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《第 10 章 并行接口芯片課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第10章 并行接口芯片8255可編程并行輸入輸出接口芯片8255-A的結(jié)構(gòu)10.1方式選擇10.2方式0的功能10.38255應(yīng)用舉例10.6方式2的功能10.5方式1的功能10.4當(dāng)CPU要從外設(shè)輸入信號或者輸出信息給外設(shè)，可以采用程序查詢方式、中斷方式和DMA方式。但是，不論采用哪一種方式，CPU總是通過接口電路(Interface)才能與外設(shè)連接。所以，接口電路一邊與CPU連接，另一邊與外設(shè)連接。在接口電路中，要有輸入輸出數(shù)據(jù)的鎖存器和緩沖器，要有狀態(tài)(如Ready，Busy等)和控制命令的寄存器，以便于CPU與接口電路之間采用應(yīng)答方式(程序查詢式)來交換信息，也便于接口電路與
2、外設(shè)之間傳送信息。接口電路中還要有端口的譯碼和控制電路，以及為了與CPU用中斷方式交換信息所需要的中斷請求觸發(fā)器、中斷屏蔽觸發(fā)器、中斷優(yōu)先權(quán)排隊電路和能向CPU發(fā)出中斷矢量的電路等。這樣，才能解決CPU的驅(qū)動能力問題、時序的配合問題以及實現(xiàn)各種控制，保證CPU能正確可靠地與外設(shè)交換信息。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)了許多通用的可編程序的接口芯片。這些接口芯片按數(shù)據(jù)傳送的方式可以分為并行接口和串行接口兩大類。本章只討論并行接口芯片，串行接口芯片放在第11章中介紹。通常并行接口芯片應(yīng)該具有以下功能：(1)兩個或兩個以上的具有鎖存器或緩沖器的數(shù)據(jù)端口；(2)每個數(shù)據(jù)端口都有與CPU用
3、應(yīng)答方式交換信號所必需的控制和狀態(tài)信息，也有與外設(shè)交換信息所必需的控制和狀態(tài)信息；(3)通常每個數(shù)據(jù)端口還具有能用中斷方式與CPU交換信息所必需的電路；(4)選片和控制電路；(5)通常這類接口芯片可用程序選擇數(shù)據(jù)端口，選擇端口的傳送方向(輸入或輸出或雙向)，選擇與CPU交換信息的方法(查詢或中斷)等，故片中要有能實現(xiàn)這些選擇的控制字寄存器，它可由CPU用輸出指令來寫入。所以，接口芯片在工作前必須要由CPU用輸出指令對它編程——初始化，以規(guī)定它的工作方式。10.1可編程的并行輸入輸出接口芯 片8255A-5的結(jié)構(gòu)Intel8255A-5是一個為8080、8085和8086/8088微型
4、計算機系統(tǒng)設(shè)計的通用I/O接口芯片。它可以用程序來改變功能，通用性強，使用靈活。通過它可以將CPU的總線直接接向外設(shè)。8255A的方框圖如圖10-1所示。8255A由以下幾個部分組成：1.數(shù)據(jù)端口A、B、C它有三個輸入輸出端口：PortA、PortB和PortC。每一個端口都是8位，都可以選擇作為輸入或輸出，但功能上有著不同的特點。(1)端口A：一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存和緩沖器；一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。(2)端口B：一個8位數(shù)據(jù)輸入/輸出、鎖存/緩沖器；一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。(3)端口C：一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器；一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器(輸入沒有鎖存)。通常端口A或B作為輸入輸出的
5、數(shù)據(jù)端口，而端口C作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成兩個4位的端口，每個端口包含一個4位鎖存器，它們分別與端口A和B配合使用，可以作為控制信號輸出，或者作為狀態(tài)信號輸入。2.A組和B組控制電路這是兩組根據(jù)CPU的命令字控制8255A工作方式的電路。它們有控制寄存器，接受CPU輸出的命令字，然后分別決定兩組的工作方式，也可根據(jù)CPU的命令字對端口C的每一位實現(xiàn)按位“復(fù)位”或“置位”。A組控制電路控制端口A和端口C的上半部(PC7～PC4)。B組控制電路控制端口B和端口C的下半部(PC3～PC0)。3.數(shù)據(jù)總線緩沖器這是一個三態(tài)雙向8位緩沖器，它是8255A芯片與系統(tǒng)
6、數(shù)據(jù)總線的接口。輸入輸出的數(shù)據(jù)，輸出的指令以及CPU發(fā)出的控制字和外設(shè)的狀態(tài)信息，也都是通過這個緩沖器傳送的。4.讀/寫和控制邏輯它與CPU的地址總線中的A1、A0以及有關(guān)的控制信號(RD#，WR#，RESET，IO/M#)相連，由它控制把CPU的控制命令或輸出數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的端口，也由它控制把外設(shè)的狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的端口，送至CPU。5.一些控制命令(1)CS#(ChipSelect)——選片信號，低電平有效，由它啟動CPU與8255A芯片之間的通信(Communication)。(2)RD#——讀信號，低電平有效。它控制8255A送出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息至CPU。(3)WR#—
7、—寫信號，低電平有效。它控制把CPU輸出的數(shù)據(jù)或命令信號寫到8255A。(4)RESET——復(fù)位信號，高電平有效。它清除控制寄存器，并且置所有端口(A、B、C)為輸入方式。6.端口尋址8255A中有三個輸入輸出端口，另外，內(nèi)部還有一個控制字寄存器，共有四個端口，要有兩個輸入端來加以選擇，這兩個輸入端通常接到地址總線的最低兩位A1和A0。A1、A0、RD#、WR#及CS#組合所實現(xiàn)的各種功能，如表10-1所示。10.2方式選擇可編程并行接口8255A有三種基
