并行通信接口课件

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并行通信接口28．1概述

并行通讯就是将一个字符的8位用8根线来传输，速度快，线路成本增加，适合外设与微机之间通讯、主板各部件之间近距离通讯。能够实现并行通讯的接口就是并行接口。8.1.1典型的双向并行接口与外设连接

1.并行接口与CPU的连接,见图8.1

。

（1）数据总线：是CPU与并行接口进行数据交换的通道。

（2）读出写入信号线：控制数据流向，确定操作是读还是写。

（3）复位线、准备好状态线：并行接口数据准备就绪。

（4）中断请求线：并行接口向CPU进行中断请求。

（5）地址译码电路：进行选择不同的接口电路，选择接口电路内部不同的寄存器。

32.并行接口与外设的连接,

见图8.1。（1）输入设备：数据输入线、设备数据准备就绪状态线和接口接收数据回答线。（2）输出设备：数据输出线、接口数据准备就绪状态线和外设接收数据回答线。

3.并行接口（1）控制寄存器：接收CPU发来的控制命令。（2）数据输入缓冲器、数据输出缓冲器：进行数据的输入、输出。（3）状态寄存器：提供接口电路工作状态供CPU查询。48.1.2并行接口的工作原理

1.并行接口输入数据的过程外设将数据送到“数据输入线”，通过“输入数据准备好”状态线通知并行接口取走，接口将数据锁存到“输入缓冲器”，通过“数据输入回答”线通知外设，接口数据缓冲器已满，不要再送数据，接口在其内“状态寄存器”的相应位置1，便于CPU查询和接口向CPU发中断请求之用。

CPU从接口将数据取走后，接口将“数据输入准备好”、“数据输入回答”信号清除，以便外设输入下一个数据。

2.并行接口输出数据的过程接口“数据输出缓冲器”空，“数据输出准备好”状态线送1，收到CPU发的数据，将之复位清0，数据通过“数据输出”线送外设，由“数据输出准备好”线通知外设取数据。外设取走数据，将“数据输出准备好”信号线置1，以便CPU输出下一个数据。5一般地并行接口有3个方面的功能：

（1）实现与系统总线的连接：提供数据的输入输出功能。

（2）实现与外设连接：确保与外设间有效进行数据的接收和发送。

（3）具有中断请求处理功能：外设输入输出采用中断的方法来实现。8.1.3并行接口的功能

返回本章目录68．2可编程的并行接口芯片8255A

8.2.1并行接口8255A的内部结构

8255A由数据总线缓冲器、读写控制逻辑、A组B组控制逻辑、并行输入输出端口等4个部分组成，见图8.2。

1.数据总线缓冲器双向三态的8位数据缓冲器，是8255A与CPU之间的数据接口，用于传送控制命令和传送数据。

2.读写控制逻辑接收CPU的A0、A1、、和RESET引脚发来的控制命令，并向A组B组控制部件发送控制。

3.A组B组控制部件

A组控制部件用来控制端口PA及端口PC的高4位PC4－PC7。B组控制部件控制端口PB及端口PC的低4位PC0－PC3，控制电路根据CPU发来的控制字，确定各端口的工作方式进行读写操作。7

4.并行输入输出端口,见图8.2。

8255A内部有3个8位并行端口：A、B和C端口，均可独立地作为输入、输出信息的端口，对CPU与外设交换的数据进行缓存或锁存。

（1）端口PA：内有1个8位的“数据输入锁存器”和1个8位的“数据输出锁存/缓冲器”。

（2）端口PB：内有1个8位的“数据输入锁存器”和1个8位的“数据输入、输出锁存/缓冲器”。（3）端口PC：内有1个8位的“数据输入锁存器”和1个8位的“数据输出锁存/缓冲器”。

PA、PB作为数据的输入、输出端口，端口PC作为控制或状态信息端口。在方式控制字下，PC可分高4位、低4位来使用，高4位PC4－PC7与端口PA配合使用，而低4位PC0－PC3与端口PB配合使用，作为输出控制信号或输入状态信号。88255A有40根引脚，与外设连接24根，与CPU连接16根，见图8.3。

1.8255A与外设相连的引脚，共24根分3组（1）A端口PA0－PA7：8根可设定为输入或者输出方式，也可设定为输入/输出双向方式，通常作为输入端口。

（2）B端口PB0－PB7：8根可设定为输入或者输出方式，也可设定为输入/输出双向方式，通常作为输出端口。

（3）C端口PC0－PC7：8根可设定为输入或者输出方式，也可设定为输入/输出双向方式，常用作为输出端口和控制端口来配合A端口、B端口工作。8.2.2并行接口8255A芯片引脚

92.8255A与CPU相连的16根引脚,见图8.3。

（1）数据总线D0－D7：CPU与8255A间传送数据、命令和控制字。

（2）地线GND：1根。

（3）电源线VCC：接+5V电源。

（4）RESET复位线：高电平时有效时，将8255A的控制寄存器、A端口、B端口和C端口所设置的工作方式清0。

（5）片选信号线：低电平有效时选中8255A。

（6）读信号线：低电平有效时8255A处于读信息的状态。

（7）写信号线：低电平有效时8255A处于写信息的状态。

（8）地址线A0、A1：A0、A1的编码与、、引脚电平的组合，形成对8255A的基本读写操作，见表8.1。108255A可编程并行接口芯片，用指令方式初始化，决定端口是输入方式还是输出方式。其工作状态、工作方式通过向控制端口写入控制字完成。控制字有两类：A、B、C工作方式选择字和C按位设置“0”或“1”。

1.工作方式选择字设置8255A的A、B、C这3个端口数据传输方向是输入/输出，工作方式有3种：方式0、方式1和方式2，A口可以3种方式中的任一种，B口能工作在方式0、方式1这2种，C口只能工作在方式0。常将3个端口分2组设定，A与C的高4位为A组，B与C的低4位为B组。

8.2.3并行接口8255A的控制字

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控制字格式，见图8.4。（1）D0是C口低4位输入/输出控制位：D0=0时，PC0－PC3用于输出数据，D0=1时，PC0－PC3用于输入数据。（2）D1是B口输入/输出控制位：D1=0时，PB0－PB7用于输出数据，D1=1时，PB0－PB7用于输入数据。（3）D2B组方式选择位：D2=0时，为方式0，D2=1时，为方式1。（4）D3是C口高4位输入/输出控制位：D3=0时，PC4－PC7用于输出数据，D3=1时，PC4－PC7用于输入数据。

（5）D4A口输入/输出控制位：D4=0时，PA0－PA7用于输出数据，D4=1时，PA0－PA7用于输入数据。

（6）D6、D5为A组方式选择位：D6D5=00时，A组设为方式0，D6D5=01时，A组设为方式1，D6D5=1×时，A组设为方式2。

（7）D7控制字标志位：D7=0为方式控制字，D7=1为C口控制字。

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例如：端口地址为04A0H－04A6H的8255A并行接口，A口设为输出数据，工作方式0，B口设为输入数据，工作方式1，C口高4位输入，低4位输出，进行初始化。程序段为：

MOVDX，04A6H；控制端口地址

MOVAL，8EH；工作方式控制字8EH=10001110B

OUTDX，AL；控制字送控制口，对照图8.4格式来读132.C口置“0/1”控制字

C的各位常作控制位，用置“0/1”控制字设置，见图8.5。

（1）D0置“0/1”控制位：D0=0时，使C口的D3D2D1编码位清“0”复位，D0=1时，使C口的D3D2D1编码位设置“1”，如D7=0（控制字的特征位），D3D2D1=010即对第2位设置，D0=1，则PC2置“1”。

（2）D3D2D1用于控制PC0－PC7某位置“0/1”：D3D2D1编码为操作的位编号，如D3D2D1=101，则对第5位PC5进行置“0/1”操作。

（3）D6D5D4位：不影响置字操作，0、1均可。

（4）D7控制字的特征位：D7=0时才有效。

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而对C口的置“0/1”操作，其控制字写入“控制寄存器”。例如：8255A控制器端口地址为00EEH，对C口进行操作，将PC6位置“1”，PC2位置“0”。程序段为：

MOVDX，00EEH；控制端口地址

MOVAL，07H

；PC6置“1”，7H=00001101B

OUTDX，AL

；控制字送控制端口，对照图8.5

MOVAL，05H；PC2置“0”，5H=00000101B

OUTDX，AL；进行设置15实例：端口地址00EEH的8255A，使C口的PC1位产生一个脉冲。对照图8.5。程序段为：MOVDX，00EEH

；控制端口地址MOVAL，02H

；对PC1位置“0”OUTDX，AL

；控制字送到控制端口MOVAL，03H

；PC1置“1”OUTDX，ALCALLDELAY

；调用延时子程序MOVAL，02H

；对PC1位置“0”OUTDX，AL16A端口能工作在方式0、方式1和方式2中的任一种，B端口能工作在方式0、方式1两种，C口只能工作在方式0。

1.方式0：基本输入输出方式任何一个端口可以作为输入端口，也可作为输出端口，各个端口之间没有必然的联系。端口A、端口B与端口C的高4位端口和低4位端口，它们的输入、输出，可以有16种不同的组合，适用于多种场合使用；

2.方式1：选通的输入输出方式

A端口、B端口作数据传输口，通过工作方式控制字来设定输入数据或者输出数据，方式1适用于查询方式、中断方式来进行数据传输。C端口用作控制用，配合A端口、B端口进行数据传输，有2种情况：

8.2.4并行接口8255A的工作方式17

（1）方式1的输入方式

C端口配合A端口、B端口输入数据，为它们各规定3条线作为外设和CPU之间的应答信号线。见图8.6。

1)

（PC2、PC4）选通输入：低电平有效，PC4对应A口、PC2对应B口，输入有效低电平时，将外设输入的数据送到数据锁存器。

2)

IBF（PC1、PC5）输入缓冲满：高电平有效，PC5对应A口、PC1对应B口，IBF=1时缓冲满，外设不应送数据；IBF=0时缓冲空，外设可以送数据。

3)

INTR（PC0、PC3）中断请求：高电平有效，PC3对应A口、PC0对应B口，INTR=1时，产生一个高电平的中断请求给CPU，要求CPU取走外设输入的数据。

4)

INTE中断屏蔽信号：INTE=1时，A端口、B端口允许申请中断；INTE=0时，A端口、B端口禁止申请中断。PC4是A端口允许申请中断控制信号，PC2是B端口允许申请中断控制信号。

C端口的PC6、PC7未用于控制，可用于数据输入输出，由方式控制字D3位决定，且具有置位功能。18

（2）方式1的输出方式

C端口配合A端口、B端口输入数据，为它们各规定3条线作为外设和CPU之间的应答信号线，见图8.7。

1)

（PC1、PC7）外设应答信号：PC7对应A口、PC1对应B口，输出有效低电平时，表示8255A端口的数据已经被外设取走。

2)

（PC2、PC6）输出缓冲器装满信号：PC6对应A口、PC2对应B口，输入有效低电平时，CPU将数据输入到8255A的端口，外设可以来取数据。

3)

INTR（PC0、PC3）中断请求信号：PC3对应A口、PC0对应B口，INTR=1时，允许中断请求，此时，输出缓冲器为空，=1，向CPU发一高电平中断请求，CPU可继续向输出缓冲器输入数据。

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见图8.7

4)

INTE中断屏蔽信号：高电平有效，INTE=1时，A端口、B端口允许申请中断，INTE=0时，A、B端口禁止申请中断，PC6是A端口允许申请中断控制信号，PC2是B端口允许申请中断控制信号。在方式1输出方式中，C端口的PC4、PC5未用于控制，可用于数据输入输出，由方式控制字D3位决定，且具有置位功能。20

3.方式2：双向传送方式可作为输入又可作为输出的设备，A口可采用方式2，8根数据线与CPU之间进行分时数据输入/输出，工作时采用查询方式，可采用中断方式，此时，B口工作在方式0或方式1，C口的PC3－PC7作为控制的状态信号线，见图8.8。

（1）（PC7）输出缓冲器满信号：输出低电平表示输出缓冲器满。

（2）（PC6）外设接收到数据应答信号：输出有效低电平表示外设接收到数据。

（3）（PC4）外设输入选通信号：输入有效低电平时表示8255A接收一个从外设输入的数据，将数据锁存在“输入锁存器”中。

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见图8.8

（4）IFBA（PC7）输入缓冲器满信号：高电平有效时，表示有一个数据已经装入“缓冲器”。

（5）INTRA信号：在输入时，输入缓冲器满，且当INTE1=1时，INTRA向CPU发一个中断请求；在输出时，输出缓冲器空，且当INTE2=1时，INTRA向CPU发一个中断请求。中断允许触发器INTE1，由C口的PC6来置“0/1”，中断允许触发器INTE2，由C口的PC4来置“0/1”。返回本章目录228．3并行接口8255A应用举例

并行接口8255A的应用于打印机接口，与打印机相连，连接见图8.9。以方式0工作，打印机接口在低电平有效时，表示打印机“空闲”，接收数据，在BUSY高电平有效时，表示打印机“很忙”，不能接收数据，需打印的数据存放在内存BUF区域。C口按位“置位/复位”控制字用来产生打印机控制信号，控制打印机的“启动/停止”，打印程序为：

DATASEGMENTBUFDB“HOWAREYOU!”，”$”DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE，DS:DATASTART:MOVAX，DATA23MOVDS，AXMOVSI，OFFSETBUF；打印信息的偏移地址

MOVAL，88H；88H=10001000BMOVDX，63H；A口方式0，C口上半部输入

OUTDX，AL；8255A初始化

MOVAL，01H