第9章 并行通信及接口芯片

2、键盘的工作原理
3、 键盘扫描
检测矩阵中是否有键压下，即键盘扫描。 键盘扫描有两种方法： （1） 行反转法 （2） 行扫描法
4、程序实现
第一步判断是否有键被按下 第二步判断哪一个键被按下了
（四） 8255A与32位CPU连接
8255A与 32位CPU 连接，可 实现独立 并行输入/ 输出接口 电路。
2、8255A工作方式
（1）方式0：一种基本的输入/输出方式，这种方式
可实现CPU与I/O接口间不需要应答信号的简单的无条件 的数据传送。
（2）方式1：一种选通输入/输出方式，可以用来实现CPU
与外设间的查询传送或中断传送。
（3）方式2 ：只对A口的一种双向选通输入/输出方式。
3、8255A端口C的置位复位控制字
8259A IR2引脚
（b）
3、 打印机驱动程序
管理打印机的程序称为打印机驱动程序。 （1）地址设定 （2）主程序
思考：给出在打印机上打印字符串“This is the Test” 的程序清单？
（三）PC/XT机中的微机与键盘的接口 1、矩阵式键盘的结构
对于大多数的键盘，按键被排成行和列的矩阵。 下面以机械式开关构成的16个键的键盘为例，来讨论 键盘接口的工作原理，这种原理对采用其它类型的开 关的键盘也是适用的。
2、总线接口电路
总线接口电路包括：数据总线缓冲器和读/写控制逻 辑。 （1）数据总线缓冲器：它是一个8位、双向、三态的 数据总线缓冲器。
（2）读写控制逻辑电路：有6根线，接收由CPU送来 的 控制信号。 6根线分别为—— ：片选信号 CS W R ：写选通 R D ：读选通 A0，A1：端口选择信号 Reset：复位线
（三）简单并行接口芯片8212
Intel 8212：是8位通用并行输入／输出接口芯片， 作为CPU与外设之间交换数据的接口芯片。 功能—— • 锁存功能 • 三态输出缓冲功能 • 总线驱动功能和多路转换功能 • 向CPU发出中断请求信号
1．8212芯片的内部结构
8212的内部结构的主体是由8个D触发器组成的 数据锁存器。
举例： 设某8255A的4个端口地址为60H~63H，PC5通 常为低电平，编写从8255A的C口PC5输出一个脉冲 信号的程序。 解答： 可以先将PC5由0置1，输出一个高电平，再将 PC5清0，输出一个低电平。就能实现从PC5输出一 个脉冲信号。
思考：程序？
4、 两个控制字的差别
(1) 工作方式控制字是对8255A的三个端口的工作方 式及功能进行分配，应放在程序的开始部分，对 8255A进行初始化时。 (2) 按位置位/复位控制字只对8255AC口的输出进行 控制，而且只是使C口的某一位输出高或低电平， 使用时，可放在初始化程序以后的任何地方。
2、打印机接口电路
下图（a）所示为其连接方法之一。只要能把各个 信号线连通，运行正常即可。 打印机传送数据时序如下图（b）。
PB0 ~ PB7 PC4
PA3 PA2 PA1 PA0 PC2 PC5 PC0 SLCK PE ERROR ACK INT
选通,接 收 数据
处理 数据 ，忙
准备接收 数据
74LS273
本章小结
本章主要讲解并行数据接口的基本概念和参 数，并介绍两种常用的并行接口芯片的性能及其 应用。 CPU与外设数据的传送方式即通信有两种基 本的方式：并行通信方式与串行通信方式。在并 行通信方式中，传输的数据各位同时传送。串行 通信方式是将传输的数据的每个字符一位接一位 传送。
2．行输出
由于微处理器的信息出现在总线上的时间很短， 因此输出接口中要有数据锁存能力，将输出的数据保 持足够长的时间，以便输出设备能够得到正确的数据。 另外，当微机用制量为止，在这种情况 下，输出量也需要锁存。
3．双向输入/输出接口
当I/O设备与CPU之间需要利用数据总线进行双 向传送信息时，应该考虑I/O设备是信息的发送点， 同时又是外设接收信息的接收点。实际中，常用双向 缓冲器，使电路更简单。并行接口一般要对输出数据 进行锁存，其原因是外设速度常低于主机速度，以防 数据丢失。
1.行输入
（1）稳定量的输入
在输入量稳定的情况下可以采用三态门直接读取。地 址线经过I/O译码，产生片选信号，执行IN指令产生RD读 信号，即可将输入设备的信息通过三态门送到数据总线。
（2）变化量的输入
如果输入的量是不断变化的，一般要对输出数据进行 锁存，可以在输入的三态门前加一级锁存器将输入的数据 锁存，再由CPU用IN指令读取数据即可，以防数据丢失。 对于变化量的输入，还可以用扫描的办法来读取。这种办 法对于阵列式的多个开关量的输入尤为适合。
微型计算机原理与接口技术
主 编 何 超
中国水利水电出版社
第9章 并行通信及接口芯片
CPU与外设数据的两种基本的传送方式
并行通信方式、接口芯片
串行通信方式。
一、并行通信的概念与简单并行接口
（一）并行通信 概念——
并行通信就是把一个字符的各数位用几条线 同时进行传输。在两个设备之间实现并行通信的 接口就是并行接口，并行接口中的每条数据线的 长度必须相同。
（二）PC/XT机中的并行打印机接口电路
利用8255A作为输出设备打印机的接口。目前打印 机一般采用并行接口Centronics标准，其传输距离只有 1.5m。连线与主机相连一侧是25针的D型插座，连打印 机一侧是36芯的AMP CHAPM36双排插座。
1、打印机接口信号
选通脉冲 自动走纸 应答信号 缺纸信号PE 出错信号 选择输入 打印机初始化 忙信号BUSY 联机/脱机状态选择信号 接地信号GND
2．8212芯片的应用
8212芯片作为并行输入接口使用时，输入数据线 DI0～DI7与外设相连，输出数据线DO0～DO7与CPU 的总线相接，MD接地。
8212构成并行输入接口
8212构成并行输出接口
二、可编程并行接口芯片8255A
8255A是Intel公司生产的一种适用于多种微处理 器可编程的8位通用并行输入/输出接口芯片。
1、端口的工作方式控制字
端口A、B、C和控制端口的地址分别是60H、61H、 62H和63H。
2、系统配置开关DIP
系统配置开关DIP是PC/XT的主机板上的一个8位双 列直插式（DIP）开关，一者，设置其开关状态可以设置 系统配置； 再者，系统加电时，CPU运行ROM BIOS程 序对系统配置进行读取，以测试相关部件状态正常与否 并把测得的DIP状态存入工作单元，供其他软件运行时使 用。
5、 8255A是可编程通用接口芯片，在具体使用前 必须对它进行初始化编程，即将工作方式控制字 送入控制寄存器。
三、并行接口芯片8255A应用举例
（一）PC机系统板上的8255A
在PC／XT机中用一片8255A来做三项工作： • 管理键盘 • 控制扬声器 • 输入系统配置开关的状态 在PC/XT机系统的主机板上，用了一片 8255A芯片充当并行接口。
4、 8255A的引脚说明
8255A是40根 引脚，双列直插式 芯片。 这些引脚可分 成与外部设备连接 的引脚和与CPU连 接的引脚。
（二）8255A的控制字
8255A的有方式选择控制字和对C端口的任一位置位复位 控制字。在对8255A编程时，这两类控制字都要写入控制字 寄存器。
1、 8255A工作方式控制字
3、内部控制逻辑电路
包括A组和B组控制，在它的内部有一个控制字 寄存器，用来接收从CPU送来的控制字。 控制字共8位，D7～D3位在A组控制内，控制端 口A和端口C的高4位的工作方式；D2～D0位在B组 控制中，控制端口B和端口C低4位的工作方式。它还 可以接收来自CPU的命令字对C口的某位实现按位置 位/复位。
（一）8255A的结构框图
8255A的结构简介
1、输入/输出接口电路
8255A共有三个8位的数据端口（A口、B口、C 口），另外，内部还有一个控制字寄存器，共四个端 口。其中A口、B口各有一个8位输出锁存/缓冲器和一 个8位数据输入锁存器，C口有一个8位数据输出锁存/ 缓冲器、一个输入缓冲器（无锁存）。实际应用中， 一般用A口、B口做数据口，用C口做控制口。
用途——
主要用于实现CPU与并行外设之间的近距离通信
（二）简单并行接口
并行接口可分为硬线连接的简单并行接口和可编 程接口。 当外设在与CPU交换数据之前就处于准备好了 的情况下，CPU与外设之间的并行数据传送并不需 要信号线来进行同步。CPU可以通过I/O接口随时读 取外设的信息或向它们发出控制信号。这时的接口 称为简单并行接口，或称无条件传送方式接口。