文档介绍：第8章 并行通信和并行接口8255A
【本章重点】本章重点掌握计算机系统并行通信的概念;并行接口Intel8255A的结构功能、三种工作方式和应用。 【本章难点】难点是并行接口Intel8255A的工作方式选择及特点,8255A与8086系统的连接应用。
并行通信
所谓通信就是计算机与外部设备或者计算机之间的信息交换、数据传输,在计算机中,通信是通过输入输出(I/O)接口电路来实现的与外部设备或者其他的计算机数据传输及信息交换的。计算机的两种基本通信方式是并行通信和串行通信。
并行通信是指将构成一组数据的各位同时进行传送的一种通信方式,并行通信强调的是被传送的各位同时输入或输出,例如一组8位数据或16位数据的同时传入或传出。
并行通信的优点是传输速度快,信息率高,缺点是电缆耗损高。由于同时传送所需的每一位二进制位都需要一根通信电缆,在进行长距离传输时,电缆的损耗会成为突出的问题,而且传输的可靠性随着距离的增加而下降,因此并行通信适用于数据传输率较高、传输距离较短的场合。
并行通信与并行接口8255A
并行I/O接口
实现并行通信的接口称为并行接口。一个并行接口可以设计成负责输入信息的输入接口,也可以设计成负责输出信息的输出接口,如果设计成同时具有输入/输出功能的接口就是所谓的双向通信接口。在计算机系统中连接打印机的接口、显示器接口就是输出接口;连接磁盘驱动器的接口是双向接口。
并行接口可以分为不可编程的硬件接口和可编程接口。不可编程的硬件接口是接口的工作方式及功能是由硬件连接来设定,不能用软件编程的方法加以改变的,采用这种方式完成的硬件电路的连接设计,接口的工作方式就被固定下来,例如8位双向三态缓冲驱动器74LS245、8位三态数据锁存器74LS373等。所以多用于组成功能比较简单的接口电路,如前面所讲述开关量信号的读取、LED发光管的控制等。可编程接口电路一般由可编程通用接口芯片组成,如有Zilog公司的Z80PIO, Intel的8255A等。这些芯片除了具有硬件连接接口的性能外,最主要的就是具有可选择性。如选择端口的哪一位或哪几位作为输入,哪一位或哪几位作为输出;选择端口与CPU之间采用哪种方式传送数据等,都可由编程人员通过编程来进行设定。因而可编程接口具有广泛的适应性和很高的灵活性,在微机系统中得到广泛的应用。
并行I/O接口芯片8255A
8255A的外部引脚及内部结构
1. 8255A的外部引脚
8255A的外部引脚布局如图8-1所示。它有40根引脚,可分为与系统总线(如8086)连接的引脚和与外部设备连接的引脚。
图8-1 8255A的外部引脚
D7~D0为双向数据信号线,用于8255A与系统数据线相连,传送CPU与8255A之间的数据、控制信息、状态信息。
(输入):8255A读信号,低电平有效。当有效时,CPU从8255A的指定端口读取数据或状态信息。通常接系统总线的信号。
(输入):8255A写信号,低电平有效。当有效时,CPU向8255A指定端口写入控制字或数据。通常接系统总线的信号。
(输入):片选信号,当它为低电平(有效)时,才能选中该8255A芯片,使8255A正常工作。
A1、A0(输入)为片内地址选择信号。当有效选中8255A时,由A1A0的编码来决定是选中A口、B口、C口,还是选中控制字寄存器,如表8-1所示
A1
A0
选中对象
0
0
0
A端口
0
1
0
B端口
1
0
0
C端口
1
1
0
控制字寄存器
╳
╳
1
未选中
通常A1、A0分别接系统的A1、A0,它们与一起来决定8255的接口地址。
RESET(输入):复位信号,高电平有效。当RESET信号到来时,8255A所有内部寄存器均被清零。复位后,8255的A口、B口、C口均被定义为输入状态。
PA7~PA0(双向):8255A A口的输入输出信号线,用于8255A与外设进行数据传送。这8条引线是输入、输出还是双向(输入、输出)方式由软件编程决定。
PB7~PB0(双向):8255A B口的输入输出信号线,用于8255A与外设进行数据传送。这8条引线是输入还是输出方式可由软件编程决定。
PC7~PC0 (双向):8255A C口的输入输出信号,可用于8255A与外设进行数据的输入或输出线,也可用作控制信号的输出或状态信号的输入线。
8255A的内部结构框图如图8-2所示,它由四个部分组成:
(1)输入输出接口
从图8-2中可以看到,左边的信号与系统总线连接,而右边是与外设相连接的3个口,即PA、PB、PC,3个口均为8位,将这三个口分为两组:A组(A口