南邮微机原理第11章课件.ppt
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1、第十一章 并行接口芯片8255A,8255A是INTEL公司的产品,可编程的并行接口芯片,11.1 8255A的内部结构,一、 结构框图(见下页),第十一章 并行接口芯片8255A8255A是INTEL公,结构框图,数据总线缓冲器,A组A口,A组C口上半部,A组控制,B组C口下半部,B组B口,B组控制,PA7PA0,PC7PC4,PB7PB0,PC3PC0,读/写控制,WR,A1,A0,RESET,CS,内部总线,8,CPUDB,RD,结构框图数据A组A组C口A组B组C口B组B组PA7PA0P,24根端口数据线接外设 PA7PA0为A口数据线 PB7PB0为B口数据线 PC7PC0为C口数据线
2、,二、 8255A的外部引脚,8255A为双列直插式,40引脚,8根系统数据线接CPU D7D0,6根输入控制线 RESET:复位信号,RESET=1时,8255内部复位, 所有内部寄存器清零,A、B、C三个端口自动为输入口,24根端口数据线接外设二、 8255A的外部引脚8255,电源线:+5V,地线,三、8255A的端口编址,端口:接口电路中能和CPU直接交换信息的寄存器8255A有4个端口寄存器,CS:片选信号,CS=0时,该芯片被选中 RD:来自CPU的I/O读命令 WR:来自CPU的I/O写命令 A1、A0:通常接CPU的地址线A1、A0,电源线:+5V,地线三、8255A的端口编址
3、端口:接口电路中,南邮微机原理第11章课件,如果系统产生片选信号的译码电路如图,则:,AEN,A9,A8,A7,A6,A5,A4,A3,A2,A1,A0,IOR,IOW,CS,A1,A0,RD,WR,8255A,A数据口地址=60HB数据口地址=61HC数据口地址=62H控制口地址=63H,控制口寄存初始化命令字,如果系统产生片选信号的译码电路如图,则:AENA9A8A7A,对控制寄存器不能进行读操作,对控制寄存器不能进行读操作CS A1 A0 WR RD完成0,11.2 8255的工作方式简介,A口可工作在方式0、1、2B口可工作在方式0、1C口可工作在方式0,11.2 8255的工作方式简
4、介A口可工作在方式0、1、,什么是选通型输入?(以A口为例),A口定义为选通型输入时,端口和外设之间有两类信号线 数据线PA7PA0 联络线IBFA、STBA,IBF(Input Buffer Full)输入缓冲器满状态线,输入设备,PA70,IBFA,STBA,8255A口,STB(Strobe)选通信号输入,什么是选通型输入?(以A口为例)A口定义为选通型输入时,端口, 当外设把数据放在端口线上时必须伴随一个选通信号。 当STB= 时完成数据锁存。 端口收到数据后,再通知CPU来取, IBF=1,通知外设输入缓冲器已满,请不要再送数据只有在IBF=0时,外设才能写入数据,输入设备,PA70
5、,IBFA,STBA,8255A口, 当外设把数据放在端口线上时必须伴随一个选通信号。 IB,什么是选通型输出(以B口为例),当端口定义为选通型输出时,端口与外设之间也有两类信号 数据线PB7PB0 联络线OBFB、ACKB,OBF(Output Buffer Full)输出缓冲器满状态线ACK(Acknowledge)确认应答,输出设备,PB70,OBFB,ACKB,8255B口,什么是选通型输出(以B口为例)当端口定义为选通型输出时,端口,CPU对B口执行OUT指令,把一个数8255 OBFB= ,通知外设输出缓冲器已满(即数据线上信息可用了) 外设取走数据之后,使ACKB= ,通知CPU
6、端口数据已取走,可再送一个数,输出设备,PB70,OBFB,ACKB,8255B口,CPU对B口执行OUT指令,把一个数8255输出设备PB7,什么是基本型输入(以B口为例),当B口定义为基本型输入时,它相当于一个输入缓冲器,对B口执行一条IN指令,就把输入数据CPU,对B口执行一条IN指令打开控制门,PB7,PB0,至CPU,D7,D0,什么是基本型输入(以B口为例)当B口定义为基本型输入时,它相,什么是基本型输出(以A口为例),当A口定义为基本型输出时,它为一个输出锁存器CPU对A口执行一条OUT指令把数据锁存在端口,总之:基本型输入/出时,8255和外设之间没有联络信号,对A口执行一条O
7、UT指令锁存数据,PA7,PA0,CPU,D7,D0,什么是基本型输出(以A口为例)当A口定义为基本型输出时,它为,11.3 8255控制字与初始化编程,1. 8255控制字,8255有2个控制字,方式选择控制字,C口按位置0/置1命令字,控制字必须写入控制口才能有效, 方式选择控制字,11.3 8255控制字与初始化编程1. 8255控,B口1=输入0=输出,方式选择0=方式01=方式1,A口1=输入0=输出,方式选择00=方式001=方式11X=方式2,D61D5D3D1D0D2D4C口PC3PC0B组B口方式,A口工作在方式1、方式2,B口工作在方式1时,D3、D0只能定义部分PC线的入
8、/出A口工作在方式2时,D4不起作用C口上、下半部可以选择不同的入/出(都是方式0),注意:,A口工作在方式1、方式2,B口工作在方式1时,D3、D0只能, C口按位置0/1命令字,注意:C口按位置0/1命令字必须写入控制口, C口按位置0/1命令字注意:C口按位置0/1命令字必须写, 根据需要:把C口置0/置1命令字控制口,目的是禁止/允许某一口提中断,2. 8255初始化编程步骤, 方式选择命令字控制口,目的选择某一口的工作方式, 根据需要:把C口置0/置1命令字控制口,目的是禁止/允,例:要求置A口为方式0输出,B口为方式0输入,PC74为输出,PC30为输入,MOV AL,83HOUT
9、 控口地址,AL,例:要求置A口为方式0输出,B口为方式0输入,PC74为输,11.4 8255工作方式及时序,一、 方式0与时序,数据有效,tAR,tIR,端口数据有效,tHR,tRA,tRD,tDF,tRR,RD,输入,CS,A1,A0,D7D0,方式0 输入时序,11.4 8255工作方式及时序一、 方式0与时序数据有,数据有效,tAW,tDW,数据有效,tWD,tWA,tWB,tWW,WR,输出(端口输出),CS,A1,A0,D7D0(CPU输出数据),方式0 输出时序,数据有效tAWtDW数据有效tWDtWAtWBtWWWR输出,二、 方式1输入(选通型输入)及时序,1 0 1 1
10、1/0 X X X,A口方式1,1=PC7、6为入线0=PC7、6为出线,方式选择命令字,输入,二、 方式1输入(选通型输入)及时序1 0 1 1,1. A口方式1输入的预置,当方式字=B0H写入控制口之后,A口即工作在选通型输入,,PC4,PC5,PC3,INTEA,PC76,PA70,空闲,STBA,IBFA,INTRA,A口选通型输入,1. A口方式1输入的预置当方式字=B0H写入控制口之后,PC4,PC5,PC3,INTEA,PC76,PA70,空闲,STBA,IBFA,INTRA,A口选通型输入, 当INTEA=1之后,若IBFA=1,则A口提出中断请求,2. A口方式1输入时,A口
11、的中断管理, 注意:中断允许触发器只能受CPU控制,外设信号STBA不能使其置0/1,PC4PC5PC3INTEAPC76PA70空闲STBA,PC2,PC1,PC0,INTEB,PB70,STBB,IBFB,INTRB,B口选通型输入,1 X X X X 1 1 X,B口方式1输入,方式选择命令字,PC2PC1PC0INTEBPB70STBBIBFBINT,3. B口方式1输入的预置,当方式字=86H写入控制口之后,B口即工作在选通型输入,,STBB,PC2,PC1,PC0,INTEB,PB70,B口选通型输入,IBFB,INTRB,PB7PB0即为输入线PC2自动定义为入线,称为STBBP
12、C1自动定义为出线,称为IBFBPC0自动定义为出线,称为INTRB,输出线?输入线?不再受方式字D0控制,此时:,3. B口方式1输入的预置当方式字=86H写入控制口之后,4. B口方式1输入时的中断管理, INTEB=1之后,若IBFB=1,则INTRB=1,B口可提出中断请求, 注意:中断允许触发器INTEB受CPU控制,外设信号STBB不能使INTEB置0/1,STBB,PC2,PC1,PC0,INTEB,PB70,B口选通型输入,IBFB,INTRB,4. B口方式1输入时的中断管理 INTEB=1之后,,5. 方式1输入的时序图,tSIT,tSIB,tRIT,tRIB,tPS,tP
13、H,tST,STB,IBF,INTR,方式1 输入时序,RD,来自外设的输入数据,5. 方式1输入的时序图tSITtSIBtRITtRIB,STB,IBF,INTR,RD,来自外设的输入数据,方式1输入操作是由STB=,引发的,STB =,后:, 外设数据8255, IBF=,STBIBFINTRRD来自外设的方式1输入操作是由STB=,STB,IBF,INTR,RD,来自外设的输入数据, 满足下列条件,提中断请求:STB信号结束(STB脉宽可以很宽)IBF=1,(外设数据确已锁存)INTE=1(中断允许触发器置1),STBIBFINTRRD来自外设的 满足下列条件,提中断请, 服务程序执行I
14、N指令之后: RD信号前沿使INTR= ,后沿使IBF=0 从而结束一次数据输入过程,STB,IBF,INTR,RD,来自外设的输入数据, 服务程序执行IN指令之后:STBIBFINTRRD来自外,6. 方式1输入时,CPU8255信息交换的方式, 可以用中断方式 可以用查询方式,输入查询应查询IBF,不应该查询STB!STB脉冲是外设送来,它最小可小到500ns,而在500ns的时间内正好运行CPU的查询指令是不可能的,6. 方式1输入时,CPU8255信息交换的方式,三、 方式1输出(选通型输出)及时序,1 0 1 0 1/0 X X X,A口方式1输出,1=PC4、5为入线0=PC4、5
15、为出线,方式选择命令字,PC6,PC7,PC3,INTEA,PC4、5,PA70,空闲,ACKA,OBFA,INTRA,A口选通型输出,三、 方式1输出(选通型输出)及时序1 0 1 0,PC6,PC7,PC3,INTEA,PC4、5,PA70,空闲,ACKA,OBFA,INTRA,A口选通型输出,1. A口方式1输出的预置,当方式字=A0H写入控制口之后,A口即工作在选通型输出方式,,PC4、PC5空闲,出?入?受方式字D3控制,PA70为输出线PC6自动定义为入线,称ACKAPC7自动定义为出线,称OBFAPC3自动定义为出线,称INTRA,输出?输入?不再受方式字D3、D0控制,此时:,
16、PC6PC7PC3INTEAPC4、5PA70空闲ACKA,2. 方式1输出时A口的中断管理, 当INTEA=1之后,若OBFA=1,则A口提中断, INTEA只能受CPU控制,外设ACKA信号不能改变其状态,PC6,PC7,PC3,INTEA,PC4、5,PA70,空闲,ACKA,OBFA,INTRA,A口选通型输出,2. 方式1输出时A口的中断管理 INTEA为A口,ACKB,OBFB,INTRB,1 X X X X 1 0 X,B口方式1输出,方式选择命令字,PC2,PC1,PC0,INTEB,PB70,B口选通型输出,ACKBOBFBINTRB1 X X X X 1,OBFB,PC2,
17、PC1,PC0,INTEB,PB70,B口选通型输出,ACKB,INTRB,3. 口方式输出的设置,当方式字=84H控制口之后,B口即工作在选通型输出方式,,入线?出线?不再受方式字D0控制,PB7PB0定义为输出线PC2自动定义为入线,称为ACKBPC1自动定义为出线,称为OBFBPC0自动定义为出线,称为INTRB,此时:,OBFBPC2PC1PC0INTEBPB70B口选通型输出,4. 方式1输出时,B口的中断管理, INTEB为B口的中断允许触发器,当B口工作在方式1输出时:,用C口置0/1命令字使PC2=1,则INTEB=1,允许B口中断用C口置0/1命令字使PC2=0,则INTEB
18、=0,禁止B口中断, INTEB置1后,OBFB=1,则INTRB=1,B口提出中断, 同样,ACKB不能改变INTEB的状态,它只受CPU控制,OBFB,PC2,PC1,PC0,INTEB,PB70,B口选通型输出,ACKB,INTRB,4. 方式1输出时,B口的中断管理 INTEB为B口,5. 方式1输出的时序图,tAX,tWOB,tAOB,tAIT,tWB,tWIT,OBF,INTR,方式1 输出时序,WR,输出,ACK,5. 方式1输出的时序图tAXtWOBtAOBtAITt,方式1输出时 CPU针对8255数据口执行OUT指令 WR信号结束后,数据出现在外设数据线上OBF有效(向外设
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