文档介绍：第八章可编程并行I/O接口电路
第一节并行接口与串行接口简介
第二节 8255A的结构及功能
8255A内部结构
8255A引脚说明
第三节 8255A的原理及应用
8255A控制字
8255A工作方式
8255A在PC机中的应用
第一节并行接口与串行接口简介
计算机与外设交换信息的过程中:
并行通信:多位数据通过多条数据线同时传送。
串行通信:多位数据通过同一条数据线按位传送。
与串行通信相比,在相同传输率下,并行通信的信息实际传输速度快、信息率高。但并行通信比串行通信所用电缆多,随着距离的增加,电缆的开销会成为突出的问题。所以,并行通信总是用在数据传输率要求较高,而传输距离较短的场合。
实现并行通信的接口就是并行接口。 并行接口是在多根数据线上,以字节/字为单位与I/O设备交换数据。 在计算机内部数据是并行传送的。因此,并行接口电路相对简单,串行接口电路由于要进行串并行转换相对复杂。 并行接口电路芯片常用的有两类: 普通的8位锁存器及缓冲器 可编程设置工作方式的并行接口
第二节 8255A的结构及功能
8255A 是INTEL系列的并行接口芯片,由于它是一种可编程的外部接口部件,通常作为微机系统总线与外部设备的接口控制部件,可通过软件来设置芯片的工作方式,用8255A连接外部设备时,通常不需要附加外部电路,给使用带来很大的方便。
IBM PC就是采用8255A与键盘、扬声器等其他外设进行接口。
在目前的主板中,功能已经集成在芯片组中,但使用和编程与8255A完全一致。
一、8255A内部结构
8255A内部组成(1):
数据端口A,B,C
8255有3个8位的I/O端口,设计人员可以用软件使它们分别作为输入端口或输出端口。
端口A:对应了1个8位的数据输入锁存器和1个8位的数据输出锁存/缓冲器。所以口A作为输入或输出时,数据均受到锁存。
端口B:对应了一个8位的数据输入缓冲器和1个8位的数据输出锁存器/缓冲器。所以口B作为输入端口时,不会对数据进行锁存,而作为输出端口时,数据会受到锁存。
端口C:与口B基本一致,对应了一个8位数据输入缓冲器和1个8位的数据输出锁存/缓冲器。所以口C作为输入端口时,对
数据不作锁存,而作为输出端口时,对数据进行锁存。
在使用中,端口A和B通常作为独立的输入端口或输出端口,
端口C则配合端口A和B的工作。
8255A内部组成(2):
A组控制和B组控制
这两组控制电路根据CPU的命令字来控制8255的工作方式。
一方面接收芯片内部总线上的控制字,一方面接收来自读/写控制逻辑电路的读/写命令,由此决定两组端口的工作方式和读写操作。
A组控制电路控制端口A和口C的高4位(PC7~PC4)的工作方式和读/写操作。
B组控制电路控制端口B和口C的低4位(PC3~PC0)的工作方式和读/写操作。
8255A内部组成(3):
读/写控制逻辑电路
负责管理8255的数据传输过程。
接收系统地址总线A1,A0
接收控制总线的输入信号RESET,WR,RD等
向A组控制部件和B组控制部件发送控制命令,以完成对数据、状态信息和控制信息的传输。
数据总线缓冲器
存数据,起缓冲作用
说明:
(1) A1A0 端口口线
00 端口A PA7~PA0
01 端口B PB7~PB0 10 端口C PC7~PC0
11 对控制端口写控制字
(2) 端口C又可以分成“上C口”和“下C口”2个部分,用作A口和B口的控制信号线,所以把A口+上C口称为A组,B口+下C口称为B组。
(3) PA口:输入有锁存器,输出有锁存器和缓冲器,
PB和PC口:输入有缓冲器,输出有锁存器和缓冲器
二、8255A引脚说明
RESET
WR
RD
CS
GND
A1
A0
9
32
31
30
29
28
27
26
25
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
35
7
34
8
33
24
23
22
21
17
18
19
20
13
14
15
16
10
11
12
PB7~PB3
PB0~PB2
PC0~PC3
PC7~PC4
PA0~PA3
D0~D7
PA4~PA7
8255A