第八章并行通信接口技術(shù)第一節(jié)并行接口概述第二節(jié)可編程并行通信接口芯片8255A8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A引腳說明8255A控制字8255A工作方式8255A在PC機(jī)中的應(yīng)用8255A接口實(shí)例1保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正第一節(jié)并行接口概述計(jì)算機(jī)與外設(shè)交換信息的過程中： 并行通信：多位數(shù)據(jù)通過多條數(shù)據(jù)線同時(shí)傳送。 串行通信：多位數(shù)據(jù)通過同一條數(shù)據(jù)線按位傳送。并行通信就是把一個(gè)字符的各數(shù)位用幾條線同時(shí)進(jìn)行傳輸。與串行通信（一位一位傳輸）相比，在相同傳輸率下，并行通信的信息實(shí)際傳輸速度快、信息率高。但并行通信比串行通信所用電纜多，隨著距離的增加，電纜的開銷會成為突出的問題。所以，并行通信總是用在數(shù)據(jù)傳輸率要求較高，而傳輸距離較短的場合。2保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正實(shí)現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口。一個(gè)并行接口可以設(shè)計(jì)為只用來作為輸出接口，也可以只用來作為輸入接口，此外，還可以把它設(shè)計(jì)成既作為輸入又作為輸出的接口。并行接口是在多根數(shù)據(jù)線上，以字節(jié)/字為單位與I/O設(shè)備交換數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)是并行傳送的。因此，并行接口電路相對簡單，串行接口電路由于要進(jìn)行串并行轉(zhuǎn)換相對復(fù)雜。并行接口電路芯片常用的有兩類：普通的8位鎖存器及緩沖器可編程設(shè)置工作方式的并行接口3保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正并行接口連接外設(shè)的示意圖CPU數(shù)據(jù)總線讀出信號寫入信號復(fù)位準(zhǔn)備好中斷請求地址譯碼地址控制寄存器輸入緩沖寄存器輸出緩沖寄存器狀態(tài)寄存器片選A0A1輸入設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入回答數(shù)據(jù)輸出回答數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出4保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正

第二節(jié)可編程并行通訊接口芯片8255A8255A是INTEL系列的并行接口芯片，由于它是一種可編程的外部接口部件，通常作為微機(jī)系統(tǒng)總線與外部設(shè)備的接口控制部件，可通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式，用8255A連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要附加外部電路，給使用帶來很大的方便。IBMPC就是采用8255A與鍵盤、揚(yáng)聲器等其他外設(shè)進(jìn)行接口。40PIN、DIP封裝，芯片體積大，設(shè)計(jì)簡單的系統(tǒng)通常不用。在目前的主板中，功能已經(jīng)集成在芯片組中，但使用和編程與8255A完全一致。5保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)6保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正8255A內(nèi)部組成（1）：數(shù)據(jù)端口A,B,C8255有3個(gè)8位的I/O端口，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。端口A：對應(yīng)了1個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器和1個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器。所以口A作為輸入或輸出時(shí)，數(shù)據(jù)均受到鎖存。端口B：對應(yīng)了一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器和1個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器。所以口B作為輸入端口時(shí)，不會對數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，而作為輸出端口時(shí)，數(shù)據(jù)會受到鎖存。端口C：與口B基本一致，對應(yīng)了一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和1個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器。所以口C作為輸入端口時(shí)，對數(shù)據(jù)不作鎖存，而作為輸出端口時(shí)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存。

在使用中，端口A和B通常作為獨(dú)立的輸入端口或輸出端口，端口C則配合端口A和B的工作。具體講，就是口C通過控制命令被分成2個(gè)4位端口，每個(gè)4位端口包含1個(gè)4位的輸入緩沖器和1個(gè)4位的輸出緩沖器，他們分別用來為端口A和B輸出控制信號和輸入狀態(tài)信號。7保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正8255A內(nèi)部組成（2）：A組控制和B組控制這兩組控制電路一方面接收芯片內(nèi)部總線上的控制字，一方面接收來自讀/寫控制邏輯電路的讀/寫命令，由此決定兩組端口的工作方式和讀寫操作。A組控制電路控制端口A和口C的高4位（PC7~PC4）的工作方式和讀/寫操作。B組控制電路控制端口B和口C的低4位（PC3~PC0）的工作方式和讀/寫操作。8保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正8255A內(nèi)部組成（3）：讀/寫控制邏輯電路讀/寫控制邏輯電路負(fù)責(zé)管理8255的數(shù)據(jù)傳輸過程。它接收CS及來自系統(tǒng)地址總線A1，A0（8086系統(tǒng)中為A2，A1）和控制總線的輸入信號RESET，WR，RD，將這些信號組合后，得到對A組控制部件和B組控制部件的控制命令，并將命令發(fā)送給這兩個(gè)部件，以完成對數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息和控制信息的傳輸。數(shù)據(jù)總線緩沖器8255的數(shù)據(jù)總線緩沖器是雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，通過它直接與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連。輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、CPU發(fā)給8255的控制字都是通過這個(gè)緩沖器傳送的。9保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正說明：（1） A1A0 端口 口線 00 端口A PA7~PA0 01 端口B PB7~PB0 10 端口C PC7~PC0

11 對控制端口寫控制字（2） 端口C又可以分成“上C口”和“下C口”2個(gè)部分，用作A口和B口的控制信號線，所以把A口+上C口稱為A組，B口+下C口稱為B組。（3）PA口：輸入有鎖存器，輸出有鎖存器和緩沖器， PB和PC口：輸入有緩沖器，輸出有鎖存器和緩沖器。10保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正二.8255A引腳說明VCCRESETWRRDCSGNDA1A093231302928272625140239338437536635734833242322211718192013141516101112PB7~PB3PB0~PB2PC0~PC3PC7~PC4PA0~PA3D0~D7PA4~PA78255A11保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正信號說明：8255A和總線連接的引腳：D7~D0：8255A數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。CS：片選信號，低電平有效。只有CS有效時(shí)，讀信號RD和寫信號WR才對8255A有效。RESET：復(fù)位信號，低電平有效，當(dāng)其有效時(shí)，所有內(nèi)部寄存器都被清除，同時(shí)3個(gè)數(shù)據(jù)端口被自動設(shè)為輸入端口。RD：讀出信號，低電平有效，當(dāng)RD有效時(shí)，CPU可以從8255A中讀取輸入數(shù)據(jù)。WR：寫入信號，低電平有效，當(dāng)WR有效時(shí)，CPU可以往8255A中寫入控制字或數(shù)據(jù)。A1~A0：端口選擇信號。8255A內(nèi)部有3個(gè)數(shù)據(jù)端口和1個(gè)控制端口，共4個(gè)端口，規(guī)定如下：12保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正信號說明：8255A和外設(shè)連接的信號： PA7~PA0，PB7~PB0，PC7~PC0。 說明：有A、B、C三組8位的數(shù)據(jù)信號。電源和地線：Vcc和GND。A1A0選中端口00口A01口B10口C11控制口13保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正8255A的控制信號和傳輸動作的對應(yīng)關(guān)系CSA1A0RDWRPC/XT傳輸說明0000160H數(shù)據(jù)從口A送到數(shù)據(jù)總線0010161H數(shù)據(jù)從口B送到數(shù)據(jù)總線0100162H數(shù)據(jù)從口C送到數(shù)據(jù)總線0001060H數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送端口A0011061H數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送端口B0101062H數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送端口C0111063HD7=1，則由數(shù)據(jù)總線往控制寄存器寫入控制字；D7=0，則由數(shù)據(jù)總線輸入的數(shù)據(jù)作為對口C的置位/復(fù)位命令1XXXXD7~D0進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)01101非法的信號組合0XX11D7~D0進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)14保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正三.8255A控制字8255A可通過指令在控制端口中設(shè)置控制字來決定它的工作。其控制字可分為兩類：芯片各端口的方式選擇控制字它可使8255A的3個(gè)數(shù)據(jù)端口工作在不同的工作方式。方式選擇控制字總是將3個(gè)數(shù)據(jù)端口分為兩組來決定工作方式，即端口A和端口C的高4位為1組，端口B和端口C的低4位為1組。端口C按位置1/置0控制字它可使端口C中的任何一位進(jìn)行置位或復(fù)位。這兩類控制字通過最高位即D7位為0或1來區(qū)別。方式選擇控制字的最高位為1，而端口C置1/置0的控制字最高位為0。15保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正1.工作方式控制字：對A1A0=11的端口寫入D7=1的數(shù)據(jù) 16保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正2.端口C置1/置0控制字：對A1A0=11的端口寫入D7=0的數(shù)據(jù)表示對口C進(jìn)行位操作。（注意：對A1A0=10的端口操作表示對C口進(jìn)行字節(jié)操作。）17保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正3.編程舉例：

設(shè)A、B、C數(shù)據(jù)口地址分別位60H、61H、62H、控制口端口地址63HA口方式0，輸出、B口方式0，輸入，C口高4位輸出，C口低4位輸入MOVAL，10000011BOUT63H，AL18保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正PC7置1，PC3置0MOVDX，63HMOVAL，0000,1111B；PC7置1OUTDX，ALMOVAL，0000,0110B；PC3置0OUTDX，AL19保留版權(quán)(C)MingweiZhaoEmail:mc_dut@BBS:lovepanda敬請指正四.8255A工作方式1.工作方式0：基本的輸入/輸出方