第8章并行接口芯片 并行接口一般具有两个或两个以上的8位/O接口。各个口 的工作方式可由程序分别确定或改变，使用灵活，便于和 各种外部设备连接。因此，又称可编程的外部接口(PP) 目前各主要微处理器厂商都有自己的PP产品，但它们的 功能基本类似 i Lin University China CpTE型CIENCE AND T厘CHNDOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 第8章 并行接口芯片 • 并行接口一般具有两个或两个以上的8位I/O接口。各个口 的工作方式可由程序分别确定或改变，使用灵活，便于和 各种外部设备连接。因此，又称可编程的外部接口（PPI） • 目前各主要微处理器厂商都有自己的PPI产品，但它们的 功能基本类似
8.1可编程的输入输出接口芯片8255 上 8255可编程外部设备接口是Intel的PPI产品。该芯片可以 和8086、8088等微处理器直接连接，也适用于MCS-48、 MCS-51系列单片机 Ji Lin University China COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8.1 可编程的输入输出接口芯片8255 • 8255可编程外部设备接口是Intel的PPI产品。该芯片可以 和8086、8088等微处理器直接连接，也适用于MCS-48、 MCS-51系列单片机
CHINA 8255的引线及结构 -PA4 ☐(8) -PAS A 控制 b7-D0 数总 糧 器 端口 高4位 CTA PC4 低 (8) 位 40 逻辑 B组 制 端 -PB4 (8) PB7A PBO -PB3 RESET 口B Ji Lin University China COMPUTER SCIENCE山NDY室CHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255的引线及结构
8255的工作方式 8255有三种基本工作方式： 方式0一一基本输入输出方式 方式1一一选通输入输出方式 方式2一一双向传送方式 三种工作方式均可由用户编程来选定，即由编程送入控制 口内的不同控制字来选择 Ji Lin University China COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255的工作方式 • 8255有三种基本工作方式： • 方式0――基本输入输出方式 • 方式1――选通输入输出方式 • 方式2――双向传送方式 • 三种工作方式均可由用户编程来选定，即由编程送入控制 口内的不同控制字来选择
8255的控制字 方式选择字 D6 Ds D D D2 D D A口方式选择 A口 C口高 B▣ B口 C口低 IO 半I/o 方式 VO 半Vo D.Ds 方式 0= 0= 0= 0= 0= 0 0 方式0 输出 输出 方式0 输出 1 方式 1= 1 方式2 勤入 方式 入 指入 C口置位/复位控制字 D Ds Ds Da D; D2 Di D × × 位选择 状态 3D2D1位选择 0=复位 0 00 PCO 1=置位 01 PCI 0 1 0 PC2 11 PC3 1 0 0 PC4 1 PC5 0 PC6 1 PC7 Ji Lin University China COMPUTER CCE山DY里COL)GY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255 的控制字 方式选择字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 A 口方式选择 A 口 I/O C 口高 半 I/O B 口 方式 B 口 I/O C 口低 半 I/O C 口置位/复位控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 × × × 位选择 状态 图 4.2.2 8255A 控制字格式 D6 D5 方式 0 0 方式 0 0 1 方式 1 1 × 方式 2 D3 D2 D1 位选择 0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7 0＝复位 1＝置位 0 ＝ 输出 1 ＝ 输入 0 ＝ 输出 1 ＝ 输入 0 ＝ 方式 0 1 ＝ 方式 1 0 ＝ 输出 1 ＝ 输入 0 ＝ 输出 1 ＝ 输入
8255工作方式0 方式0：基本的输入或输出工作方式 此方式适用于无条件地传送数据，如读一组开关状态，控 制一组指示灯，CPU可随时读入开关状态，随时可把一组 数据送到指示灯显示，而无需“选通”和“状态”信号， 不必等待中断请求信号，在这种方式下，每一个端口都可 由程序规定为输入或输出 方式0的基本功能： ①具有两个8位口(A口和B口)，两个4位口(C口的上半 部和下半部) ②任一端口都可作为输入或输出 ③输出是锁存的，输入是不锁存的 ④由于方式选择控制字中D4DDD,四位均可规定各口的输 入或输出，所以在方式0时，所有端口的输入、输出可以 有16种不同的组合 ⑤此方式无中断功能，在作查询方式工作时，可将C口的 某些位作为传送控制和状态信息，A口和B口作为数据口 Ji Lin University China COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255工作方式0 • 方式0：基本的输入或输出工作方式 • 此方式适用于无条件地传送数据，如读一组开关状态，控 制一组指示灯，CPU可随时读入开关状态，随时可把一组 数据送到指示灯显示，而无需“选通”和“状态”信号， 不必等待中断请求信号，在这种方式下，每一个端口都可 由程序规定为输入或输出 • 方式0的基本功能： ①具有两个8位口（A口和B口），两个4位口（C口的上半 部和下半部） ②任一端口都可作为输入或输出 ③输出是锁存的，输入是不锁存的 ④由于方式选择控制字中D4 D3 D1 D0四位均可规定各口的输 入或输出，所以在方式0时，所有端口的输入、输出可以 有16种不同的组合 ⑤此方式无中断功能，在作查询方式工作时，可将C口的 某些位作为传送控制和状态信息，A口和B口作为数据口
8255工作方式1 方式1：选通的输入输出方式 在这种方式下，A口或B口仍作为数据的输入/输出口，同 时规定C口的某些位作为控制或状态信息，起应答联络和 中断请求的作用，C口剩下的线作为I/0线使用 方式1的主要功能： ①一个或二个选通的8位数据端口。 ②每一个端口含有三条控制线（是固定指定的，不能用 程序改变)，提供中断逻辑。 ③任一个端口都可作为输入或输出。 ④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在 方式0。 ⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还剩下两位。这两 位可以由程序指定作输入或输出，也具有置位/复位功能。 Ji Lin University China COMPUTEP SCIRNCE AND T里CHO是OGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255工作方式1 • 方式1：选通的输入输出方式 • 在这种方式下，A口或B口仍作为数据的输入/输出口，同 时规定C口的某些位作为控制或状态信息，起应答联络和 中断请求的作用，C口剩下的线作为I/O线使用 • 方式1的主要功能： ①一个或二个选通的8位数据端口。 ②每一个端口含有三条控制线（是固定指定的，不能用 程序改变），提供中断逻辑。 ③任一个端口都可作为输入或输出。 ④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在 方式0。 ⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还剩下两位。这两 位可以由程序指定作输入或输出，也具有置位/复位功能
8255工作方式1- 输入 当A口或B口处于方式1输入时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。 对A口指定的是PC4、PC6、PCg三位，对B口指定的是PC2、PC1、PCo三位 PC4和PC2指定为STB信号，这是设备的选通输入信号，低电平有效。由外 设提供该信号。STB的下降沿将端口数据线上的信息打入端口锁存器 PC5和PC1指定为IBF信号，这是输入缓冲器满信号，高电平有效，它是由 8255输出的状态信息，通常和外设相连，IBF为高电平表示外设已将数据 打入端口锁存器，但CPU还未读取，当CPU读取端口数据时，IBF变为低电 平。所以，IBF信号是由STB的下降沿置位，由RD的上升沿复位 PC3和PC,指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当STB=1, IBF=1,INTE=1时，中断请求有效，INTR=1。该信号由RD信号下降沿清除 INTEAR由PC4控制，INTER由PC控制 方式1（端口A) A组方式控制字 B组方式控制字 方式1（端口B) PA7-0 8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO INTE PC4 STBA B7-0 1 XXXX 11 X P INTE 10191/0XXX PC5 B PC2 STBB IBFA PC6,7 端口B输入 PCI 方式1t 1=输入 PC3 INTRA 端口A输入O-输出 端口B方式1 PCO INTRE RD PC6,7 1/0 RD Ji Lin University China
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255工作方式1—— 输入 • 当A口或B口处于方式1输入时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。 对A口指定的是PC4、PC5、PC3三位，对B口指定的是PC2、PC1、PC0三位 • PC4和PC2指定为STB信号，这是设备的选通输入信号，低电平有效。由外 设提供该信号。STB的下降沿将端口数据线上的信息打入端口锁存器 • PC5和PC1指定为IBF信号，这是输入缓冲器满信号，高电平有效，它是由 8255输出的状态信息，通常和外设相连，IBF为高电平表示外设已将数据 打入端口锁存器，但CPU还未读取，当CPU读取端口数据时，IBF变为低电 平。所以，IBF信号是由STB的下降沿置位，由RD的上升沿复位 • PC3和PC0指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当STB=1， IBF=1，INTE=1时，中断请求有效，INTR=1。该信号由RD信号下降沿清除 • INTEA由PC4控制，INTEB由PC2控制
8255工作方式1 输出 当A口或B口处于方式1的输出方式时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。对A口 指定是PC7、PCg、PC3三位，对B口指定的是PC1、PC2、PC三位 PC7和PC1指定为0BF信号，这是输出缓冲器满信号，低电平有效。这是由8255输出给 外设的一个控制信号。当它为低电平时，表示CPU已将数据输出给指定的端口，外设 可以来取一个有效的数据。外设从端口取走数据后，产生的响应信号ACK使OBF变高电 平。该信号由R信号的上升沿置为低电平 PC和PC2指定为ACK信号，这是外设的响应信号，输入，低电平有效。ACK上出现外设 送来的负脉冲，表示外设已取走了端口的数据，并已准备好接收下一个数据 。 PC3和PC,指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当ACK=1,OBF=1, INTE=1时，中断请求有效，INTR=1,该信号由WR信号的下降沿清除 INTE和INTE是8255内部A口和B口的中断允许触发器。INTE=1时，允许端口中断请求； INTE=O时，禁止端口中断请求。A口的中断允许信号INTE,可由用户通过PCs的置位/复 位控制(PC6=1允许中断)。B口的INTE可由对PC2的置位/复位控制 方式1输出端口A B组方式1输出控制字 方式1输出端口B A组方式1控制字 PA7-0 c7 PB7-0 OBFA 10100XXX 1XXX×10X INTE PC1 OBFB PC6 ACKA A 端口B输出 INTE PC2 ACKB 端口A ,PC4,5 方式1 1=输入 INTRA PCO INTRB 0=输出 I/0 端口B方式1 端口A输出 PC4,5 WR Ji Lin University China
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255工作方式1—— 输出 • 当A口或B口处于方式1的输出方式时，每个端口指定C口中的三位作控制信号。对A口 指定是PC7、PC6、PC3三位，对B口指定的是PC1、PC2、PC0三位 • PC7和PC1指定为OBF信号，这是输出缓冲器满信号，低电平有效。这是由8255输出给 外设的一个控制信号。当它为低电平时，表示CPU已将数据输出给指定的端口，外设 可以来取一个有效的数据。外设从端口取走数据后，产生的响应信号ACK使OBF变高电 平。该信号由WR信号的上升沿置为低电平 • PC6和PC2指定为ACK信号，这是外设的响应信号，输入，低电平有效。ACK上出现外设 送来的负脉冲，表示外设已取走了端口的数据，并已准备好接收下一个数据 • PC3和PC0指定为INTR信号，这是中断请求信号，高电平有效。当ACK=1，OBF=1， INTE=1时，中断请求有效，INTR=1，该信号由WR信号的下降沿清除 • INTEA和INTEB是8255内部A口和B口的中断允许触发器。INTE=1时，允许端口中断请求； INTE=0时，禁止端口中断请求。A口的中断允许信号INTEA可由用户通过PC6的置位/复 位控制（PC6=1允许中断）。B口的INTEB可由对PC2的置位/复位控制
8255方式1工作时序 STB t.sT IBF INTR CRIT RD 来自外设的 输入数据 tps 图8-1方式1的输入时序 R OBF INTR tWIT ACK AIT 输出 图82方式1的输出时序 Lin University China
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 8255方式 1工作时序