第八章常用可编程通用接口芯片.docx

1、第八章常用可编程通用接口芯片第八章 常用可编程通用接口芯片-第六章介绍了一些皋本的输入输出接I I,是不可编用 的.随着大规模集成技术的发展，接U电路常被集成在 一块硅芯片上可用编程方式设定其丄作方式,以适用 于多种功能的耍求叮编程接II芯片.-PC微机除CPU控制核心外，还有一些大规模口J编程接 U芯片（外閘芯片）的支持：-8级屮断优先权控制器8259T以控制8个外部中断源 （如时间基准X253的Ch（）键盘，彳更磁盘，软磁盘， 打印机）.-三端I I的并行接U8255T以控制外部简单接1及 DIP配置开关（如磁带机，扬声器）. 16位三通道定时/计数器8253今以控制时间基准、 动态刷新、

2、扬声器发声.-四通道DMA控制器8237T以控制动态RAM刷 新、1盘数据交换.可編程界步通信接口 825OT以控制串行通信， 完成发送时的并串转换和接收时的屮并转换 及和应的控制功能.8.1可编程并行接D 8255A-8255是最通用的并行I/O接门芯片可用程 序改变功能，通用件强，使用灵活，通过它町 直接将CPU总线接向外设广泛用作各种 井行外设的接口 8255的结构与接口信号8255的结构框图P261、图8-1。因作为 外设接口 9既耍与CPU打交道，乂要和外设 打交道,内部亦需控制,所以山三部分组成:S 8-1 8235 的1外设接口部分端口 端LU即三个输入输出通道川來和外设相连都是

3、8位及向端所以右 LI 线:PA?P A（）fB7PB（fPC7 PC（）.-A、B、C三个口都可以作为输入/输出口.在A. B口作为选通方式操作时,CU作为状态控 制倍号.C 口可分成两个4位II.2.内部控制逻轿电路-A组卩组控制电路.根据CPU的命令控制X255的工作方式.A组控制端UA和端UC的上半部分（PC?PqnB组控制端口B和端口（的卜半部分（PqFCQ.3.CPU接口部分（1） 数据总线缓冲器-它绘8位双向三态缓冲 器，是mcPU数拥总线的接U.8位数据线D7 Do 所有数据的输入/输HVCPU发出的命令控 制字及输入的外设状态，都是通过该缓冲器 传送.读写控制逻辑一控制825

4、5内部的各种操作. 管理数痛控制字，状态的传送接收CPU的地址， 控制信号以控制各端U的工作状态所以有6根 控制线 A；A（）9 端口选择:OOTA nOlTBH.lOC 11T控制U.-亟片选信号以启动CPU与8255Z间的通 信.莎读信号-从8255中读数据或状态信号.-阪9写信号-向8255中写数据或状态信号.-RESETS复位信号一高Hi平有效，淸除控制寄 存器J覺A、B、C三个口为输入方式.二.8255的工作方式与控制字1、8255有三种工作方式，方式由方式选择控制字來（1） 、方式（）9慕木输入/输出方式（呈木1/0） 0 A、B、C三口均可匸作于方式（）。（2） 、方式选通输入/

5、输出方式（选通I / O） O A、B二口可丁作于方式1；此吋C口作控制。（3） 、方式2今双向数抑:传送方式。仅有AU可工作 丁方式2。CH作控制。-AU可工作于力式0、1、2三种方式.-BIJiiJ*工作于方式0、1二种方式。-CL只能工作于方式0。2、方式选择控制字 8255的I：作方式，是山CPU用一条输出指令把 控制字送到8255的控制寄存器来实现的。方式选择控制字的格式P262、图8-2。D?MD3D2DIDOSB1=0All方站报OX方式0 01 二就 1 1X=WriA i/oan： l=A 0=體出jfidc(上)1諭入0立出B 口方A 斛：4方成0 匸方成1腳& j 1/朋

6、职 1斗入0二純 LJSBC (T) /O 耕: 吕入1 -(控制ACb cai.- 一- 一_B纠(控制Btb CUT)由控制字可知：AL可工作丁方式0、1、2三种方式；B 口只育方式0、1二种方式；-CH只能工作r方式0,但C口町分成两部分：上 半部分随A口，下半部分随B口； A. BU要作为 一个整体确定工作方式，C 口可分成悶个4位口分 别确定其匸作方式(输入或输岀)。Mh控制字9()HTI 0 0 1标志AU A口方式0输入即控制字90H,设定了8255的A口为方式0输入, B口为方式0输出，C口为方式0输出。-用卜-曲程序段设定：MOV DX, PORT3 &控制口MOV AL 9

7、0HOUT DX, AL3、按位置位/复位控制字今指定C 口的某一位为 高电平或低电平，仅有C口可按位置位/复位。- 勺通道A、B工作在方式1、2时，常用通道C的 采些位作为同外役的联络控制线，通道C的8位 中的任一位都町用输出指令使其进位/曩位， 从而人为控制联络线。屋位/父位控制字格式P261、图83；.一般视无关位06比屯=00(),则通道C的何位 的胃位复位控制？如b: PCi 位駅位控制字女位控制字PC。()1 HOOHPC,03 H()2HPG()5 H(MHPC,07H()6Hpq09HOSHpqOBHOAHpqODHOCHPGOFHOEH如吆3置位：MOV DX, PORT3

8、；控制端IMOV AL, 7OUT DX, AL如PC?复位；MOV DX, P()RT3MOV AL, 6OUT DX, ALc端口的按位置位复位7须跟在方式选择控 制7Z后，所以，仅使用CH的按位置位复 位字时.也应先送一方式控制字。8255的两个控制字是以卩位作为区别标志： 6=1为方式控制字，6=0为員位复位字； 所以方犬字圭80H, S位复字V80H。P263俛：8255的01接8只LED,用置位复位字，使 8只LED轮流亮灭。设端口地址为38OH-383H。硬件如28255PUSP AX则灯亮；送复位字，则灯灭。稈序中，送曹位字，山前一位的复位字到后一位的置位字之差为3,加3则 抬

9、向下一位。思考：若将LED反接，程序如何修改：FCi6OI5V 送复位字，则灯亮送置位字，则灯火。山前一位的 置位字到后一位的复位字之差为I,加I则指向卜一位6 383H ；方式字 ADD AL, OlH;折向T p 80HAL0 ； PCO复位字MOV DX MOV AL, OUT DX,MOV AL,AGN： OUT DX, AL :灯亮LOOP $XOR AL, 1 :懂位字AND AL, 0FH;D7位为0PUSH AXMOV AH, III NT 21HINC ALPOP AXJNZ AGNOUT DX. AL :灯灭二、三种方式的功能及应用1、方式0基本功能刁从木单向I / O力式

10、.A, B, C三个端U都町作8位输入/输出端口。C端口可作为两个4位端口（C口上，C口下）O 输出仃锁仏 使用时町理解为273；输入仃一态缓冲，使用时可理解为244。此方式下，只要用IN / OUT指令即可读/写； 一般用于无条件传送方式.-此方式下，也可用于杳询方式，A, B口为数 据U, C口的某些位作控制和M态信息。但值 得注童的是无固定联络线。3N Zf沖酚Lia：IV *xa moXa DNI nv ION Y鸚I IV : xa IV NIov zr *nv dvij Hl乙 INI *HV AONTOWFri aY 啣()F7【IV富XHost *xa Aow -aNIV *x

11、a inoIV IONnv*x(j inoH()6nv Aowxa rv NIH3txa A5H08t xa AOIAI -DVII山乙x如胡仅-忡N曲 ww Q fl如nJooaCJGJL 二H 他卜Si&-五遍玉涮尬&變剳珂翎胖i耳沢事0环詔科注：凡是2449町用8255的A, B, C三个口的方式0 输入代替；273T可用8255的A, B. C三个口的方 式0输出代替。 8个开关可表示8个不同的数7或8个不同的t-fO ： LED也可以是7段LED显/jf器例：用一片X255实现X个7段LED显示器与64个按键 的盘/显示器接口设计。参见P212显示器设计，段码输出用273位码输 出川

12、273；参见P-214键盘设计，行打描码输出用 273,列读入值用244。因为都采用动态扌：!描方式显 示和扫描键盘，所以显示器的位显和键的行扫描端 U可以合并。即用2片273和1片244即町实现。町川 8255的3个端II代替或如选用A, B【】为方式0输出 （代替273） , CU方式0输入（代替244即可MOV DX, 3831MOV AL, 89HOUT DX, AL由：键盘和显示器做成一个接口电路，所以软件 应合并考虑键盘查询和动态显示。. J. ,初始化费衙显示DISUP傩分桁译码 作业：P311. 4. A5.-第四题参见实验教材P149.只画出流程图。2方式1圧本功能T是选通I

13、/O方式，也是单向I/O。-端HA, B作为数据口输入或输出，但同时规定CII 的某些位作为控制或状态信息，用于联络和中断， 提供屮断逻辑，其CU各位的功能是同定你不能 山秤序设定，（1）、方式1输入9将三个端口分为A、B两组；端 UA和端UC的PqPC5为一组，端UB和端UC 的PC。一一PCjj 组，端I IC剩余旳PC6PC7仍 町作为一般1/0。P265、图85TBFft控制信号：丽9送迪信T;,低电平冇效；这是外设发來的输 入借号，前沿（卞降沿）把输入装冒送来的数据送 入输入缓冲器：而后沿（上升沿）使INTR有效。IBF今输入缓冲器満信巧，髙电平有效；这是255 输出给外设的凹答信号

14、；外设将数据送入缓冲器后， 该信号有效；RD信乃的上升沿将数折送数据总线帀 乂使11：父位。INTRn断谙求伫出，高电平有效；这是8255的输 出伯号，可用作向CPU申诸屮断的请求伯号，以耍 求CPU服务:当堕为高和INTE中断允许为高时, STB为高时即気的后沿使1NTR为启i：市茹信 号淸除。INTE今中断允许Ih :端口A的INTEa可由用户对PC4的按位置位/ 复位控制字来控制，pqn.允许A口中断;端口B的INTEb可山川户对PCM按位置位/ S位控制字来控制，PG=I允许B口屮断;(1)(2)(4)(5)外设把数据送给8255后，发STB倍号，使BF仃效; 贡后沿引发1NTR；CP

15、U响应中断：CPU发莎信号，使INTR火效；CPU取走数据，使IBF失效，可输入新的数据。P266例：用选通方式（中断方式）从All输入 100个8位二进制数TIBF。端口 A 选通輸人左 M和CPU总钱4H连 右 和外设艄连 悄口地址为30CH 30FI1.8255的使用步骤: 殺件连接今将8255和CPU的有关信号连接，又要和外设连接，此处的外设输入装S为8个开关，用发光二极 管标总输入缓冲器满的状态，以作为外设冋答信号，川去 抖动开关作为外设的选通信号0-软件中对8253进行初始化，以设定H工作方武。-在程序控制卜实现数据的输入/输出操作.PUSH AXIRET作业：P31L 3.(2)

16、方式1输出9将三端口分为A组B组;端口A和C口的PCaPC6PC7 为一组，端口 B 和C 口的PC()PC2 为一组， CI I剩余PC4PC5 Hj作一般I/O.BU方式控制字l)OBH(Output Buffer Full)输出缓冲器满信号崗电平冇 效这是8255给外设的一个联络信号、”|CPU把数醪入 端口后该信号仃效衷示外设可以把数据収走。WR信号 就成有效，由的冇效(卜降沿)使其恢复为高.2 )-CK( Ac knowledge)-外设响应刖答信号，低电平有效:该 信号的询沿取走数据，使6丽无效表示数据已III外设取 走;后沿使INTR有效.3)1NTR-中断请求信号崗电平冇效;当

17、输出装置Li经接 受rcpu输给的数据庇用來向CPU提出新的中断诸求. 要求再输出数处5aCK为高(即后沿)JNTE为丽BF为 高，使其趕高，WR的前沿(卜降沿)使其复位.4)INTEa山PC6的置位/父位控制:INTERlijPC2的賢 位/复位控制.TNTR1CPU响应中断发1KWR,使OBF有效.2外设取走数据，粽使閘无效3疋R的上升沿使INTR有效，再次中断.4CPU响应屮断，再次阪，便INTR失效，输出 一个新数.P268例.设计接口电路，输入AU8个开关的状态，送 BU发光二极管显示対应状态要求AU为基木输入, BU为选通输出。 8个开关接A【丨，作为输入装S；8个发光二极管接Bi

18、n 作为输岀装3；丽接一发光二 极背，以标不输出 缓冲器W.ACk 接一去抖动开关， 板动开关表示外 设发出响应信号-iORcj 莎 lOW4 TO 克T EA. A,& Jl b DB / D；*Dqf 1 RESETP為PA；QBFP 片o 十5VIf+ 5VI1F27O. 8- fi A 口 人.B 熾口 jSeiSWaiDAI DB Wail Inicrnipt； OAH.ODHVMOVES. AXMOVMOVOUTMOVDX. 383H AL, 94H DX.ALAC 5our DX. ALMOVMOVMOVMOVAX, SEGES:()1C6H, AXAX, OFFSET 10X2

19、5*ES： ()1C4H. AX 一:控制I J地址;方式字一1001 XIOX；A 口方式0输入Bri方式1输出:许B一屮中将中断服务程庁入口地址108255 打9向就表1RQ9屮断一中断矢昼是71H108255MOV DX. 381HOUT DX, ALIN AL, OAIH AND AL. OFDH OUT OA1H. AL ROTT: LEA DX, MOV AH,INT 21HMOV DX,DAI r938OHIN AL, DX JMP $MOV AH, OBHINT 2IHCMP AL, 0JE ROTTOR AL.02HOUT OAIH, ALRETINAL, OAIH假输Hn使

20、OBF = ()修改8259从片的屏蔽字，允许TR09|断显示等待中断提示*Wait Internipr读A 口，准备好数据；等待屮断，即等待疋艮 板动开关即可te键入侧再次等待屮断 I改变开关状态观察输出有键入侧还原8259屏蔽齐禁止IRQ9中断IO8255:MOV DX, 381H OUT DX, AL J 45AnJF关状态TBri 応示MOV AL, 61H rOUT OAOH, ALMOV AUOUT 2()HPOP AXINC AXINC AXPUSH AXI RET设方式拎疗QUM 口方曲入，B 口方丈1备岀时如往痘傥神制宇（KH： PCI Wfe.处齋R 中斷设fl中新向8札

21、复切:邓读人U堆务麴冬困胃屏融字，樂上RQ9中折.结弟3 方式2基木功能该方式便外设在单一8位总线上既能 发送乂能接收数抑(双向1/0);工作时可用程序査询 方式也可用屮断方式，必须使用联络线。方式2只能川于端口A：因为AL1内部有两个锁存器, iftlBWr C【仅右一个锁存器.(2 )占用一个8位的双向A端I I作数据T I和一个五位的 控制 IJ(CI I 的PC3PC7).输入和输出都是锁存器的。(4)端U C的其他三位PCz PC2可作O或作B U的状态 控制信号。(5)B U可工作方式(诚方式I。(6)A 方七控制俏号的作川与盘义同方式1JNTE1足输出的屮断允许佶号由 PC6的置位股位控制(A门方式I输出)JNTE2是输入的中断允许 信号MPC4的的置位丿夂位控制(AU方式1输入)。方式2实际是方式1的输入与方式I的输出的组合, 输入/输出请求都是PC3的INTRPq根联络信号都 耍连接，常用丁需相互通信的地方。四.8255在IBMPC机中的应用 8255在PC机中工作在方式0,控制字99H，即A 口，CU为方式()输入，BU为方式()输出。AU 两个作川T读取键盘扌1描码和系统配置状态 DIP SW1： BU用于输出控制信号：CU用于 输入系统配置状态DIP SW2和其他数据。-PC配说可变：如骡动器的个数，W：示器的种 类，RAM犬小等tlDIP配置决定。