退。字车控制用于控制导轨横向左右移动。(3)控制部件控制部件是打印机的核心部件,采用单片机控制。(4)接口电路打印机的接口电路实现主机与打印机的通信联络。(5)控制面板提供各种人工操作命令,包括打印机联机/脱机、换行及换页等。2.激光打印机的工作原理按打印速度分类:低速:10~30页/分;中速:40~120页;高速:120~300页/分。按打印的色彩分类:单色与彩色激光打印机。按控制卡分类:并行端口激光打印机;
串行端口激光打印机;
视频控制卡激光打印机。★激光打印机主要由激光器、黑盒及高档单片机控制系统组成。★硒鼓包括碳粉、感光鼓、栅极、充电辊、显影辊及清扫器等。
字形发生器热压定影映像转移到纸面碳粉在鼓面显影感光鼓感光六面镜扫描激光调制器感光鼓充电半导体激光器连接主机的接口清除残粉图10-16激光打印机的基本工作流程2.喷墨打印机的工作原理■喷墨打印机是由喷出的微小墨点在纸上形成的字符、汉字及图形的。■关键技术环节是墨滴的形成及其充电和偏转。■墨滴的控制方式分为脉冲控制式、静电发射式及电荷控制式。■介绍电荷控制式喷墨打印机的工作原理。图10-17电荷控制式喷墨打印机的结构图收集槽压电陶瓷喷墨头充电电极偏转电极振荡发生器墨水泵高压电源字符发生器墨水回收器墨水槽墨水过滤器10.3.2微机的并行打印机接口1.25芯并行打印机接口表10-7
并行打印机接口的主要引脚信号引脚名称方向功能1出(从微机到打印机)数据选通,有效时使打印机接收数据2~9DATA0~DATA7出8根数据线10入响应信号,有效时打印机可以接受数据11BUSY入(从打印机到微机)忙信号,高电平表示正在打印12PE入打印机缺纸13SELECT入指出打印机不能工作,需要联机14出自动换行15入打印机出错16出使打印机复位17出有效时打印机不能工作18~25地2.微机并行打印机接口与打印机的连接连接电路图如图10-18所示。输出打印时序如图10-19所示。具体步骤如下:①首先确定BUSY信号是否是高电平?若是,则等待,说明打印机“忙”;②若BUSY为低电平,微机发出一个字节的打印数据;DATA7~DATA0STROBEBUSYACK图10-19打印机的工作时序
③微机发出数据后,接着发选通信号
④打印机收到信号后,立即读数据线,的上升沿使BUSY置高电平;⑤等待打印机处理数据完毕后立即发出回答信号表示打印机准备接收新数据。⑥的上升沿使BUSY变成低电平,撤消忙状态。3.并行打印机接口内部的数据寄存器、控制寄存器和状态寄存器打印机接口数据端口控制端口状态端口LPT1378H37AH379HLPT2278H27AH279H(1)
8位的数据端口例【10-7】检测打印机接口LPT1中数据端口的好坏如何,编程实现。
moval,00h;00h送给al
mov
dx,378h;数据端口的地址送给dxoutdx,al;写入数据端口
movah,alinal,dx
;读数据端口
cmpal,ah;比较
jneerroe1;如果不相等,转出错处理
moval,0ffh;0ffh送给al
mov
dx,378h;数据端口的地址送给dx
outdx,al;写入数据端口
movah,alinal,dx
;读数据端口
cmpal,ah
jneerroe2;如果不相等,转出错处理
...;数据端口是好的erroe1:;数据端口通路写全0失败
...erroe2:;数据端口通路写全1失败(2)
8位的控制寄存器
D0D1D2D3D4D5D6D7选通(STROBE)D4=1(允许中断)×××联机(SLCTIN)自动换行(AUTOFD)初始化()图10-20控制寄存器的格式
D3、D1、D0被接口电路中的反相器反相后送到对应的17、14和1孔,而D2没有反相,直接连接到16孔。
D0D1D2D3D4D5D6D7打印出错()忙()×××应答()联机状态(SLCT)只有D7位“忙”信号是11孔的反信号,意味着从状态端口读入的D7位=0,则打印机处于忙状态(BUSY=1),其他4位是同相输入。纸用完(PE)图10-21状态寄存器的格式例【10-9】选用查询式打印方式,编写将一个字符送给打印机打印的子程序。print
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