微机原理与接口技术 第 8 章 并串行通信接口.ppt

微机原理与接口技术,第 8 章 并/串行通信接口,教案,8.1 并行通信接口,8.1.1 并行I/O接口概述8.1.2 可编程并行I/O接口82558.1.3 8255应用例,并行I/O接口,并行通信接口的功能：数据缓冲/锁存 查询工作状态 选择数据传输方式 发送控制命令 端口寻址和编程,并行I/O接口的数据传输,并行I/O接口的数据传输方式可以采用无条件传输方式、查询方式、中断方式和DMA方式。并行I/O数据传输采用最多的是查询方式或中断方式。并行I/O数据的传输过程,一般都需要应答联络,彼此确认。一个新的传输过程,必须在双方对上一个传输过程进行应答之后发生。,并行接口的数据输入过程,并行I/O接口数据输入过程及应答联络信号：当外设向接口输入数据的同时,发“数据输入选通”（STB）信号,STB信号可将接口的“READY”状态置位供CPU查询,或者作为向CPU发出的输入中断请求信号；CPU执行输入（IN）指令的同时,将“READY”状态复位；“READY”的复位信号可作为向外设发出的“数据输入应答”信号。,并行接口的数据输出过程,并行I/O接口数据输出过程及应答联络信号：CPU执行输出（OUT）指令的同时,将接口的“BUSY”状态置位,“BUSY”的置位信号可作为向外设发出的“数据输出选通”信号,通知外设接收数据；当外设从接口接收到数据后,向接口发出“数据输出应答”（ACK）信号；ACK信号可将“BUSY”状态复位供CPU查询,或者作为向CPU的发出的数据输出中断请求信号。,并行I/O接口8255,Intel 8255是一个广泛用于微机系统的可编程并行I/O接口。8255不需附加外部电路便可和大多数外设直接连接,使用十分方便。8255采用40脚双列直插式封装,有24条并行I/O引脚,可选择实现4/8/12/16/20/24位并行I/O。8255可实现与CPU之间的直接、查询、中断数据传输方式。8255具有可选择的方式0、方式1、方式2三种工作方式。,8255的内部结构,8255的引脚特性,8255与外设相连的有三个8位数据端口：端口A（PA7PA0）,端口B（PB7PB0）,端口C（PC7PC）。8255内部有A组和B组逻辑控制：分别控制A组（PA7PA0,PC7PC4）,B组（PB7PB0,PC3PC0）的工作方式和读/写操作。8255有D7D0（双向、三态）数据线：内接一个8位数据缓冲器,外与系统数据总线相连。8255有6个读/写控制逻辑引脚：RESET,WR,RD,CS,A1,A0,分别接收CPU和译码电路的控制信号,地址信号。,8255读/写操作的控制逻辑,方式控制字,端口C置位/复位控制字,8255控制字设置例,8255 控制字通过写控制端口的方式设置。8255 控制字的性质通过特征位区分。例如,8255端口地址80H83H（P142）。MOVAL,91HOUT83H,AL；写控制字91HMOVAL,0DHOUT83H,AL；PC6置1MOVAL,08HOUT83H,AL；PC4清0,8255的工作方式,8255有三种工作方式：方式0 基本输入/输出方式,即直接（不需联络）数据传输。A,B,C端口均可为方式0的输入口或输出口使用。方式1 选通输入/输出方式,即需联络的数据传输。方式1的输入或输出,均需要端口C提供固定的3位联络信号。方式2 双向传输方式。方式2相当于方式1的输入和输出组合,需要端口C提供固定的5位联络信号。8255的端口A可以选择方式0,方式1,方式2。8255的端口B可以选择方式0,方式1。8255的端口C 做数据口,仅可以为方式0。（端口C某些位可配合方式1或方式2做联络信号。）,8255方式0的工作特点,方式0可以将数据端口A、B、C组合成各种位数的并行I/O接口（多达16种组合）。各个数据端口均都可用做输入口（缓冲器）,或者输出口（锁存器）。方式0主要使用在无条件（直接）传送场合。,8255方式0编程例,端口地址30H33H。MOVAL,89H；A口、B口输出,C口输入OUT33H,AL；写方式控制字INAL,32H；读C口NOTAL；C口数据取反OUT30H,AL；写A口MOVAL,0F0H；取B口数据OUT31H,AL；写B口,端口地址60H63H。MOVAL,88H；C口高4位输入,低4位输出OUT63H,AL；写方式控制字INAL,62H；读C口（高4位）MOVCL,4SHRAL,CL；C口的高4位移到低4位OUT62H,AL；写C口（低4位）,8255方式1的联络信号,端口A或端口B采用方式1,必须由端口C提供联络信号。方式1输入的联络信号：STB（输入）：数据输入选通信号。IBF（输出）：输入缓冲器满信号（可供查询）。方式1输出的联络信号：OBF（输出）：输出缓冲器满信号（可供查询）。ACK（输入）：数据输出应答信号。方式1输入/输出的中断信号：INTR（输出）：中断请求信号。INTE（内部输出）：中断允许信号。,方式1联络信号表,8255方式1的工作特点,端口A或端口B可以选择使用方式1,并可选择各自为输入或输出。在选定的同时,自动规定了端口C有关的联络、控制和中断请求信号。若采用方式1中断方式,必须将相关的INTE置为1,端口A或端口B才可以使用各自的INTR信号申请中断。若采用方式1查询方式,可以通过查询端口A或端口B相关IBF或OBF信号的当前状态,决定是否能进行数据传输。若端口A和端口B均选定为方式1,则需端口C提供6位做联络信号,剩下的2位还可工作在方式0的输入/出方式。若端口A和端口B中只有一个工作在方式1,而另一个工作在方式0,则端口C中有3位作为方式1的联络信号,端口C其余5位均可工作在方式0的输入/出方式。,8255方式2的工作特点,方式2 是双向传输,相当于方式1 的输入和输出的组合,只适用于端口A。外设在端口A 的8位数据线上分时向CPU发送数据或从CPU接收数据。方式2 需要端口C提供固定的5位,即端口C的PC7PC3,做指定的控制/联络信号。方式2一般采用中断方式进行数据传输。,8255应用例1,【例8.2】8255作为采用中断方式的字符打印机接口。PC3连接中断控制器8259的IR3,中断类型号为0BH。8259端口地址：20H,21H。8255端口地址：60H 63H。,例8.2 主程序,MOV AL,0A0H；A口方式1,输出,PC0输出OUT 63H,ALMOV AL,0DH；PC6为1,8255的A口中断允许OUT 63H,ALMOV AL,1；PC0初始为1,打印选通信号无效OUT 62H,AL PUSH DSMOV DX,SEG LPTINTMOV DS,DXMOV DX,OFFSET LPTINTMOV AX,250BHINT 21H；设置0BH中断向量表POP DS,CLIIN AL,21HAND AL,0F7H；开放8259的IR3中断OUT 21H,ALLEA DI,BUFFER；DI取打印区BUFFER首地址STIINT0BH；用软件中断指令调用第一个打印；中断程序,做为启动中断之用；循环等待并处理打印中断,；直到打印中断关闭,例8.2 中断子程序,LPTINT PROC FARPUSHAX；保护AX现场MOVAL,DI；根据DI指针取一个打印字符INCDI；DI+1OUT60H,AL；从A口输出打印字符MOVAL,0；使PC0为0,产生有效选通信号OUT62H,ALINCAL；使PC0为1,撤消选通信号OUT62H,ALMOVAL,20H；发EOI命令OUT20H,ALPOPAX；恢复AX现场IRETLPTINT ENDP,8255应用例2,【例8.3】IBM PC/XT系统板上8253的计数器2的应用。8253计数器2为方式3，输出约1KHz的方波到扬声器发声。GATE2由8255的PB0控制，OUT2输出经过与门放大发声。与门的允许/禁止由8255的PB1控制。,例8.3 编程要点,8255的设置程序已完成，B口为输出。设置8253的计数器2，让其能输出约1KHz频率的方波。GATE2由8255的PB0控制，OUT2的输出经过与门，与门由8255的PB1控制。发声时间用PB1和PB0同时为“1”的时间来控制。设长声时间为3s，短声时间为0.5s。在需要发声时，以长/短声参数（BL=6或1）做入口参数，调用发声子程序 BEEP。8253端口地址：40H43H。8255端口地址：60H63H。,例8.3 发声子程序,BEEPPROCMOV AL,0B6H；计数器2为方式3,16位二进制计数OUT43H,ALMOVAX,0533H；计数值1331（0533H）OUT42H,ALMOVAL,AHOUT42H,AL,INAL,61H；读 8255端口B的原值（不发声）MOVAH,AL；保存在AHORAL,03H；使PB1和PB0为1（其他位不变）OUT61H,AL；输出PB1和PB0（扬声器发声）SUBCX,CX；CX=0,最大计数值65536 GT：LOOPGT；“延时”发声DECBLJNZGT；长声6次“延时”,短声1次“延时”MOVAL,AHOUT61H,AL；恢复端口B的原值（停止发声）RET BEEPENDP,8255应用实验,【实验5】开关控制发光二极管显示电路。8255的端口A接发光二极管组,端口B接开关组。8255的端口地址：60H63H。1.采用方式0（直接）的控制：设置8255方式字（82H）读B口开关值送到A口亮/灭发光二极管无条件转,MOVAL,82H OUT63H,ALA1：INAL,61H OUT60H,AL JMPA1,实验5（中断方式）,2.采用方式1（中断）的控制：用手动触发开关做STBB信号,引发B端口中断。INTRB（PC0）接8259A的IRQ7端（中断类型号为0FH）。8259端口地址：20H21H。,MOVAX,OFFSET IRQ7MOV003CH,AXMOVAX,0MOV003EH,AX；设置IRQ7中断向量表CLIINAL,21HANDAL,7FH；设置IRQ7中断开放OUT21H,ALMOVAL,86HOUT63H,AL；设置8255方式字MOVAL,05HOUT63H,AL；设置B口中断允许（PC2=1）A1：STIJMP A1,中断方式程序,IRQ7中断子程序：IRQ7:INAL,61HOUT60H,ALMOVAL,20HOUT20H,ALIRET,实验5（查询方式）,3.采用方式1（查询）的控制：通过查询8255的PC1（IBFB）了解触发开关是否按动。每按动一次触发开关,读开关组数据,亮/灭LED发光管组。MOVAL,86H；设置8255方式字（86H）OUT63H,ALMOVAL,04H；设置PC2=0,B口中断屏蔽OUT63H,AL A1：INAL,62HTESTAL,02H；测试PC1（IBFB）=1？JZA1INAL,61H；读B口开关值,并清除IBFBOUT60H,AL；亮/灭对应的发光二极管 JMPA1；循环,习题8.2，习题8.3,8.2 8255A的端口A，B都定义为方式1输入，则方式控制字是什么？此时，方式控制字中D3，D0两位的作用是什么？8255A的端口A，B都定义为方式1输入，方式控制字是10110110。由于端口A，B定义为方式1，需要PC5 PC0（6位）配合做方式1的联络信号，此时，方式控制字中D3位表示剩下的PC7和PC6位的输入/出方向，D0位无意义。8.3 假定8255A的端口A为方式1输入，端口B为方式1输出，端口C的各位是什么含义？PC2 PC0（3位）分别做端口B方式1输出的联络信号ACK，OBF，INTR；PC5 PC3（3位）分别做端口A方式1输入的联络信号STB，IBF，INTR；PC7和PC6（2位）做输入/出。,习题8.4,8.4 对满足下列要求的8255A（端口地址60H63H）初始化设置。（1）设端口A，B和C均为基本输入/输出方式（输入/输出分别考虑）。MOV AL，80H；方式字80H：A口，B口，C口均为方式0输出；或9BH（均为输入），或82H，90H.OUT 63H，AL；设置方式控制字（2）设端口A为选通输出方式，允许中断，端口B为基本输入方式，端口C为输出方式。MOV AL，0A2H；A口方式1输出，B口方式0输入，C口输出OUT 63H，AL；设置方式控制字MOV AL，0DH；端口C置/复位字：PC6=1OUT 63H，AL；设置A口输出中断允许，即INTE=1,（3）设端口A为双向方式，允许中断；端口B为选通输出方式，不允许中断。MOV AL，0C4H；A口方式2（双向），B口方式1输出OUT 63H，AL；设置方式控制字MOV AL，04H；端口C置/复位字：PC2=0OUT 63H，AL；设置B口输出中断屏蔽，即INTE=0MOV AL，09H；端口C置/复位字：PC4=1OUT 63H，AL；设置A口输入中断允许，即INTE2=1MOVAL，0DH；端口C置/复位字：PC6=1OUT63H，AL；设置A口输出中断允许，即INTE1=1,（4）设端口A为选通输入方式，端口B为选通输出方式，均允许中断，端口C剩余两位PC7置1，PC6清0。MOV AL，0B4H；A口方式1输入，B口方式1输出，C口输出OUT 63H，AL；设置方式控制字MOV AL，09H；端口C置/复位字：PC4=1OUT 63H，AL；设置A口输入中断允许，即INTE=1MOV AL，05H；端口C置/复位字：PC2=1OUT 63H，AL；设置B口输出中断允许，即INTE=1MOV AL，80HOUT 62H，AL；设置PC7=1，PC6=0,习题8.5,8.5 编写程序：读取8255A端口A输入的数据，随即向端口B输出，并对输入数据加以判断，当大于等于80H时，PC5和PC2置位，否则复位。设定：8255A端口地址60H63H。MOVAL，90HOUT63H，AL；设置方式控制字INAL，60H；“读”A口OUT61H，AL；“写”B口CMPAL，80HJAEP1；80H，转P1MOVAL，00H；PC5和PC2复位JMPP2P1：MOVAL，24H；PC5和PC2置位P2：OUT62H，AL；“写”C口HLT,