微机原理8255资料共46页
微机原理8255的应用
微机原理8255的应用1. 简介本文档将介绍微机原理中的8255芯片的应用及其相关知识。
8255是一款常用的并行输入输出（PIO）芯片，广泛应用于微机原理的实验和应用中。
本文将从以下几个方面进行介绍：1.8255芯片的功能及特点2.8255芯片的引脚功能3.8255芯片的工作原理4.8255芯片的应用案例2. 8255芯片的功能及特点8255芯片是一种通用的并行输入输出接口芯片，可以提供多种不同的I/O操作模式。
其主要功能如下：•提供三个8位的I/O端口A、B和C，可以通过编程定义其为输入或输出端口。
•支持模式0、模式1和模式2三种工作模式，可以通过编程控制选择不同的模式。
•可以通过编程设置端口的工作模式和数据传输方式。
•可以通过编程控制和操作I/O端口的数据。
8255芯片的主要特点如下：•低功耗设计，适合在嵌入式系统中使用。
•高可靠性和稳定性，能够在不同环境下正常工作。
•兼容性强，可以与多种微处理器和控制器连接使用。
3. 8255芯片的引脚功能8255芯片共有40个引脚，每个引脚的功能如下：•一号引脚（VCC）：芯片的供电电源。
•二号引脚（GND）：芯片的接地引脚。
•三号引脚（A0）至四号引脚（A1）：用于编程选择工作模式。
•五号引脚（CS）：芯片的片选引脚，通过将其接地来选择芯片。
•六号引脚（RD）：读取端口数据的引脚。
•七号引脚（WR）：写入端口数据的引脚。
•八号引脚（RESET）：芯片的复位引脚。
•九号引脚至十六号引脚（PA0至PA7）：端口A的数据线。
•十七号引脚至二十四引脚（PB0至PB7）：端口B的数据线。
•二十五号引脚至三十二号引脚（PC0至PC7）：端口C的数据线。
4. 8255芯片的工作原理8255芯片是通过控制寄存器对其进行编程来实现不同功能的。
通过编程控制控制寄存器的值，可以选择端口的工作模式、数据传输方式等。
8255芯片的工作原理如下：1.初始化8255芯片，设置控制寄存器的值。
【微机原理】第8章输入输出接口II-8255
AB
DB
M/IO RD WR
CPU INTR
CS
DB
DB RDY
RD WR STB
INTR I/O接口芯片
DB
RDY
STB I/O设备
• 所谓“可编程”是指芯片的功能和一些参数是可由用户选 择和改变的。
• 通过向芯片内部写入特定的“工作方式控制字”，就可以 选择这个芯片的工作方式。
• 例如，可以将某芯片的数据端口设定为“输入”，也可以 将它设定为“输出”。
• 显然，芯片的可编程特性扩大了其使用范围，使用上也更 方便。
• 按照可编程接口芯片的用途，可以将其分为“通用接口芯 片”和“专用接口控制器”两类。
8.3.1 8255A芯片内部结构和引脚功能
1. 8255A的基本性能
• 8255A是具有多种功能的可编程并行接口电路芯片 • 其内部最基本的接口部件是： • 三态缓冲器、锁存器 • 此外，还包括与CPU的联络电路及与外设的联络电路： • 状态寄存器、控制寄存器 • 端口译码电路、控制电路（如读写控制、中断控制）
每位可独立进行输出控制（位控制）
使用最灵活，较难掌握
⑶ 数据总线缓冲器
这是一个三态双向8位缓冲器，它是8255A芯片 与系统数据总线的接口。
输入输出的数据，输出的指令以及CPU发出的控制 字和外设的状态信息，也都是通过这个缓冲器传送的
⑷ 读/写和控制逻辑
它与CPU的地址总线中的A1、A0以及有关的控 制信号(RD，WR，RESET，IO/M)相连，由它控制 把CPU的控制命令或输出数据送至相应的端口，也由 它控制把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口， 送至CPU。
• 8255A有3个8位的数据端口（A/B/C）， • 共24个I/O引脚， • 共有3种输入输出工作方式 • 基本输入/输出（A/B/C口） • 选通输入或选通输出（A/B口） • 双向选通（A口）
微机原理 可编程接口芯片8255A及应用
第七章
参考程序片断： MOV AL, 10010000B ; 控制字 OUT 0F6H, AL ; 写入控制字 LP: IN AL, 0F0H ; 从A口读入开关状态 OUT 0F2H, AL ; B口控制LED,指示开关状态 CALL DELAY1S JMP LP
思考：
若地址大于FFH，则程序应该怎么改？
dp g f e d c b a
g
d
b
c
DP
g f e d c b a 1
阴 极
0
1
1
0
1
36
1
0
第七章
十六进制数共阴极的七段显示码表
十六进制数字
0 1 2 3 4 5 6
七段显示码
3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH
十六进制数字
8 9 A b C d E
七段显示码
7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H
内部逻辑 6
端口C (低4位)
B 组B 端口
PC3~PC0
（8位）
PB7~PB0
CPU接口
外设接口
第七章
8255A与系统的连接示意图
7
第七章
3、各部分功能简介
数据端口
A、B、C：可用来和外设传送信息；每
个端口8位，通过编程设定其为输入口或输出口；
工作方式 0 1 8255数据端口功能表 B口 A口 C口
教材第九章内容
第七章
可编程外围接口芯片8255A及其应用
7.1 8255A的工作原理
一、8255A的结构和功能
二、8255A的控制字及初始化编程 三、8255A工作方式和C口状态字
北京航空航天大学 微机原理 第6章.8255a-2014
2. A组和B组控制逻辑
8255A内部有两组控制PA、PB、PC端口 的逻辑电路：A组和B组控制逻辑
A组逻辑用于控制PA端口，PC端口高4位 B组逻辑用于控制PB端口，PC端口低4位
CPU向控制逻辑电路中的控制寄存器写入 工作方式字，可以控制PA、PB、PC端口 的工作方式
3.数据总线缓冲器
A口 A组 8
8
PA0 ～PA7 PC4 ～PC7 PC0 ～PC3 PB0 ～PB7
4 C口 4
DB
RD WR
B组 B口
8
各端口都工作在方式0的方式选择字格式
D7 1
D6 0
D5 0
D4 X
D3 X
D2 0
D1 X
D0 X
标志位
A 组方式 0
B 组方式 0
例
假设8255A的控制字寄存器的端口地址为66H，若要求A组 和B组工作于方式0，A口、C口的上半部分（高4位）作输 入，B口和C口的下半部分（低4位）为输出。 1）编程设置8255A 2）若从A口读入的数据为31H，则向B口输出FFH，否则输 出0;若从PC7读入的值为1，则向PC3输出1，否则输出0.
2、C口的置位/复位字 （写入 A1A0 = 11） D1 D0
1：置位 0：复位 任选（可1可0） C口选择
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D7 = 0 （标志位）
000：PC0 001：PC1 010：PC2 011 ：PC3 100：PC4 101：PC5 110 ：PC6 111 ：PC7
6.2.4 8255A工作方式
引脚可分成： 与外设连接的引脚 与CPU连接的引脚
微机原理实验二 8255A并行接口应用
实验二8255A并行接口应用一、实验目的1．掌握8255A的功能及方式0、1的实现2．熟悉8255A与CPU的接口，以及传输数据的工作原理及编程方法。
3．了解七段数码管显示数字的原理。
4．掌握同时显示多位数字的技术。
二、8255应用小结1．8255的工作方式一片8255内部有3个端口，A口可以工作在方式0、方式1或方式2，B口可以工作在方式0、方式1，C口可以工作在方式0。
方式0是基本型输入/输出。
这种方式和外设交换数据时，8255端口与外设之间不使用联络线。
方式1为选通型输入/输出。
用这种方式和外界交换数据时，端口和外设之间要有联络信号。
方式2是双向数据传送，仅A口有这项功能。
当A口工作在方式2时，B口仍可以工作在方式0或方式1，但此时B口方式1只能用查询方式与CPU交换信息。
2. 工作方式选择字8255工作方式选择字共8位（如图），存放在8255控制寄存器中。
最高位D7为标志位，D7=1表示控制寄存器中存放的是工作方式选择字，D7=0表示控制寄存器中存放的是C口置位/复位控制字。
3．C口置/复位控制字8255的C口可进行位操作，即：可对8255C口的每一位进行置位或清零操作，该操作是通过设置C口置/复位字实现的（图8-10）。
C口置/复位字共8位，各位含义如下：3．8255A的控制信号与传输动作的对应关系4．命令字与初始化编程8255有两个命令字，即方式选择控制字和C口置0/置1控制字，初始化编程的步骤是：①向8255控制寄存器写入“方式选择控制字”，从而预置端口的工作方式。
②当端口预置为方式1或方式2时，再向控制寄存器写入“C口置0/置1控制字”。
这一操作的主要目的是使相应端口的中断允许触发器置0，从而禁止中断，或者使相应端口的中断允许触发器置1，从而允许端口提出中断请求。
注意：“C口置0/置1控制字”虽然是对C口进行操作，但是该控制字是命令字，所以要写入控制寄存器，而不是写入C口控制寄存器。
微机原理2.4程序控制输入输出8255和8254
（2）端口C置位/复位控制字 端口C置位/复位控制字用于指定C口的某一位输出高电平或低电平。 利用端口C置位/复位控制字可以使C口的8根线中的任意1根线置成高电 平输出或低电平输出。例如：若要把C口的PC2引脚置成高电平输出，则命
令字应该为00000101B或05H。
微型机原理与程序设计
2. 82C55的工作方式编程
对82C55编程涉及到一个命令端口，命令端口可以写入两中控制字： 方式控制字和端口C置位/复位控制字。
微型机原理与程序设计
（1）方式控制字
82C55的方式控制字用来选定数据端口的传送方式、工作方式等。设置
方式控制字的原则是：只设置使用通道的方式及方向。
例如：要把A口指定为方式1，输入，C口上半部定位输出；B口指定为方式0， 输出，C口下半部指定为输入，则工作方式命令代码是10110001B或B1H。
微型机原理与程序设计
工作方式2
方式2又称为双向传输方式。只有A口可以工作在这种方式下。双向工作方
式使外设利用8位数据线与CPU进行双向通信，既能发送数据，也能接收数据。 即此时A口既作为输入口又作为输出口。
微型机原理与程序设计
方式2选通输入输出的信号定义： INTR
OBF
ACK
中断请求，在输入和输出操作时高电平中断CPU。 输出缓冲器满，低电平表明CPU向端口A写入数据。 响应输入信号，低电平将A口的输出三态缓冲器使能，使数据可以出 现在端口A。如果为逻辑1，则端口A的输出缓冲器处于高阻抗状态。
AL，PORTC ；读端口C AL，BIT5 ；测试IBF READ ；如果IBF=0 AL，PORTA ；读数据
READ
ENDP
微型机原理与程序设计
微型计算机系统原理及应用第 10 章并行接口芯片8255PPT60
在接口电路中，要有输入输出数据的锁
存器和缓冲器，要有状态(如Ready，Busy 等)和控制命令的寄存器，以便于CPU与接 口电路之间采用应答方式(程序查询式)来交
换信息，也便于接口电路与外设之间传送
信息。接口电路中还要有端口的译码和控 制电路，以及为了与CPU用中断方式交换
信息所需要的中断请求触发器、中断屏蔽 触发器、中断优先权排队电路和能向CPU
发出中断矢量的电路等。这样，才能解决 CPU的驱动能力问题、时序的配合问题以 及实现各种控制，保证CPU能正确可靠地 与外设交换信息。
随着大规模集成电路技术的发展，生产 了许多通用的可编程序的接口芯片。这些 接口芯片按数据传送的方式可以分为并行 接口和串行接口两大类。本章只讨论并行 接口芯片，串行接口芯片放在第11章中介 绍。
10.2.2 方式选择举例
若有一个8080系统，它有两个8255A芯片， 分别与不同的外设交换信息，如图10-4所示。
要确定两个8255A的工作方式，就要在输出控 制字之前，先确定两个8255A的各自的控制字寄 存器的端口地址。
(1) 端口A： 一个8位数据输出锁存和缓冲器；一 个8位数据输入锁存器。
(2) 端口B： 一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器； 一个8位数据输入缓冲器。
(3) 端口C： 一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个 8位数据输入缓冲器(输入没有锁存)。
通常端口A或B作为输入输出的数据端口， 而端口C作为控制或状态信息的端口，它在 方式字的控制下，可以分成两个4位的端口， 每个端口包含一个4位锁存器，它们分别与 端口 A和B配合使用，可以作为控制信号输 出，或者作为状态信号输入。
可编程并行接口8255A的工作方式，可 由CPU利用I/O指令输出一个控制字到 8255A的控制字寄存器来选择。这个控制命 令字的格式如图10-3所示。可以分别选择 端口A和端口B的工作方式，端口C分成两 部分，上半部（PC7~PC4）随端口A，下 半部（PC3~PC0）随端口B。端口A有方式 0、1和2三种工作方式，而端口B只能工作 于方式0和1。
微机原理与接口技术第四版 第九章 可编程外围接口芯片8255及应用PPT课件
31 D3 30 D4 29 D5 28 D6 27 D7 26 VCC
② PB7～PB0： 端口B数据信号。 ③ PC7～PC0： 端口C数据信号。 8位数据输入锁存器和8位数据输出
PC1 16 PC0 17
25 PB7 24 PB6
锁存器／缓冲器。
PB0 18
23 PB5
PB1 19
22 PB4
8255A是可编程的并行输入输出接口芯片， 它具有三个8位并行端口(A口、B口和C口)， 40个引脚，双列直插式封装，由+5V供电。 其功能强，使用灵活。适合一些并行输入/
输出设备的使用。
PA3 1
40 PA4
PA2 2 PA1 3
39 PA5 38 PA6
一、8255A的引脚介绍
PA0 4 RD 5
② D7～D0：双向数据线，在8080、 8085系统中，8255A的D7～D0与 系统的8位数据总线相连
在8086系统中，采用16位数据总线， 8255A的D7～D0通常是接在16位数 据总线的低8位上。
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 PB0 PB1 PB2
③ CS：片选信号，低电平有效。该 信号来自译码器的输出，只有当CS 有效时，读信号RD和写信号WR才 对8255A有效。
④ RD：读信号，低电平有效。它 控制从8255A读出数据或状态信息
WR：写信号，低电平有效。它 控制把数据或控制命令字写入 8255A。
⑤ A1、A0：端口选择信号。8255A内部共有4
37 PA7 36 WR
8255A芯片的40条引脚，分为三类：
CS 6 GND 7
微机原理与接口技术第7章2 8255
外设
STBA IBFA 与门 INTRA RD
PC2 PC1 PC0
STBB IBFB INTRB
RD
PC3
A口方式 输入与 口方式 输入时相应的联络信号 口方式1输入与 口方式1输入时相应的联络信号 输入与B口方式
方式1输入引脚：A端口
1
PA7~PA0
INTEA
表示外设已经准备好数据
1 2 3 4
2. 控制口（控制寄存器）： 位端口， 控制口（控制寄存器）： 位端口， ）：8位端口 无对外引脚，其内容决定A口 无对外引脚，其内容决定 口、B口、 口 C口的工作状态 输入或输出 和工作 口的工作状态(输入或输出 口的工作状态 输入或输出) 方式（ 方式（方式 0、1、2） 、 、 ）
3.A组、B组控制电路： 组 组控制电路： 组控制电路 分别控制A组 分别控制 组、B组的读写操作和工作 组的读写操作和工作 方式 端口A 端口A A组 端口C的高 位 端口 的高4位 的高 端口B 端口 B组 端口C的低 位 端口 的低4位 的低
5 35
10 30
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 25
21
连接外设端的引脚： 连接外设端的引脚： PA0~PA7 PB0~PB7 分别对应 A、B、C 、 、 三个端口
PC0~PC7 连接的引脚： 与CPU连接的引脚： 连接的引脚 RESET:与系统的复位 与系统的复位RESET端相连。高电平 端相连。 与系统的复位 端相连 有效信号，复位后， 有效信号，复位后，8255的A口、B口、C口均 的 口 口 口均 为输入状态
PC0
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
STB (STroBe) 选通信号（低电平有效） 选通信号（低电平有效） 由外设发出，送给8255，作用是将外设送来的数据 由外设发出，送给 ， 锁存到8255的输入端口。 的输入端口。 锁存到 的输入端口 IBF (Input Buffer Full) 输入缓冲器满信号 8255A发出， 表示 发出， 缓冲器有一个数据没被CPU 发出 表示8255缓冲器有一个数据没被 缓冲器有一个数据没被 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 INTR (INTerrupt Request) 中断申请信号 (高电平有效） 高电平有效） 高电平有效 8255A发出，用来向 发出， 发出中断申请。 发出 用来向CPU发出中断申请。 发出中断申请 STB、IBF、INTE均为１时，8255自动发出 均为１ 自动发出INTR。 、 、 均为 自动发出 。 可实现CPU CPU与外设之间用中断方式进行数据传送 可实现CPU与外设之间用中断方式进行数据传送
微机原理与接口技术第10章8255A精品PPT课件
(4)
PC4
PC0
PC1
端口 B(8)
PB7～PB0
PC2 PC3
PB0
PB1
PB2
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
35
7
34
8
33
9
32
10
31
8255A
11
30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
(a)
(b)
8255内部结构和引脚图
(a) 8255A内部结构；(b) 8255A外引脚图
的端口，且每个端口均可作为输入口或输出口用。 数据输出有锁存，输入无锁存。
CS，A0，A1 输入
RD D0~D7
数据有效
数据有效
方式0的输入时序
CS，A0，A1 D0~D7 WR 输出
数据有效
数据有效
方式0的输出时序
例如:要求8255A的A口和B口均工作于方式0, A口和下C口作输 入口, B口和上C口作输出口,设8255A各端口地址为40H~43H, 可用 下列指令来设置这种工作方式：
3. 数据输入过程 数据输入过程，指的是外设向CPU输入数据。
4. 数据输出过程 数据输出过程，指的是CPU向外设输出数据。
10.1.2 串行通信
串行通信： 所谓串行通信是通过一位一位地进行数据传输来实现通信。
特点： 具有传输线少，成本低等优点，适合远距离传送；缺点是速
度慢。若并行传送n位数据需时间T，则串行传送的时间最少为 nT。