第七章 输入输出接口技术

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方式1下A,B口均为输入时的信号定义 （p312）
8 PORT A PORT B 8
INTE A INTE PC4
STB A IBF A
B
PC2
STB B IBF B
PC5
PC1
PC3
INTRA
PC0
INTRB
PC6,7
I/O 2
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M ODE 1:
STR OBE D I NPU T
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• 方式0 • 方式1 • 方式2 三种工作方式，均可以由编程来确定，即 由编程送入的控制字来选择。
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• 方式 0：基本输入/输出方式，此方式适用于无 条件传送数据。如读出一组开关状态，或控制 指示灯等。 • CPU可以随时读入开关状态，或把一组数据送 到指示灯显示。不需要选通、状态和中断等信 号。在此工作状态下，每一个端口都可以设置 为输入或输出。
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（3）数据端口
• 有三个8位数据端口，为A口,B口,C口。 • 在内部可以分为两组。
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8255A的PC口的功能 ① 可独立使用（方式0）与外设连接 ② 可以拆成两部分 A组 高四位 B组 低四位 联络信号 握手信号
③ 可以工作于位控工作方式，单独使用某一根 I/O线 对外设进行控制，例如灯的亮灭，电机 的启停等 ④ 可以对8255做中断控制 ⑤ 可以做8255的状态字
PC2-0
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MODE 2 WR OBF
OU T
B1-DIRECTIONAL
BUS
INTR ACK STB
IN
IBF PA7-PA0 RD
CP U DA TA BUS DA TA FRO M PE RIP HER AL TO 825 5 DA TA FRO M 82 55 TO PER IPH ERA L
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（4）A组和B组控制电路
• 引脚分配。 • 功能为接受读写控制逻辑电路的读写命 令，接受由控制总线输入的控制字。控 制A组和B组的读写操作和工作方式。
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PA口(双向8位) PC口(高4位) A组
PB口(双向8位) PC口(低4位)
B组
与外设连接
PC口(双向8位),可单独使用, 也可以拆成两个4位使用.
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方式1
• 选通的输入输出方式 • 在此方式下，A口和B口仍然作为数据输 入输出口，同时规定C口的某些位作为控 制和状态信息位。起到应答联络和中断 请求的作用。C口剩下的线作为I/O线使 用。
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主要功能
• 一个或两个选通的8位数据端口。 • 每一个端口含三条控制线。（是固定指定为应 答联路线，不能软件更改）提供中断逻辑。 • 任意端口可以作为输入和输出。 • 若只有一个端口工作在方式1,则其余的位可以 工作在方式0. • 若两个端口都工作在方式1,则余下的位可以按 位操作。
天津工业大学 p311
8
PA7-0 PB7-0
OBFA
PC7
INTE A
ACKA
PC6
INTE B
PORT A PC1
OBFB
PC2
ACKB
PC3
INTRA
PC0
INTRB
PC4,5
2
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M ODE 1: WR OB F
S TR OBE D O UTP UT
(P ORT A / P ORT B)
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例：
8086系统扩展8255并行接口，其数据线接 8086CPU数据线低8位， PA口接输出设备， PB口接输入设备，PC.7~PC.4 连接四个开关， 由8086CPU将开关状态取入，然后根据开关状 态去控制PC.3~PC.0驱动四个发光二极管（高 电平亮，低电平灭）。设PA口的端口地址为 A0H，用138译码器译码设计电路并编写驱动 程序。
(PO RT A/P ORT B)
ST B
② ③
④ ⑤ ⑦ ⑨ ⑩
IB F
IN TR
RD
⑧ ① ⑥
PR OGR AMM ED
DA TA- IN
FR OM P ER IPH ER AL
IN TE
P C4= 1 ( POR T A ) P C2 =1( POR T B )
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禁止与允许中断程序
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可编程并行接口8255A
1.8255A内部结构和引脚功能（ p 309）
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（1）数据总线缓冲器
• 是双向三态缓冲器，与系统数据总线直 接相连，传输各种信息。
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（2）读写控制逻辑
• 接受来自系统总线的各种控制信号，管理 数据传输。同时形成相应的控制命令，发 送到AB组控制器。形成各自的控制逻辑。 • RESET信号连接到系统复位信号。(p308) • A1A0端口的地址选择线，及地址分配。
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• PC0,PC3 为INTR信号，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 的下降沿清除。 • INTEA和INTEB是中断允许触发器， INTE＝1是允许中断触发， INTE＝0禁 止中断触发，它们分别由PC6和PC2控 制。
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• 对数据口的操作，一次要对一个字节操 作！ • 对数据口的操作，也可以改变一位，但 是方法稍复杂！要用与、或指令。
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课堂复习
• • • • • 8255A内部结构和引脚功能 方式0 方式1 方式2 控制字
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2 状态字
• 状态字反应各个工作方式下的状态，可以通 过读取C口来获得。 • 看P316,不同的工作方式下的状态字信息。
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A1 A0 IORD 0 0 0 0 0 1 0 1 0
IOWR 1 0 1
功能 外设 →PA →CPU CPU → PA →外设 外设 →PB →CPU
0
1
1
0
1
0
0
1
CPU →PB →外设
外设 →PC →CPU
1
1 1
0
1 1
1
0 1
0
1 0
CPU→ PC →外设
读控制寄存器选择 写控制寄存器选择
IN
OUT
CPU
8255
CPU
8255天津工业大学Fra bibliotek方式控制字
D7
1
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
A口方式选择
A口I/O C口高 B口工 B口I/O C口低 4位I/O 作方式 4位I/O
方式控 制特征 位
00 方式0 01 方式1 1X 方式2
0=输出 1=输入 0=方式0 0=输出 1=方式1 0=输出 1=输入 1=输入 0=输出 1=输入
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• PC1,PC5为IBF信号，是输入缓冲器满信号， 高电平有效。是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经将数据 打入端口锁存器，但是CPU还没有读取。当 CPU读取数据时，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。 • PC0,PC3 为INTR信号，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的下降沿清除。 • INTEA由PC4控制， INTEB由PC2控制?
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第七章 输入输出接口技术
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8255A可编程并行接口 1. 并行接口电路： • 微处理器与I/O设备进行数据传输时均需经过 接口电路实现系统与设备互连的匹配。 • 并行接口电路中每个信息位有自己的传输线， 一个数据字节各位可并行传送，速度快，控 制简单。由于电气特性的限制，传输距离不 能太长。 • 8255A是通用的可编程并行接口芯片，功能强， 使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使 用。
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D7
1 1 X X X 1/0 1/0
D0
1/0
PC3
INTR A 8
PA7～0 口A Mode 2
1:入 0:出
PA7-PA0 OBFA ACKA
口B
PC2-0 1:入 0:出
INTE 1
PC7 PC6
口B Mode
INTE 2
PC4 PC5
STB A IBF A PC2-PC0
MODE2 STROBED BIDIRECTIONAL BUS I/O
②
③
IN TR AC R
OUT PUT TO
P ERI PHE RAL
OUTPUT VALID
CP U DA TA BUS
①
IN TE
PR OGR AMM ED
P C6= 1 ( POR T A ), PC2 =1( PO RT B)
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8255工作方式2
• 方式2为8255和CPU之间提供了一条双 向的8位数据通道。既能发送又能接收。 工作时可以用查询方式，也可以用中断 方式。
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• 并行接口一般具有两个或两个以上的I/0 接口，各个口的工作方式由程序确定或 改变。使用灵活，便于和各种外部设备 连接，因此又称为可编程外部接口（PPI, Programming Parallel interface） • 目前，主要的微处理器厂商都有自己的 PPI产品。 • 8255可编程外部设备接口是INTEL的PPI 产品，可以与8086/8088微处理器直接相 连，也可以与MCS-51单片机相连。
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• PC1,PC7为OBF信号，是输出缓冲器满 信号，低电平有效。是8255输出的状态 信息，通常和外设相连。当其为低电平 时，表示CPU已经将数据输出到指定端 口，外设可以来取一个有效数据。外设 从端口取走数据后，产生的响应信号使 OBF置为高电平,该信号由WR信号的上 升沿置为低电平。