第8章 并行输入输出系统

输入
输入
SELECT
Error
Xflag
DataAvail
Xflag
DataAvail
用户定义
用户定义 DATA[8:1]
Xflag
PeriphRequest
2～9 双向 DATA[8:1]
未用
DATA[8:1]
Data[8:1]
第八章 并行输入/输出系统
8.1 并行接口系统概述 8.2 可编程并行接口芯片8255A
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.2 8255A的工作方式
3. 方式2
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.3 8255A的编程及应用
1. 8255A的编程
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.4 接口应用实例
• 例3：利用8255A的A口方式0与微型打印 机相连，将内存缓冲区BUFF中的字符打 印输出。 • 工作流程是：主机将要打印的数据送上数 据线，然后发选通信号。打印机将数据读 入，同时使BUSY线为高，通知主机停止 送数。这时，打印机内部对读入的数据进 行处理。处理完以后使ACK有效，同时使 BUSY失效，通知主机可以发下一个数据。
8.1并行接口系统概述
并行通 信特点 速度快，信息率高。
随着通信距离延长，线路成本不断上升， 电磁干扰持续加大。
主要用于传输速率要求较高，而传输距 离较短的场合。 在一般计算机系统中，CPU与存储器 之间，主机与显示器之间多采用并行 通信方式。
适用 场合
8.1并行接口系统概述
数据总线 并行接口 控制寄存器 输入寄存器
第八章
并行输入/输出系统
自动化工程学院电子工程系 王汉萍
第八章
并行输入/输出系统
8.1 并行接口系统概述
8.2 可编程并行接口芯片8255A
8.1并行接口系统概述
外部设备和主机之间进行数据交换，称为“数据通信”。 串行通信
传输方式
并行通信 并行通信就是把数据的各比特位在相应数目 的信号线上同时进行传输，比如传输一个字 节时，使用8位数据线，各个数据位同时从 发送端出发，也同时到达接收端。
2. 并行接口的输出过程
①
数据总线
读信号 写信号 CPU 复位 中断请求 并行接口
①
数据输入选通
数据输入应答 数据输入 输入 设备
控制寄存器 输入寄存器
输出寄存器
地址 译码
数据输出选通 数据输出应答
数据输出
②
②
②状态寄存器 ④
③
输出 设备
并行接口内部组成及与外设连接示意图
8.1并行接口系统概述 1. Centronics标准
8.1.1 并行I/O接口
数据输入选通
读信号
写信号 CPU 复位 中断请求
数据输入应答
数据输入
输入 设备
输出寄存器
数据输出选通 数据输出应答 输出 设备
地址 译码
状态寄存器
数据输出
并行接口内部组成及与外设连接示意图
8.1并行接口系统概述 8.1.2 并行输入输出的控制方式 1. 并行接口的输入过程
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
8255A的操作功能表
CS
RD
WR
0 0
0 0
1 1
0 0 0 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
A1 0 0 1 0 0 1 1
A0 操 作 数 据 传 送 方 式 0 读 A 口 A口数据 → 数据总线 1 读 B 口 B口数据 → 数据总线 0 读 C 口 C口数据 → 数据总线 0 写 A 口 数据总线数据 → A口 1 写 B 口 数据总线数据 → B口 0 写 C 口 数据总线数据 → C口 1 写控制口 数据总线数据 → 控制口
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
8255 A
图 4- 4 8255A 引脚
8.2
可编程并行接口芯片8255
二、8255A的引脚功能
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
8.2
可编程并行接口芯片8255
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
一、逻辑结构
8.2
可编程并行接口芯片8255
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
一、逻辑结构
8255A逻辑结构图
8.2
可编程并行接口芯片8255
二、8255A的引脚功能
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2
8.1并行接口系统概述
8.1.3 并行接口标准
SPP 半字节模式
2. IEEE1284标准
5种数据传输模式 字节模式 EPP ECP 正向(PC→外设) 反向(外设→PC) 双向(PC与外设半双工)
8.1并行接口系统概述 (1) IEEE1284的信号定义
引脚 方向 SPP
Strobe
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.2 8255A的工作方式
在不同的工 作方式下， 8255A三个 输入/输出端 口的排列如 图所示。
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.2 8255A的工作方式
1. 方式0 模式0是一种基本的输入或输出方式，在这种工作方式 下，ABC三个端口的任一个都可以由CPU写入控制字， 选定作为输入或输出，而不需要任何选通信号。
接PC机
8.1.3 并行接口标准
25脚 DB25 连接器
DB25
36脚 CN36 连接器
接打印机等
…
带针 带孔 DB25
CN36
CN36 带孔
带针
8.1并行接口系统概述
1
8.1.3 并行接口标准 扁平线
1
DB25 （孔） 计算机
DB25 （针）
CN36 （孔）
CN36 （针） 打印机
…
25
数据只在一个方向上传送，从电脑到打印 机或是其他设备。 在传输距离为2米时，最大传输速率为 10KBps。
8.2
可编程并行接口芯片8255
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
一、逻辑结构 1．三个数据端口A、B、C 2．A组和B组的控制电路 3．数据总线缓冲器 4．读/写控制逻辑
8.2
可编程并行接口芯片8255
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
一、逻辑结构 1．三个数据端口A、B、C 2．A组和B组的控制电路 3．数据总线缓冲器 4．读/写控制逻辑
数据总线
读信号 写信号 CPU 复位 中断请求 并行接口 控制寄存器 输入寄存器
数据输入选通
④ ②
数据输入应答 数据输入
① ①
输入 设备
③ ②
输出寄存器
数据输出选通 数据输出应答
输出 设备
地址 译码
②状态寄存器 ④
数据输出
并行接口内部组成及与外设连接示意图
8.1并行接口系统概述 8.1.2 并行输入输出的控制方式
8.2
可编程并行接口芯片8255 8.2.4 接口应用实例
DADA SEGMENT BUFF DB 'This is a print program!'，'$' DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE， DS：DATA START：MOV AX， DATA MOV DS， AX MOV SI，OFFSET BUFF MOV AL， 88H ；8255A初始化，A口方式0，输出 OUT 03H， AL ； C口高位方式0输入，低位方式0输出 MOV AL， 01H； OUT 03H，AL ；使PC0置位，即使选通无效 WAIT： IN AL， 02H TEST AL， 80H ；检测PC7是否为1即是否忙 JNZ WAIT ； 为忙则等待 MOV AL，［SI］
1．面向CPU的引脚信号及功能 D0-D7：8位，双向，三态 数据线，用来与系统数据总线 相连； RESET：复位信号，高电 平有效，输入，用来清除 8255A的内部寄存器，并置A 口，B口，C口均为输入方式；
8.2
可编程并行接口芯片8255
二、8255A的引脚功能
8.2.1 8255 A的逻辑结构和引脚功能
AutoFeed
8.1.3 并行接口标准
半字节模式
Strobe
字节模式
EPP
Write
ECP
1
14 17 16
输出
输出 输出 输出
HostClk
HostBusy 1284Active
INIT
HostClk
HostAck 1284Active
ReverseRequest
HostBusy 1284Active
INIT ERROR
CN36 10 11 （针） 12 打印机
13 14 31 32 36
打印机复位和初始化 无纸、脱机、出错指示
允许打印机工作
SLCTIN
8.1并行接口系统概述 Centronics标准引脚信号
引脚 名称 方向
8.1.3 并行接口标准
功能
STROBE 1 输入 数据选通，有效时接收数据 2-9 DATA1-DATA8 输入 数据线 ACK 10 输出 响应信号，有效时准备接收数据 11 BUSY 输出 忙信号，有效时不能接收数据 12 PE 输出 纸用完 13 SLCT 输出 选择联机，指出打印机能工作 AUTOFEED 14 输入 自动换行、走纸 INIT 31 输入 打印机复位和初始化 ERROR 32 输出 无纸、脱机、出错指示 SLCTIN 36 输入 允许打印机工作