微型計算機系統(tǒng)原理及應用第10章并行接口芯片8255(已修改)
2025-01-09 04:37 本頁面
【正文】 第 10 章 并行接口芯片 8255本章講述： 可編程并行輸入輸出接口芯片 8255A的結構 方式選擇 方式 0 的功能 方式 1 的功能 方式 2 的功能 8255應用舉例當 CPU要從外設輸入信號或者輸出信息給外設，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)才能與外設連接。所以，接口電路一邊與 CPU連接，另一邊與外設連接。在接口電路中，要有輸入輸出數(shù)據的鎖存器和緩沖器，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答方式 (程序查詢式 )來交換信息，也便于接口電路與外設之間傳送信息。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交換信息。 隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，生產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)據端口；(2) 每個數(shù)據端口都有與 CPU用應答方式交換信號所必需的控制和狀態(tài)信息，也有與外設交換信息所必需的控制和狀態(tài)信息； (3) 通常每個數(shù)據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。 片 8255A5的結構 Intel 8255A5是一個為 8080、 8085和8086/8088微型計算機系統(tǒng)設計的通用 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。8255A的方框圖如圖 101所示。 8255A由以下幾個部分組成：1. 數(shù)據端口 A、 B、 C它有三個輸入輸出端口： Port A、 Port B和Port C。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)據輸出鎖存和緩沖器；一個 8位數(shù)據輸入鎖存器。(2) 端口 B： 一個 8位數(shù)據輸入 /輸出、鎖存 /緩沖器；一個 8位數(shù)據輸入緩沖器。(3) 端口 C： 一個 8位數(shù)據輸出鎖存 /緩沖器；一個8位數(shù)據輸入緩沖器 (輸入沒有鎖存 )。通常端口 A或 B作為輸入輸出的數(shù)據端口，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 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 CPU的命令字對端口 C的每一位實現(xiàn)按位 “復位 ”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)數(shù)據總線的接口。輸入輸出的數(shù)據，輸出的指令以及 CPU發(fā)出的控制字和外設的狀態(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 A A0以及有關的控制信號 (RD， WR， RESET， IO/M)相連，由它控制把 CPU的控制命令或輸出數(shù)據送至相應的端口，也由它控制把外設的
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