【文章內(nèi)容簡介】 8255A 芯片內(nèi)包含有 3 個(gè) 8 位的端口，它們是 A口， B 口和 C口。這 3 個(gè)端口均可作為CPU 與外設(shè)通訊時(shí)的緩沖器或鎖存器，當(dāng)需要 “狀態(tài) ”或 “聯(lián)絡(luò) ”信號(hào)時(shí)， C口可以提供，此時(shí)，將 C 口的高 4 位為 A 口所用， C 口的低 4 位為 B 口所用。 3 個(gè)端口通過各自的輸入 /輸出線與外設(shè)聯(lián)系。 A 組和 B 組控制 8255A 內(nèi)部的 3 個(gè)端口分為兩組。 A 組由 A 口和 C 口高 4 位組成， B 組由 B 口和 C 口低 4 位組成。 A 組和 B 組分別有自己的控制部件，可接收來自讀 /寫控制電路的命令和 CPU送來的控制字，并根據(jù)它們來定義各個(gè)端口的操作方式。 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，它是 8255A 和 CPU 之間的數(shù)據(jù)接口。 CPU 執(zhí)行輸出指令時(shí)，可將控制字或數(shù)據(jù)通過該緩沖器傳送給 8255A。 CPU 執(zhí)行輸入指令時(shí)， 8255A可將狀態(tài)信息或數(shù)據(jù)通過它傳送給 CPU。因此，數(shù)據(jù)總線緩沖器是 CPU 與 8255A 交換信息的必經(jīng)之路。 讀 /寫控制電路 8255A 的讀 /寫控制電路能接收 CPU 的控制命令，并根據(jù)命令向片內(nèi)各功能部件發(fā)出操作命令。例如當(dāng) CS 信號(hào)為低電平時(shí)，表示 8255A 芯片被選中，該片選信號(hào)則由 CPU 的地址線通過譯碼產(chǎn)生， RD,WR 信號(hào)控制 8255A 中數(shù)據(jù)或信息的傳送方向。端口選擇控制則由A1 和 A0 的組合狀態(tài)提供，由這兩個(gè)控制信號(hào)可提供 4 個(gè)端口地址，即 A， B， C 三個(gè)端口地址及一個(gè)控制端口地址。 8255A 可用 RESET 控制信號(hào)復(fù)位，當(dāng)該控制信號(hào)有效時(shí)，清除 8255A中所有控制寄存器內(nèi)容，并將各端口置成輸入方式。 與 CPU 的接口電路由數(shù)據(jù)總線緩沖器和讀 /寫控制邏輯組成。 數(shù)據(jù) 總線緩沖器是一個(gè)三態(tài)、雙向、 8 位寄存器， 8 條數(shù)據(jù)線 D7～ D0 與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接，構(gòu)成 CPU 與 8255A之間信息傳送的通道， CPU 通過執(zhí)行輸出指令向 8255A 寫入控制命令或往外設(shè)傳送數(shù)據(jù)，通過執(zhí)行輸入指令讀取外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)。 讀 /寫控制邏輯電路用來接收 CPU 系統(tǒng)總線的讀信號(hào) RD ，寫信號(hào) WR ，片選擇信號(hào) CS ，端口選擇信號(hào) A1， A0 和復(fù)位信號(hào) RESET，用于控制 8255A內(nèi)部寄存器的讀 /寫操作和復(fù)位操作。 （ 2）內(nèi)部控制邏輯電路 內(nèi)部控制邏輯包括 A 組控制與 B 組控制兩部分。 A 組控制寄存器用來控制 A 口 PA7～ PA0 和 C 口的高 4 位 PC7～ PC4； B 組控制寄存器用來控制 B 口 PB7～ PB0 和 C 口的低 4 位 PC3～ PC0。 它們接收 CPU 發(fā)送來的控制命令，對(duì) A, B, C 3 個(gè)端口的輸入 /輸出方式進(jìn)行控制 。 （ 3） 輸入 /輸出接口電路 8255A 片內(nèi)有 A, B, C 3 個(gè) 8 位并行端口， A口和 B 口分別有 1 個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和 1 個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入鎖存器， C 口有 1 個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸出鎖存 /緩沖器和 1 個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，用于存放 CPU 與外部設(shè)備交換的數(shù)據(jù)。 對(duì)于 8255A 的 3 個(gè)數(shù)據(jù)端口和 1 個(gè)控制端口，數(shù)據(jù)端口既可以寫入數(shù)據(jù)又可以讀出數(shù)據(jù)，控制端口只能寫入命令而不能讀出，讀 /寫控制信號(hào)（ RD , WR ）和端口選擇信號(hào)（ CS , A1 和 A0）的狀態(tài)組合可以實(shí)現(xiàn) A, B, C 3 個(gè)端口和控制端口的讀 /寫操作。 8255A 的工 作方式及編程 8255A 有 3 種工作方式，它們分別是： 方式 0——基本輸入 /輸出方式； 方式 1——選通輸入 /輸出方式； 方式 2——雙向傳送方式。 其中，方式 0 可稱為同步或無條件的輸入輸出方式，可以不需要 “聯(lián)絡(luò) ”信號(hào)，所以 A 口、B 口、 C口均可工作在此方式。在這種方式下， C口的高 4 位和低 4 位可由用戶定義為輸入 /輸出。方式 1 又稱異步或有條件傳送 (必須先檢查狀態(tài)，然后才能傳送數(shù)據(jù) )。此時(shí)，僅有 A口和 B 口可工作在方式 1， A 口的狀態(tài)信息由 C 口的 PC7~PC3 提供； B 口的狀態(tài)信息由 C口的 PC2~PC0 提供 。所謂雙向方式是指在同一端口內(nèi)分時(shí)進(jìn)行輸入 /輸出的操作。 8255A 中只有 A 口可工作在這種方式，當(dāng) A口工作在方式 2 時(shí)，它需要 5 個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行 “聯(lián)絡(luò) ”，這5 個(gè)信號(hào)由 PC7~PC3 提供。此時(shí) B口可工作在方式 0 或方式 1，由 PC2~PC0 作 B 口的控制信號(hào)。 8255A 的控制字 工作方式選擇控制字 8255A的工作方式可由 CPU寫一個(gè)工作方式選擇控制字到 8255A的控制寄存器來選擇?？刂谱值母袷?如圖 所示 ，可以分別選擇端口 A、端口 B 和端口 C 上下兩部分的工作方式。端口 A有方式 0、方式 1 和方式 2 共三種工作方式，端口 B只能工作于方式 0 和方式 1，而端口 C 僅工作于方式 0。 注意：在端口 A 工作于方式 1 或方式 2，端口 B 工作于方式 1 時(shí)， C 口部分 I/O 線被定義為 8255A 與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，此時(shí)， C口剩下的 I/O 線仍工作于方式 0，是輸入還是輸出則由工作方式控制字的 D0 和 D3 位決定， 如圖 所示 。 C 口按位置位 /復(fù)位控制字 8255A 的 C口具有位控功能，即端口 C的 8 位中的任一位都可通過 CPU 向 8255A 的控制寄存器寫入一個(gè)按位置位 /復(fù)位控制字來置 1 或清 0，而 C 口中其他位的狀態(tài)不變。 ADC0809 概述 ADC0809 是采樣分辨率為 8 位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模 —數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可 以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADC0809 的主要特性 1） 8 路輸入通道， 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs 4）單個(gè)＋ 5V 電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6）工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 1） ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 由下圖可知， ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開關(guān) 、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 圖 35 外部特性（引腳功能） ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖 13． 23 所示。下面說明各引腳功能。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 GND：地。 ADC0809 的工作過程 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地 址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A／D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) OE 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 8279 鍵盤、顯示接口電路 Intel8279 是一種通用的可編程序的鍵盤、顯示接口器件，單片器件就能夠完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。 鍵盤部分提供一種掃描的工 作方式，可以和具有 64 個(gè)按鍵的矩陣鍵盤相連接，能對(duì)鍵盤不斷掃描，自動(dòng)消抖，自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并給出編碼，能對(duì)雙鍵或 n 鍵同時(shí)按下實(shí)行保護(hù)。 顯示部分為發(fā)光二極管、熒光管及其它顯示器提供了按掃描方式工作的顯示接口，它為顯示器提供多路復(fù)用信號(hào)，可以顯示多達(dá) 16 位的字符或數(shù)字。 INTEL 8279 的邏輯符號(hào)如圖 728 所示。它用于 808 MCS51 系統(tǒng)。它最多可外接8X8 的鍵盤及 16X8 的七段數(shù)碼顯示器 。 圖 36 8279的邏輯符號(hào) 8279 管腳、引線及功能說明 8279 為 40 列引腳封裝，如圖 所示。詳細(xì)說明如下： D0~D7（數(shù)據(jù)總線） ： 雙向、三態(tài)總線。用于和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，在 CPU和 8279 之間傳遞命令或數(shù)據(jù)。 CLK（系統(tǒng)時(shí)鐘）： 輸入線。用于 8279 內(nèi)部定時(shí)，以產(chǎn)生其工作所需時(shí)序。 RESET（復(fù)位）： 輸入線，高電平有效。當(dāng)復(fù)位信號(hào) RESET=1 時(shí)， 8279 被復(fù)位。 （片選）： 輸入線，低電平有效。當(dāng) =0 時(shí)， 8279 被選中，允許 CPU對(duì)其進(jìn)行讀、寫操作，否則被禁止。 A0（緩沖器地址）： 輸入線。當(dāng) A0=1 時(shí)，若 CPU進(jìn)行寫操作，則寫入字節(jié)是命令字。若進(jìn)行讀操作，則從 8279 讀出的字節(jié)是狀態(tài)字。當(dāng) A0=0 時(shí)，寫入字節(jié)或讀出字節(jié)均為數(shù)據(jù)。 RD 、 WR （讀、寫信號(hào)） ： 輸入線，低電平有效。這兩個(gè)來自 CPU 的控制信號(hào)，控制8279 的讀寫操作。 IRQ（中斷請(qǐng)求）： 輸出線，高電平有效。 在鍵盤工作方式中，當(dāng) FIFO/傳感器 RAM 中存有數(shù)據(jù)時(shí)， IRQ 為高電平，向 CPU 提出中斷申請(qǐng)。 CPU 每次從 RAM 中讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)， IRQ 就變成低電平。如果 RAM 中還有未讀完的數(shù)據(jù)， IRQ 將再次變?yōu)楦唠娖剑俅翁岢鲋袛嗌暾?qǐng)求。 在傳感器工作方式中，每當(dāng)檢測(cè)到傳感器狀態(tài)變化時(shí)， IRQ 就出現(xiàn)高電平。 SL0~SL3（掃描線）： 輸出線。這四條輸出線用來掃描鍵盤和顯示器。它們可以編程設(shè)定為編碼輸出（ 16 中取 1）或譯碼輸出（ 4 中取 1）。 RL0~RL7（回復(fù)線）： 輸入線。它們是鍵盤矩陣或傳感器矩陣的列信號(hào)輸入線。 SHIFT（移位信號(hào)）： 輸入 線，高電平有效。該輸入信號(hào)是 8279 鍵盤數(shù)據(jù)的次高位 D6，通常用來補(bǔ)充鍵盤開關(guān)的功能，可以用作鍵盤上下?lián)豕δ苕I。在傳感器方式和選通方式中，SHIFT 無效。 CNTL/STB（控制 /選通） ：輸入線，高電平有效。 在鍵盤方式時(shí)，該輸入信號(hào)是鍵盤數(shù)據(jù)的最高位 D7，通常用來擴(kuò)充鍵開關(guān)的控制功能，作為控制功能鍵用。 在傳感器方式下， CNTL 信號(hào)無效。 在選通輸入方式下，該信號(hào)的上升沿可將來自 RL0~RL7 的數(shù)據(jù)存放入 FIFO RAM 中。 OUTA0~OUTA3 （ A 組顯示信號(hào)） ：輸出線。 OUTB0~OUTB3 （ B 組顯示信號(hào)）： 輸出線。 這兩組引線均是顯示信息輸出線，它們與多路數(shù)字顯示的掃描線 SL0~SL3 同步。兩組可以獨(dú)立使用，也可以合并使用。 （消隱顯示）： 輸出線，低電平有效。該輸出信號(hào)在數(shù)字切換顯示或使用顯示消隱命令時(shí)，將顯示消隱。 命令格式與命令字 8279 的操作方式是通過 CPU 對(duì) 8279 送入命令時(shí)來實(shí)現(xiàn)編程的。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇端 A0 置 1時(shí)， CPU對(duì) 8279 寫入數(shù)據(jù)為命令字，讀出的數(shù)據(jù)為狀態(tài)字。 8279 共有八條命令。其功能及命令字定義分述如下。 鍵盤 /顯示方式設(shè)置命令字 命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 D D K K K 其中： D D D5=000 方式設(shè)置命令特征位。 D D（ D D3）：來設(shè)定顯示方式，其定義如下： 00： 8 個(gè)字符顯示，左入口 00： 16 個(gè)字符顯示，左入口 00： 8 個(gè)字符顯示，右入口 00： 16 個(gè)字符顯示，右入口 所謂左入口，即顯示位置從最左一位（最高位）開始，以后逐次輸入的顯示字符逐個(gè)向右順序排列； 所謂右入口，即顯示位置從最右一位（最低位）開始，以后逐次輸入的顯示字符時(shí)，已有的顯示字符逐個(gè)向左順 序移動(dòng)。 KKK（ D D D0）：用來設(shè)定七種鍵盤、顯示工作方式 讀顯示 RAM 命令 命令格式 ： D7 D6 D5 D4