【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 8 1 4 2 7 1 5 2 6 1 6 2 5 1 7 2 4 1 8 2 3 1 9 2 2 2 0 2 1 8255A PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS V s s A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 PA4 PA5 PA6 PA7 WR R ESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 D0~D7 數(shù)據(jù)線 R ESET 復(fù)位輸入 CS 芯片使能 RD 讀 WR 寫 A0， A1 端口地址 PA7~ P A0 端口 A PB7~ P B0 端口 B PC7~ P C0 端口 C VCC 電源 G N D 地 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) A 組 端口 A B 組 端口 B A 組 端口 C 高 4 位 B 組 端口 C 低 4 位 B 組 控制 A A 組 控制 A 數(shù)據(jù)總線 緩沖器 讀寫控制 邏輯電路 I/O PB7~ P B0 I/O PC3~ P C0 I/O PC7~ P C4 I/O PA7~ P A0 D7~D0 CS RD WR A1 A0 R ESET 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A可編程接口的組成 ? 數(shù)據(jù)總線緩沖器 這是一個(gè) 雙向三態(tài)的 8位數(shù)據(jù)緩沖器 ， 8255A正是通過它和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。該緩沖器根據(jù) CPU的輸入或輸出指示來傳遞或接收數(shù)據(jù)。 CPU發(fā)給 8255A的控制字和狀態(tài)字也是通過這個(gè)緩沖器傳遞的。 ? 讀 /寫控制邏輯電路 這部分電路 管理所有數(shù)據(jù)、控制信息、狀態(tài)信息的內(nèi)部及外部的傳遞 。它接收來自 CPU地址總線和控制總線的信號(hào)，據(jù)此向控制部件提出請(qǐng)求。 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A可編程接口組成 ? A組控制和 B組控制 每個(gè)端口的 功能配置都是由系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn) 的。實(shí)質(zhì)上也就是 CPU給 8255A一個(gè)控制字?？刂谱种泻?“ 工作方式 ” 、“ 按位置位 ” 、 “ 按位復(fù)位 ” 等一些信息，依此來初始化8255A的功能配置。每個(gè)控制塊 (A組控制和 B組控制 )一方面接收來自讀 /寫控制邏輯電路的 “ 請(qǐng)求 ” 信號(hào)，一方面接收來自內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的 “ 控制字 ” ，并據(jù)此決定相連端口的合適工作方式。但 控制字寄存器 只能寫，不能讀?？刂谱挚煞譃閮深?，一類為各端口的 方式選擇控制字 ；一類為端口 C按 位置位 /復(fù)位的控制字 。 A組控制：控制端口 A和端口 C的高位 (PC7～ PC4) B組控制：控制端口 B和端口 C的低位 (PC3～ PC0) 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A可編程接口組成 ? 端口 A、 B、 C 8255A有三個(gè) 8位數(shù)據(jù)端口 (A、 B、 C)。設(shè)計(jì)人員可以用軟件使它們分別作為輸入端口或輸出端口。不過，這 3個(gè)端口有著各自的特點(diǎn)以增強(qiáng) 8255A的能動(dòng)性和彈性。 ? 端口 A：對(duì)應(yīng)一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出的鎖存器 /緩沖器和一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸入的鎖存器。 ? 端口 B：對(duì)應(yīng)一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸入 \輸出的鎖存器 /緩沖器和一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸入的緩沖器。 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A可編程接口組成 ? 端口 A、 B、 C ? 端口 C：對(duì)應(yīng)一個(gè) 8位數(shù)據(jù)的輸出鎖存器 /緩存器和一個(gè) 8位數(shù)據(jù)的輸入緩存 (對(duì)于輸入沒有鎖存 )。該端口可以在 8255A的不同工作方式下被分成 2個(gè) 4位端口，每個(gè) 4位端口都包括一個(gè) 4位的鎖存，并為端口 A和端口 B提供控制信號(hào)輸出和狀態(tài)信號(hào)輸入。 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A可編程接口主要由以下幾部分組成： ? 端口 A、 B、 C ? 端口 A、 B的工作方式 可以分別定義，而 端口 C要依據(jù) A、 B的工作方式來分成兩部分 。所有的輸出寄存器，包括狀態(tài)鎖存器 (Status FlipFlops)，在任何模式轉(zhuǎn)換時(shí)都會(huì)被復(fù)位。各個(gè)工作方式可以相結(jié)合，因此對(duì)于所有的 I/O結(jié)構(gòu)來說，它們的功能都可以被裁剪。 例如： 端口 B可以設(shè)置為方式 0，監(jiān)視簡(jiǎn)單的開關(guān)結(jié)束，或者顯示計(jì)算的結(jié)果，而端口 A可以在方式 1下工作，檢測(cè)鍵盤的輸入，或者檢測(cè)一個(gè)靠基本中斷工作的磁帶播放機(jī)的播放。 8255A的工作方式 ? 8255A在三種基本的方式下工作： ? 方式 0：基本輸入 /輸出。 ? 方式 1：選通的輸入 /輸出。 ? 方式 2：雙向傳輸。 8255A的工作方式 1. 方式 0(基本輸入 /輸出 ) 這種工作方式是指三個(gè)數(shù)據(jù)端口提供簡(jiǎn)單的輸入和輸出功能。不需要 “ 握手 ” 信號(hào)，數(shù)據(jù)僅是簡(jiǎn)單地寫進(jìn)特定的端口，或從該端口讀出。 方式 0的基本工作特點(diǎn)如下： ? 兩個(gè)八位的端口和兩個(gè) 4位的端口。 ? 任何端口都可以輸入或者輸出。 ? 輸出被鎖存。 ? 輸入不被鎖存。 ? 在該方式下，各端口的輸入 /輸出有 16種不同的組合。 8255A的工作方式 2. 方式 1(選通的輸入 /輸出 ) 這種工作方式要依據(jù)選通信號(hào)或者 “ 握手 ” 信號(hào)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。在該方式下，端口 A、 B要利用端口 C來產(chǎn)生或接收“ 握手 ” 信號(hào)。 方式 1的基本工作特點(diǎn)如下： ? 端口 A、 B都可單獨(dú)在方式 1下作輸入端口或輸出端口，以支持各種選通的 I/O應(yīng)用程序。 ? 每組包括一個(gè) 8位的數(shù)據(jù)端口和一個(gè) 4位的控制 /數(shù)據(jù)端口。 ? 4位的端口要為 8位的數(shù)據(jù)端口提供控制和狀態(tài)信息。 8255A的工作方式 2. 方式 1(選通的輸入 /輸出 ) 輸入的控制信號(hào)功能如下： ? STB(選通信號(hào)輸入端 )：該引腳為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)被送入輸入鎖存器。 ? IBF(輸入緩沖器滿信號(hào) )： 8255A的輸出狀態(tài)信號(hào)，高電平有效，表明輸入緩沖器已滿，即已有一個(gè)新數(shù)據(jù)寫入緩存器。 IBF信號(hào)是由 STB信號(hào)使其置位的，而由讀信號(hào) RD的上升沿復(fù)位。 ? INTR(中斷請(qǐng)求 )：當(dāng)某個(gè)輸入裝置需要服務(wù)時(shí)，該信號(hào)為高電平，向CPU提出中斷請(qǐng)求。當(dāng) STB、 IBF以及 INTE(中斷允許標(biāo)志 )均為高電平時(shí)，INTR將被置為高電平；由讀信號(hào) RD的下降沿使其復(fù)位。這個(gè)程序使得輸入設(shè)備僅通過選通信號(hào)就可向 CPU提出中斷，要求其給予服務(wù)。 8255A的工作方式 2. 方式 1(選通的輸入 /輸出 ) 輸出控制信號(hào)功能如下： ? OBF(輸出緩存滿信號(hào) )：低電平有效，由 8255A送給外設(shè)。有效時(shí)表明CPU已經(jīng)向指定的端口輸出了數(shù)據(jù)。由輸入信號(hào) WR的上升沿使 OBF置位，由輸入信號(hào) ACK的有效信號(hào)使其復(fù)位。 ? ACK(外設(shè)響應(yīng)輸入 )：該輸入信號(hào)的低電平通知 8255A端口 A或端口 B的數(shù)據(jù)已被接收，從本質(zhì)上來說該信號(hào)是來自外圍設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)，表明外圍設(shè)備已經(jīng)接收來自 CPU的數(shù)據(jù)。 ? INTR(中斷請(qǐng)求 )：當(dāng)一輸出設(shè)備已接收來自 CPU的數(shù)據(jù)時(shí)，該信號(hào)為高電平，用來向 CPU提出中斷請(qǐng)求。當(dāng) ACK、 OBF以及 INTE均為高電平時(shí)，該信號(hào)被置為高電平；寫信號(hào) WR的下降沿使其復(fù)位。 ? INTE A(A口中斷允許標(biāo)志 )由按位置位 /復(fù)位的 PC6控制； INTE B(B口中斷允許標(biāo)志 )由 PC2控制。 8255A的工作方式 3. 方式 2(選通的雙向總線輸入 /輸出 ) 這種工作方式方便了 8255A和外圍設(shè)備或外圍系統(tǒng)之間在一個(gè) 8位總線上的通信 (雙向輸入 \輸出總線 )。 “ 握手 ” 信號(hào)用來維持適當(dāng)?shù)目偩€流動(dòng)規(guī)則，使該方式與方式 1有相似的風(fēng)格。中斷產(chǎn)生機(jī)制和允許 /不允許機(jī)制也適用于方式。 方式 2的基本工作特點(diǎn)如下： ? 只適用于端口 A。 ? 一個(gè) 8位的雙向總線端口 (端口 A)和一個(gè) 5位的控制端口 (端口 C)。 ? 輸入和輸出數(shù)據(jù)都被鎖存。 ? 端口 C的 5個(gè)數(shù)位為 8位的雙向總線端口 A提供控制和狀態(tài)信息。 ? 雙向輸入 /輸出總線的控制信號(hào) ——INTR(中斷請(qǐng)求 )，這是一個(gè)高電平有效的輸出信號(hào)，是 8255A發(fā)給 CPU要求其寫入或接收數(shù)據(jù)的中斷請(qǐng)求。 8255A的工作方式 3. 方式 2(選通的雙向總線輸入 /輸出 ) 輸出的控制信號(hào)功能如下： ? OBF(輸出緩沖滿 )：該輸出信號(hào)低電平有效，表明 CPU已往端口寫入數(shù)據(jù)。 ? ACK(響應(yīng)信號(hào) )：該輸入信號(hào)低電平有效，有效時(shí)使得端口A的三態(tài)輸出緩沖器輸出數(shù)據(jù)，反之，輸出緩沖器將處于高阻態(tài)。 ? INTE1(和 OBF相連的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的 INTE信號(hào) )：由按位置位 /復(fù)位的 PC6控制。 8255A的工作方式 3. 方式 2(選通的雙向總線輸入 /輸出 ) 輸入的控制信號(hào)功能如下： ? STB(選通輸入 )：該輸入信號(hào)低電平有效，有效時(shí)將外設(shè)傳來的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 ? IBF(輸入緩存滿 )：該輸出信號(hào)高電平有效，表明數(shù)據(jù)已被輸入鎖存器。 ? INTE2(和 IBF相連的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的 INTE信號(hào) )：由按位置位 /復(fù)位的 PC4控制。 8255A的工作方式 4. 端口 C按位置位 /復(fù)位的特點(diǎn) ? 端口 C的任一位都可由一個(gè)輸出指令置位或者復(fù)位 。這個(gè)特點(diǎn)也減少了基于控制的應(yīng)用軟件中的軟件請(qǐng)求。當(dāng)端口 C用來為端口 A、 B提供狀態(tài) /控制信號(hào)時(shí)， C的每一位都可由按位置位 /復(fù)位操作來置位或復(fù)位，看起來就像是數(shù)據(jù)輸出端口。 ? 8255A工作在方式 1或方式 2下時(shí)，控制信號(hào)也就是 8255A發(fā)給 CPU的中斷請(qǐng)求。中斷請(qǐng)求信號(hào)一般是由端口 C發(fā)出的，由相連的 INTE(中斷允許 ) 雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器用端口 C的按位置位 /復(fù)位功能來禁止或允許。這種方式允許編程人員控制特定的 I/O設(shè)備向 CPU發(fā)出的中斷信號(hào)，同時(shí)不會(huì)影響中斷體系中的其他設(shè)備。