微机接口技术与应用(第七章)

微机接口技术与应用

(第七章）第七章并行接口本章内容7.1并行接口的特点7.2可编程并行接口8255A7.38255A的0方式及其应用7.48255A的1方式及其应用7.58255A的2方式及其应用7.1并行接口的特点本章首页多根数据线上同时传送多位信息，字节并行、字并行；“并行”的含义是指接口与外设间的数据线；(无条件传送除外)接口与外设间设置联络（握手）信号(至少2根)；数据传送单位：1个字节或1个字；不要求有固定的数据格式，适合于信号的近距离传输；并行接口有硬线连接接口和可编程接口之分。7.2可编程并行接口8255A8255A的外部特性和内部结构1）8255A的基本特性数据端口：2个8位端口(PA、PB)、2个4位端口(PC口高/低4位)与TTL电平兼容多种数据传送方式：无条件、查询、中断对应的工作方式:0、1、2命令字：工作方式字和PC口按位置/复位命令字寄存器种类：数据口、控制口和状态口PC口的特殊性：作为数据口,PC是2个独立的4位口可由控制字进行按位控制,实现按位置位和复位功能。方式1、2时,大部分引脚作应答线作为方式1、方式2的状态口特点面向CPU的信号(14)D0～7、CS、RD、WRRESET

:复位,高有效,清除控制寄存器,数据口置为输入,复位输出寄存器和状态寄存器,屏蔽中断,24根I/O线高阻A1、A0:端口选择;输入00:PA口01:PB口10:PC口11:控制口A1A0=本章首页2）引脚(40脚)3）内部结构面向外设的信号(24)PA0～7:端口A的输入/输出线PB0～7:端口B的输入/输出线PC0～7:端口C的输入/输出线数据总线缓冲器读/写控制逻辑读/写控制逻辑数据总线缓冲器D0～D7A0RDWRB组控制CSPA0～7A组控制A1RESETA组A口(8位)A组PC上(4位)B组B口(8位)PB0～7PC4～7PC0～3B组PC下(4位)PA与PB口只作输入/输出数据口使用，即使只用1位也是8位一起传输的。PC口除作数据口外还有很多用途：*作数据口*作状态口*作固定的联络（握手）信号线*作按位控制7.2可编程并行接口8255A（续）--非法操作11010302H62H从C口读数据或状态01010301H61H从B口读数据10010300H60H从A口读数据00010303H63H写控制字11100302H62H向C口写数据01100301H61H向B口写数据10100300H60H向A口写数据00100实验台地址系统板地址操作A0A1RDWRCS8255的基本操作与端口地址表数据端口A、B、C:输入三态缓冲,输出锁存;C口分为两个4位口、状态口A组和B组控制电路:A组:A口和C口上半部,B组:B口和C口下半部8255A的编程命令方式字(D7=1)C口按位置/复位命令字(D7=0)1）方式命令：指定工作方式及3个端口是输入还是输出PC下方向D0特征位110:方式2(双向)0:输出1:输入B口方向B口方式PC上方向A口方向A口方式D1D2D3D4D5D600:方式001:方式10:方式01:方式1传输方向MOVDX,303HMOVAL,95HOUTDX,ALA口方式0,入;B口方式1,出;C上输出,C下输入方式字为10010101=95H2）C口按位置/复位命令字0D6D5D4D3D2D1D0特征位无效引脚选择置/复位选择000:PC0001:PC1…111:PC70:复位1:置位MOVDX,303HMOVAL,0BHOUTDX,ALPC5=1PC5=MOVDX,303HMOVAL,0AHOUTDX,ALNOPNOPMOVDX,303HMOVAL,0BHOUTDX,AL注意事项写入地址:控制口只对输出引脚起作用每次操作一个引脚本章首页工作方式命令PC口的按位操作命令图6―38255A的3种工作方式(a)方式0；(b)方式1；(c)方式2本章首页本章首页7.2可编程并行接口8255A（续）3）两个命令字的区别作用不同；用特征位区分方式命令是对8255A的三个端口的工作方式及功能初始化必须在使用8255A前进行。而按位置位/复位只对C口输出进行控制，可在初始化后任一处。4）A、B口按位操作的实现方法PA5=MOVDX,300HINAL,DXORAL,20HOUTDX,ALANDAL,0DFHOUTDX,ALNOPNOPORAL,20HOUTDX,AL输出有锁存功能对数据口操作PA口3种方式（0、1、2方式）PB口2方式（0、1方式）方式1和方式2时PC口引脚作联络线同时令PB3、5=1

PB2、7=0MOVDX,301HINAL,DXORAL,28HANDAL,7BHOUTDX,AL可同时操作多引脚8255A的工作方式8255A的按位置位与复位命令产生的输出可用于开关的通/断、继电器的吸合/释放、电机的起/停控制信号。P143本章首页7.38255A的0方式及其应用方式0的特点基本输入/输出方式，无固定联络信号；输入缓冲、输出锁存；无条件或查询方式独立的2个8位口和2个4位口，24根I/O线全部由用户控制无固定时序和确定状态字单向传送并行打印机接口设计1）要求:查询方式，打印首址为BUF的256个字符(ASCII码)2）使用的信号(Centronics标准,8位并行)BUSY:忙,=1,打印机忙;打印机打印完使BUSY=0,可供查询DATABIT1～8(DB1～8):数据线,传送字符的ASCII码,但数据并未进入打印机DATASTROBE(DSTB):数据选通,负脉冲有效,将DB1～8上的数据打入打印机内ACKNOWLEDGE(ACK):应答,打印机打印完字符输出负脉冲,可产生中断3）硬件设计4）驱动程序设计CPU打印机插槽DB1～8STBBUSY地8255APA0～7PC1PC5地PA方式0,输出;PC上输入,PC下输出方式字:88HMOVDX,303HMOVAL,88HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALLEASI,BUFMOVCX,256MOVDX,302HINAL,DXANDAL,20HJNZLMOVDX,300HMOVAL,[SI]OUTDX,ALMOVDX,303HMOVAL,02HOUTDX,ALNOPNOPMOVAL,03HOUTDX,ALINCSILOOPL驱动程序L:;方式字;BUSY=0？;已打印完;置DSTB无效;DSTB=;送字符…结束开始流程图8255A初始化送完?BUSY=0?送数送选通脉冲修改地址、计数器YNNY本章首页本章首页7.48255A的1方式及其应用方式1的特点选通输入/输出，有固定应答和中断申请信号;输入、输出有锁存功能;查询或中断方式PA、PB作数据口，PC部分引脚作应答线;作应答线的引脚不由用户控制有固定时序和确定状态字单向传送，一次初始化只能设置在一个方向上传输1方式下联络信号线的定义及时序1）输入的联络信号定义及时序联络信号的定义（P151）INTE:中断允许,内部控制,＝1:允许中断,=0:禁止对PC4置/复位对PC2置/复位STB:输入选通,外设8255A,将数据送入8255A的AB口

PC4PC2IBF:输入缓冲器满,8255A外设,高电平阻止外设送数PC5PC1INTR:中断申请,8255ACPU,高有效,请求CPU读数PC3PC0中断产生条件:INTE＝1,STB=IBF=1,则INTR=1

PA口

PB口图6―4方式1下的信号定义(a)A口、B口均为输入时；(b)A口、B口均为输出时本章首页本章首页7.48255A的1方式及其应用（续）STBIBFINTRRD来自外设的数据1方式输入工作时序图2）1方式下输出的联络信号定义及时序工作时序外设将数据放到数据线上,并使STB=STB下降沿约300ns,IBF=1STB上升沿约300ns,INTR=1(INTE=1时)CPU读数,RD下降沿复位INTR,上升沿复位IBF信号变化过程ACK:应答信号,外设8255A,表示外设已取走数据

PC6PC2INTR:中断申请,8255ACPU,高有效,请求CPU写数PC3PC0PA口PB口OBF:输出缓冲器满,8255A外设,低电平通知外设取数PC7PC1中断产生条件:INTE＝1,ACK=OBF=1,则INTR=1INTE:中断允许,内部控制,＝1:允许中断,=0:禁止对PC6置/复位对PC2置/复位CPU8255A外设STBIBFINTRRD8255输入选通输入缓冲器满发中断请求读数据后清除INTR与IBF联络信号的定义（P153）本章首页7.48255A的1方式及其应用（续）工作时序CPU8255A外设OBFINTRWRACKCPU写数,WR下降沿复位INTR,上升沿使OBF=0外设将数据取走,并使ACK=ACK下降沿使OBF=1ACK上升沿使INTR=1(INTE=1时)信号变化过程WRINTR1方式输出工作时序图OBFACK数据输出1方式的状态字D7D6D5D4D3D2D1D0A组状态B组状态PC7PC6PC5PC4PC3输入I/OI/OIBFAINTEAINTRAPC7PC6PC5PC4PC3输出OBFAINTEAI/OI/OINTRAPC2PC1PC0输入INTEBIBFBINTRBPC2PC1PC0输出INTEBOBFBINTRB写数据到8255A输出数据寄存器封锁中端请求输出缓冲器满数据已读出本章首页注意事项：1、状态字是8255A在输入/输出过程中由内部产生的，由C口读出,但独立于C口引脚，与C口接的外部引脚无关。2、输入查询IBF或INTR;输出查询OBF或INTR。一般查询时查INTR位更可靠。3、INTE是控制标志位，控制8255A能否提出中断请求，它不是I/O操作中自动产生的状态，INTE是由用户通过按位置位/复位命令来设置或清除的。MOVDX,303HMOVAL,86HOUTDX,ALINTEB=0MOVAL,04HOUTDX,ALMOVAL,09HOUTDX,ALPC4=1例题本章首页7.48255A的1方式及其应用（续）1方式的接口方法确定数据口和传送方向——联络线查询:输入查IBF或INTR;输出查OBF或INTR中断:加中断控制器——向量式中断查询INTR要开中断两种方式并行传送接口设计1）要求:甲机向乙机传送1KB,甲方式1;乙方式0,查询方式,设M首址分别为SRC、DST2）硬件设计:甲有固定联络线,乙没有8255APA0～7PC7PC68255APB0～7PC1PC5甲CPU乙CPUOBFACK1方式0方式甲机:PA口方式1,输出,方式字=0A0H乙机:PB口方式0,输入,PC上输出,PC下输入,方式字=83H说明：传送过程由甲机启动甲机发送条件：INTR=1(INTE=1)乙机接收条件：对方(甲机)的OBF=0本章首页区别？

MOVDX,303HMOVAL,0A0HOUTDX,ALMOVAL,0DHOUTDX,ALLEASI,SRCMOVCX,1024MOVDX,300HMOVAL,[SI]OUTDX,ALINCSIDECCXMOVDX,302HINAL,DXANDAL,08HJZLMOVDX,300HMOVAL,[SI]OUTDX,ALINCSILOOPL甲发送程序段L:;方式字;写第1个数;INTEA=1;INTR=1?;写数…MOVDX,303HMOVAL,83HOUTDX,ALMOVAL,0BHOUTDX,ALLEADI,DSTMOVCX,1024MOVDX,302HINAL,DXANDAL,02HJNZLMOVDX,301HINAL,DXMOV[DI],ALMOVDX,303HMOVAL,0AHOUTDX,ALNOPNOPMOVAL,0BHOUTDX,ALINCDILOOPL乙接收程序段L:;方式字;已接收完;置对方ACK无效;令ACK=;接收并存储…;对方OBF=0？本章首页7.58255A的2方式及其应用方式2的特点双向选通输入/输出，只有PA口有有专用的联络信号线和中断申请信号，查询或中断方式联络线定义、时序和状态字是方式1输入和输出的组合方式2下联络信号线的定义及其时序：输入时：STB、IBF、INTR、内部控制INTE入输出时：OBF、ACK、INTR、内部控制INTE出对PC6置/复位INTE出对PC4置/复位INTE入PC3INTRPC5IBFPC7OBFPC6ACKPC4STB时序也是方式1输入和输出的组合2方式的状态字D7D6D5D4D3D2D1D0A组状态B组状态PC7PC6PC5PC4PC3OBFAINTE出IBFAINTE入INTRA1方式PC2PC1PC0输入INTEBIBFBINTRB1方式PC2PC1PC0输出INTEBOBFBINTRBPC2PC1PC00方式I/OI/OI/O要查询IBF、OBF本章首页中断方式的双向并行接口设计1）要求:主从机双向传送256个字节,主机方式2,中断;从机方式0,查询;设两机源和目标首址分别为SRC、DST2）分析:使用8259A的IR2;中断服务程序中要判断IBF3）硬件设计中断服务程序中读的状态IBF011OBF101

输出输入输入即:IBF=1:输入0:输出主机INTRINTAINTAINTIR28259APA0～7PC7PC6PC5PC4OBFPC38255A(0方式)PA0～7PC5PC2PC4PC1PB0～7ACKSTBIBF系统总线从机8255A(2方式)主机:PA口方式2,双向,方式字=0C0H从机:PA方式0,输入,PB方式0,输出,PC上输入,PC下输出,方式字=98H4）软件设计(主机)开中断的方法：8255A的INTE=1