微型計算機(jī)原理(第九章)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,微型計算機(jī)原理,(,第,九,章）,主講教師 魏祖雪,Email:,重慶三峽學(xué)院物理與電子工程學(xué)院,第九章,可編程,并行接口,8255A,本章內(nèi)容,9.1,并行接口的特點(diǎn),9.2,可編程并行接口,8255A,9.3,8255A,的,0,方式及其應(yīng)用,9.4,8255A,的,1,方式及其應(yīng)用,9.5,8255A,的,2,方式及其應(yīng)用,9.1,并行接口的特點(diǎn),本章首頁,多根數(shù)據(jù)線上同時傳送多位信息，字節(jié)并行、字并行,“,并行,

2、”,的含義是指接口與外設(shè)間的數(shù)據(jù)線,接口與外設(shè)間設(shè)置聯(lián)絡(luò)信號,(,至少,2,根,),數(shù)據(jù)傳送單位：,1,個字節(jié)或,1,個字,不要求有固定的數(shù)據(jù)格式,9.2,可編程并行接口,8255A,8255A,的外部特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu),1,）,8255A,的基本特性,數(shù)據(jù)端口,：,2,個,8,位端口,(PA,、,PB),、,2,個,4,位端口,(PC,高,/,低,4,位,),與,TTL,電平兼容,數(shù)據(jù)傳送方式：,無條件、查詢、中斷 對應(yīng)的工作方式,:0,、,1,、,2,命令字：,工作方式字和,PC,口按位置,/,復(fù)位命令字,寄存器種類：,數(shù)據(jù)口、控制口和狀態(tài)口,PC,的特殊性：,作為數(shù)據(jù)口,是,2,個獨(dú)立的,4

3、,位口,可由控制字進(jìn)行按位控制,方式,1,、,2,時,大部分引腳作應(yīng)答線,作為方式,1,、方式,2,的狀態(tài)口,面向,CPU,的信號,(14),D,0,7,、,CS,、,RD,、,WR,RESET,:,復(fù)位,高有效,清除控制寄存器,數(shù)據(jù)口置為輸入,復(fù)位輸出寄存器和狀態(tài)寄存器,屏蔽中斷,24,根,I/O,線高阻,A,1,、,A,0,:,端口選擇,;,輸入,00:PA,口,01:PB,口,10:PC,口,11:,控制口,A,1,A,0,=,本章首頁,9.2,可編程并行接口,8255A,（,續(xù)）,2,）引腳,(40,腳,),3,）內(nèi)部結(jié)構(gòu),面向外設(shè)的信號,(24),PA,0,7,:,端口,A,的輸入,

4、/,輸出線,PB,0,7,:,端口,B,的輸入,/,輸出線,PC,0,7,:,端口,C,的輸入,/,輸出線,數(shù)據(jù)總線緩沖器,讀,/,寫控制邏輯,-,-,非法操作,1,1,0,1,0,302H,62H,從,C,口讀數(shù)據(jù)或狀態(tài),0,1,0,1,0,301H,61H,從,B,口讀數(shù)據(jù),1,0,0,1,0,300H,60H,從,A,口讀數(shù)據(jù),0,0,0,1,0,303H,63H,寫控制字,1,1,1,0,0,302H,62H,向,C,口寫數(shù)據(jù),0,1,1,0,0,301H,61H,向,B,口寫數(shù)據(jù),1,0,1,0,0,300H,60H,向,A,口寫數(shù)據(jù),0,0,1,0,0,實(shí)驗(yàn)臺 地址,系統(tǒng)板 地址,

5、操作,A,0,A,1,RD,WR,CS,讀,/,寫控制 邏輯,數(shù)據(jù)總線緩沖器,D,0,D,7,A,0,RD,WR,B,組控制,CS,PA,07,A,組控制,A,1,RESET,A,組,A,口,(8,位,),A,組,PC,上,(4,位,),B,組,B,口,(8,位,),PB,07,PC,47,PC,03,B,組,PC,下,(4,位,),本章首頁,9.2,可編程并行接口,8255A,（,續(xù)）,3,）兩個命令字的區(qū)別,作用不同；用特征位區(qū)分,4,）,A,、,B,口按位操作的實(shí)現(xiàn)方法,PA,5,=,MOV DX,300H IN AL,DX OR AL,20H OUT DX,AL AND AL,0DFH

6、 OUT DX,AL NOP NOP OR AL,20H OUT DX,AL,輸出有鎖存功能,對數(shù)據(jù)口操作,PA,口,3,種方式,PB,口,2,方式,方式,1,和方式,2,時,PC,口引腳作聯(lián)絡(luò)線,同時令,PB,3,、,5,=1 PB,2,、,7,=0,MOV DX,301H IN AL,DX OR AL,28H AND AL,7BH OUT DX,AL,可同時操作多引腳,8255A,的工作方式,9.2,可編程并行接口,8255A,（,續(xù)）,數(shù)據(jù)端口,A,、,B,、,C:,輸入三態(tài)緩沖,輸出鎖存,;C,口分為兩個,4,位口、狀態(tài)口,A,組和,B,組控制電路,:,A,組,:A,口和,C,口上半部

7、,B,組,:B,口和,C,口下半部,8255A,的編程命令,方式字,(D,7,=1),C,口按位置,/,復(fù)位命令字,(D,7,=0),1,）方式命令,PC,下,方向,D,0,B,口方向,B,口方式,PC,上,方向,A,口方向,A,口方式,特征位,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,1,00:,方式,0,01:,方式,1,10:,方式,2(,雙向,),0:,方式,0,1:,方式,1,0:,輸出,1:,輸入,傳輸方向,MOV DX,303H MOV AL,95H OUT DX,AL,A,口方式,0,入,;B,口方式,1,出,;C,上,輸出,C,下,輸入,方式字為,10010101=95

8、H,2,）,C,口按位置,/,復(fù)位命令字,0,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,特征位,無效,引腳選擇,置,/,復(fù)位選擇,000:PC,0,001:PC,1,111:PC,7,0:,復(fù)位,1:,置位,MOV DX,303H MOV AL,0BH OUT DX,AL,PC,5,=1,2*i:,PC,i,復(fù)位,2*i+1:PC,i,置位,PC,5,=,MOV DX,303H MOV AL,0AH OUT DX,AL,NOP NOP MOV DX,303H MOV AL,0BH OUT DX,AL,注意事項(xiàng),寫入地址,:,控制口,只對輸出引腳起作用,每次操作一個引腳,本章首頁,

9、本章首頁,9.3,8255A,的,0,方式及其應(yīng)用,方式,0,的特點(diǎn),基本輸入,/,輸出方式，無固定聯(lián)絡(luò)信號；輸入緩沖、輸出鎖存；無條件或查詢方式,獨(dú)立的,2,個,8,位口和,2,個,4,位口，,24,根,I/O,線全部由用戶控制,無固定時序和確定狀態(tài)字,單向傳送,并行打印機(jī)接口設(shè)計,1,）要求,:,查詢方式，打印首址為,BUF,的,256,個字符,(ASCII,碼,),2,）使用的信號,(,Centronics,標(biāo)準(zhǔn),8,位并行,),BUSY,:,忙,=1,打印機(jī)忙,;,打印機(jī)打印完使,BUSY=0,可供查詢,DATA BIT,1,8,(,DB,1,8,):,數(shù)據(jù)線,傳送字符的,ASCII,

10、碼,但數(shù)據(jù)并未進(jìn)入打印機(jī),DATA STROBE,(,DSTB,):,數(shù)據(jù)選通,負(fù)脈沖有效,將,DB,1,8,上的數(shù)據(jù)打入打印機(jī)內(nèi),ACKNOWLEDGE,(,ACK,):,應(yīng)答,打印機(jī)打印完字符輸出負(fù)脈沖,可產(chǎn)生中斷,9.3,8255A,的,0,方式及其應(yīng)用（續(xù)）,3,）硬件設(shè)計,4,）驅(qū)動程序設(shè)計,CPU,打印機(jī)插槽,DB,18,STB,BUSY,地,8255A,PA,07,PC,1,PC,5,地,PA,方式,0,輸出,;PC,上,輸入,PC,下,輸出 方式字,:88H,MOV DX,303H MOV AL,88H OUT DX,AL MOV AL,03H OUT DX,AL LEA SI

11、,BUF MOV CX,256 MOV DX,302H IN AL,DX AND AL,20H JNZ L MOV DX,300H MOV AL,SI OUT DX,AL MOV DX,303H MOV AL,02H OUT DX,AL NOP NOP MOV AL,03H OUT DX,AL INC SI LOOP L,驅(qū)動程序,L:,;,方式字,;BUSY=0？,;,已打印完,;,置,DSTB,無效,;DSTB=,;,送字符,結(jié)束,開始,流程圖,8255A,初始化,送完,?,BUSY=0?,送數(shù),送選通脈沖,修改地址、計數(shù)器,Y,N,N,Y,本章首頁,本章首頁,9.4,8255A,的,1,

12、方式及其應(yīng)用,方式,1,的特點(diǎn),選通,(,應(yīng)答,),輸入,/,輸出，有固定應(yīng)答和中斷申請信號,;,輸入有鎖存功能,;,查詢或中斷方式,PA,、,PB,作數(shù)據(jù)口，,PC,部分引腳作應(yīng)答線,;,作應(yīng)答線的引腳不由用戶控制,有固定時序和確定狀態(tài)字,單向傳送,1,方式下聯(lián)絡(luò)信號線的定義及其時序,1,）輸入的聯(lián)絡(luò)信號定義及時序,聯(lián)絡(luò)信號的定義,INTE,:,中斷允許,內(nèi)部控制,1:,允許中斷,=0:,禁止 對,PC,4,置,/,復(fù)位 對,PC,2,置,/,復(fù)位,STB,:,輸入選通,外設(shè),8255A,將數(shù)據(jù)送入,8255A PC,4,PC,2,IBF,:,輸入緩沖器滿,8255A,外設(shè),高電平阻止外設(shè)送

13、數(shù),PC,5,PC,1,INTR,:,中斷申請,8255A CPU,高有效,請求,CPU,讀數(shù),PC,3,PC,0,中斷產(chǎn)生條件,:INTE,1,STB=IBF=1,則,INTR=1,PA,口,PB,口,MOV DX,303H MOV AL,86H OUT DX,AL,MOV AL,09H OUT DX,AL,MOV AL,04H OUT DX,AL,作用？,PC,4,=1,INTE,B,=0,本章首頁,9.4,8255A,的,1,方式及其應(yīng)用（續(xù)）,STB,IBF,INTR,RD,來自外設(shè)的數(shù)據(jù),1,方式輸入工作時序圖,2,）輸出的聯(lián)絡(luò)信號定義及時序,工作時序,外設(shè)將數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線上,并使,

14、STB=,STB,下降沿約,300ns,IBF=1,STB,上升沿約,300ns,INTR=1(INTE=1,時,),CPU,讀數(shù),RD,下降沿復(fù)位,INTR,上升沿復(fù)位,IBF,信號變化過程,ACK,:,應(yīng)答信號,外設(shè),8255A,表示外設(shè)已取走數(shù)據(jù),PC,6,PC,2,INTR,:,中斷申請,8255A CPU,高有效,請求,CPU,寫數(shù),PC,3,PC,0,PA,口,PB,口,OBF,:,輸出緩沖器滿,8255A,外設(shè),低電平通知外設(shè)取數(shù),PC,7,PC,1,中斷產(chǎn)生條件,:INTE,1,ACK=OBF=1,則,INTR=1,INTE,:,中斷允許,內(nèi)部控制,1:,允許中斷,=0:,禁止

15、 對,PC,6,置,/,復(fù)位 對,PC,2,置,/,復(fù)位,CPU,8255A,外設(shè),STB,IBF,INTR,RD,本章首頁,9.4,8255A,的,1,方式及其應(yīng)用（續(xù)）,工作時序,CPU,8255A,外設(shè),OBF,INTR,WR,ACK,CPU,寫數(shù),WR,下降沿復(fù)位,INTR,上升沿使,OBF=0,外設(shè)將數(shù)據(jù)取走,并使,ACK=,ACK,下降沿使,OBF=1,ACK,上升沿使,INTR=1(INTE=1,時,),信號變化過程,WR,INTR,1,方式輸出工作時序圖,OBF,ACK,數(shù)據(jù)輸出,1,方式的狀態(tài)字,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,A,組狀態(tài),B,

16、組狀態(tài),PC,7,PC,6,PC,5,PC,4,PC,3,輸入,I/O,I/O,IBF,A,INTE,A,INTR,A,PC,7,PC,6,PC,5,PC,4,PC,3,輸出,OBF,A,INTE,A,I/O,I/O,INTR,A,PC,2,PC,1,PC,0,輸入,INTE,B,IBF,B,INTR,B,PC,2,PC,1,PC,0,輸出,INTE,B,OBF,B,INTR,B,由,C,口讀出,但與,C,口引腳不完全相同,輸入查詢,IBF,或,INTR;,輸出查詢,OBF,或,INTR,INTE,是由用戶設(shè)置的,注意事項(xiàng),本章首頁,9.4,8255A,的,1,方式及其應(yīng)用（續(xù)）,1,方式的接口方法,確定數(shù)據(jù)口和傳送方向,聯(lián)絡(luò)線,查詢,:,輸入查,IBF,或,INTR;,輸出查,OBF,或,INTR,中斷,:,加中斷控制器,向量式中斷,查詢,INTR,要開中斷,兩種方式并行傳送接口設(shè)計,1,）要求,:,甲機(jī)向乙機(jī)傳送,1KB,甲方式,1;,乙方式,0,查詢方式,設(shè),M,首址分別為,SRC,、,DST,2,）硬件設(shè)計,:,甲有固定聯(lián)絡(luò)線,乙沒有,8255A,PA,07,PC,7,PC,6