八章 并行通信和8255A
第八章并行通信和8255A
第一节并行通信基础知识
一、并行通信和并行接口
所谓并行通信是指数据通过多条线路同时进行传送；并行接口是实现CPU与外设之间并行通讯的接口。
并行通信速度快，适宜短距离传送。
二、并行接口的内部组成
由控制寄存器、状态寄存器、输入缓冲数据寄存器、输出锁存数据寄存器
三、并行接口输入、输出数据的过程
1、输入过程
外设数据准备好----数据送入接口，发出“STB”信号---状态位置“1”，发出中断请求信号----CPU读取数据，状态位置“0”。
2、输出过程
缓冲器为空----状态位置“1”，发出中断请求信号----CPU 向端口送数据，状态位置“0”。----数据送入外设，发出READY
第二节并行接口芯片8255A
一、内部基本结构
1、内部有三个数据端口：A口、B口、C口，用以输入、输出数据，其中C口作用较为特殊，可以作为控制口。
2、A口控制部件：控制A口和C口高四位的读写
3、B口控制部件：控制B口和C口低四位的读写。
4、读写控制逻辑：用以接收系统的控制信号，负责对A、B、C口进行控制管理。
5、数据总线缓冲器：用以暂时存放CPU与外设之间传送的信息。（状态、控制、数据）
二、8255A的引脚信号
共有40个引脚，分别为：
1、与外设连接的引脚信号：即A、B、C三个端口。
PA0—PA7：作为A口与外设间的传递数据通道
PB0—PB7：作为B口与外设间的传递数据通道
PC0—PC7：可以作为C口与外设间的传递数据通道，也可以作为A口或B口的控制、联络信号
2、与CPU连接的引脚信号：
（1）RESET：有效时8255A内部寄存器清零，A、B、C口为输入状态
（2）CS：片选信号，地址译码器产生（A15—A2）
（3）A0A1：端口选择信号，从00到11分别选中A、B、C、控制端口（只能写入，不能读出）。
三、8255A的控制字
有两个控制字，分别是方式控制字和C口按位置、复位控制字。
1、方式控制字
A组电路控制 B组电路控制
D7=1，该控制字标志。
D3~D6，A组电路控制。其中，D6D5用以A口的方式选择，00到10对应A口的方式0到方式2，11无效状态；D4用以决定A口工作于输入或输出状态，1入0出；D3用以决定C 口高四位工作于输入或输出状态，1入0出。
D2~D0，B组电路控制。其中，D2用以B口的方式选择，01对应B口的方式0到方式1；D1用以决定B口工作于输入或输出状态，1入0出；D0用以决定C口低四位工作于输入或输出状态，1入0出。
该控制字从控制端口写入。
例：如控制字82H，说明设置情况。
2、C口按位置、复位控制字
用以设置C口某位输出高电平还是低电平
无效位 C口位的选择置/复位
D7=0，该控制字标志。
D4~D6，无效位。
D3~D1，D3~D1的顺序排列组合用以表明选择C口的哪一个二进制位。
D0，决定对选中的二进制位是置位还是复位操作，“1”，置位；“0”，复位。
例：将C口的PC2置1，写出控制字。
注意：
●当需要用C口的某位作为外设控制、联络信号时，则应该
设置该控制字。
●该控制字一次只能对一位二进制位设置。
●必须从控制端口写入。
四、8255A的工作方式
8255A的工作方式有0、1、2三种，但并不是每一个端口都有这三种工作方式。
1、方式0
是一种基本的输入输出方式，A、B、C三个口均可以工作在该种方式。
（1）特点
工作于此种方式端口无固定应答线，与其他的端口无必然联系，可作为独立的数据输入输出端口。适用于无条件传送方式和查询/条件传送方式。
●无条件方式：CPU和I/O间可以同步，可以设置某端口工
作于方式0
●查询方式：A、B口可以作为独立数据端口，C口作为联络
控制信号，此时C口高四位与低四位的输入输出状态相
反。
2、方式1
选通的输入输出方式，A口和B口拥有方式1
（1）特点
工作在方式1的A口和B口，8255A为它指定C口的某些位作为控制、状态信号
（2）该方式输入端口的一些重要联络线
（A）STB：选通信号，输入信号，低电平有效，以表示数据表示好
（B）IBF：输出信号，高电平有效，表示输入缓冲器满（C）INTR：输出信号，高电平有效，接口芯片数据准备好，CPU准备读取
（D）INTE：中断允许标志，为1时允许中断
注意：
IBF、STB、INTE均有效才能发出INTR
STB时，IBF有效，RD时，IBF失效
A口输入
PC3—INTRA
PC4—STBA
PC5—IBFA
B口输入
PC0—INTRB
PC1—IBFA
PC2—STBA
时序
注意以上几根联络线的情况
（3）该方式输出端口的一些重要联络线
（A）OBF：输出信号，低电平有效，表示输出数据准备好（B）ACK：输出信号，低电平有效，以示外设接收到数据（C）INTR：输出信号，高电平有效，表示8255A端口准备好
（D）INTE：中断允许标志，为1时允许中断
注意：
ACK、OBF、INTE均有效才能发出INTR
ACK时，OBF失效，WR时，IBF有效
A口输出
PC5—INTRA
PC6—ACKA
PC7—OBFA
B口输入
PC0—INTRB
PC1—OBFA
PC2—ACKA
时序
注意以上几根联络线的情况
（4）方式1适用场合
查询数据传送方式（测试C1/C5/C7）
中断数据传送方式（设置INTE，1至C2/C6/C8）
3、方式2
双向输入输出方式，仅有A口拥有方式2
（1）特点
双向数据传送，8255A为A口提供的控制状态为：C3、C4、
C5、C6、C7
（2）该方式A口的一些重要联络线
（A）OBF--PC7
（B）IBF—PC5
（C）STB—PC4
（D）ACK—PC6
（E）INTR—PC3
（F）INTE1—输入中断允许标志，C4设置
（G）INTE2--输出中断允许标志，C6设置
注意：
ACK、OBF、INTE2均有效才能发出INTR（输出）
STB、IBF、INTE1均有效才能发出INTR（输入）
（3）方式2适用场合
具有双向数据输入、输出的外设
（A）查询数据传送方式（测试C5/C7，5入7出）
（B）中断数据传送方式（设置INTE，1至INTE1/INTE2）
（4）方式2时其他端口的情况
（A）其他端口不用
（B）B口在方式0
（C）B口在方式1
五、8255A的应用
1、查询方式
初始化—读入8255A状态位（C1/C5/C7）--Ci为0时继续读状态位，为1A口或B口读写数据---处理完则结束，未完再读状态位
2、中断方式
主程序：初始化—设置INTE为1---STI—等待
中断服务程序：保护现场—设置INTE为0—0至C2/C4/C6—STI—与8255A交换数据—CLI—恢复现场—IRET