微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)：并行通信與接口技術(shù)

§7并行通信與接口技術(shù)（P217）

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：１、掌握8255A與CPU或PC總線的連接２、掌握8255A的初始化編程３、掌握8255A方式0的應(yīng)用與程序設(shè)計(jì)４、理解8255A在其它方式下的工作原理§7.1并行通信概述一、為什么要擴(kuò)展并口？

二、并行通信特點(diǎn)：（1）并行通信使用多根數(shù)據(jù)線，以字符為單位同時(shí)傳送數(shù)據(jù)。（2）并行通信中尚未標(biāo)準(zhǔn)化，不存在傳送格式問(wèn)題，通常一次傳輸一個(gè)字符。（3）對(duì)于同步傳輸和異步傳輸也沒(méi)有嚴(yán)格定義。

同步傳送：I/O接口與外設(shè)之間使用同一個(gè)時(shí)序信號(hào)。

異步傳送：I/O接口和設(shè)備之間采用應(yīng)答方式。（4）并行接口傳遞的數(shù)據(jù)不要求固定的格式，這與串行傳送信息有數(shù)據(jù)格式的要求不同。（5）同串行通信相比，并行通信傳輸速度快，但不適于遠(yuǎn)距離傳輸。（6）并行接口從電路結(jié)構(gòu)來(lái)看，有可編程（8255A）和不可編程（簡(jiǎn)單接口）之分。（圖）

二、并行通信特點(diǎn)：§7.2可編程并行通信接口芯片8255A一、引腳功能（P259圖9-2）二、8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（P259圖9-1）１、和外設(shè)一邊相連的信號(hào)

PA7～PA0——A組數(shù)據(jù)信號(hào)

PB7～PB0——B組數(shù)據(jù)信號(hào)

PC7～PC0——C組數(shù)據(jù)信號(hào)2、和CPU一邊相連的信號(hào)RESET 復(fù)位信號(hào)，高電平有效D7～D0 數(shù)據(jù)線

片選信號(hào)

讀出信號(hào)

寫(xiě)入信號(hào)A1、A0 端口選擇信號(hào)二、8255A引腳功能（P259）3、8255A各端口與讀/寫(xiě)信號(hào)、地址信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

A1A0

操作01000寫(xiě)端口A01001寫(xiě)端口B01010寫(xiě)端口C01011寫(xiě)控制寄存器00100讀端口A00101讀端口B00110讀端口C00111無(wú)操作4、8255A與CPU/PC總線的連接三、8255A的控制字（P260）工作方式：

方式0——基本的輸入輸出方式方式1——選通的輸入輸出方式方式2——雙向傳輸方式

各端口工作方式選擇控制字

C端口按位置1或置0控制字控制字分為：1、工作方式選擇控制字：（P260）2.端口C置1/置0控制字（P261）1、方式0（基本輸入/輸出方式）在該方式下，端口A和端口B可以由方式選擇控制字定為輸入口或輸出口，端口C分為兩個(gè)4位端口，同樣可以設(shè)定為輸出口或輸入口。四、8255A工作方式（P261）注意：若C口的高4位與低4位同為輸入或輸出，則對(duì)C口的訪問(wèn)與A、B口相同，否則對(duì)C口訪問(wèn)需要采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧?/p>

方式0的輸入與輸出時(shí)序：（見(jiàn)書(shū)P262圖9-5、9-6）下面以輸出時(shí)序?yàn)槔v解。

方式0的輸出時(shí)序：(P262圖9-6）8255A端口CPU地址線CPU數(shù)據(jù)線CPU控制線2、方式1（選通工作方式）

在方式1下，A端口和B端口需要C端口提供選通信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)，這些信號(hào)與C端口中的位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。A端口和B端口的工作方式可以不同。A端口和B端口既可以設(shè)置為輸入口，也可以設(shè)置為輸出口。由于方式1輸入和輸出的控制信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)有不同的意義，所以下面分為方式1輸入和輸出兩種情況介紹。（1）輸入情況（P227圖6.22）

（1）輸入情況（P263圖9-7）中斷的允許和禁止：當(dāng)A/B通道設(shè)定為方式1輸入時(shí)，IBF=1能否發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，還要取決于8255A內(nèi)部的中斷允許寄存器INTE是否為1。對(duì)INTEa/INTEb中斷允許觸發(fā)器的置1或清0是通過(guò)對(duì)PC4/PC2的置復(fù)位控制操作完成的。關(guān)于對(duì)C口的置復(fù)位控制字參見(jiàn)書(shū)P261圖9-4。需要說(shuō)明的是：

INTE觸發(fā)器的狀態(tài)雖然是通過(guò)PC4/PC2設(shè)置的，但不影響PC4/PC2的引腳邏輯狀態(tài)，只是對(duì)內(nèi)部中斷允許觸發(fā)器進(jìn)行操作。

方式1輸入時(shí)的工作時(shí)序如下：P263圖9-8(2)輸出情況P263圖9-8(1)方式2的特點(diǎn)只適用于端口A，由端口C提供5位控制和狀態(tài)信號(hào)。

方式2的使用場(chǎng)合：一個(gè)并行外設(shè)既可以作為輸入又可以作為輸出，輸入輸出動(dòng)作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行。

說(shuō)明：只有端口A能工作在方式2。3、方式2（2）方式2信號(hào)

它是A口在方式1下，輸入和輸出兩種情況的組合。

見(jiàn)P263~P264（3）方式2的時(shí)序五、實(shí)際應(yīng)用（P267；書(shū)上P268有小錯(cuò)誤）例1：電路如圖所示，8255工作在方式0，將內(nèi)存緩沖區(qū)BUF中的20個(gè)字符打印出來(lái)。設(shè)：8255A的片選地址為300H。8255A作為打印機(jī)接口的示意圖

程序段如下：

MOVDX，303H MOVAL，81H；A口方式0、PC7～4出、PC3～0入

OUTDX，AL MOVAL，0DH；C口：PC6=1，即：＝1 OUTDX，AL LEASI，BUF MOVCX，20LP：MOVDX，302HINAL，DX ；判BUSY＝0？

ANDAL，04H;取PC2狀態(tài)

JNZLP MOVDX，300H MOVAL,［SI］

INCSI OUTDX，AL MOVDX，303H MOVAL，0CH；C口：PC6=0，即：＝0 OUTDX，AL NOP NOP MOVAL，0DH；C口：PC6=1，即：＝1 OUTDX，AL LOOPLP例2：方式1操作——打印機(jī)接口打印機(jī)是經(jīng)常使用的外設(shè)，除少數(shù)情況都使用并行接口。它有8位數(shù)據(jù)線DATA1～DATA8，數(shù)據(jù)選通信號(hào)STROBE，應(yīng)答信號(hào)ACK和忙信號(hào)BUSY，其工作時(shí)序如圖所示：

本例8255A與打印機(jī)的接口電路如下圖所示，使用ACK作為聯(lián)絡(luò)的應(yīng)答信號(hào)。8255A工作在方式1，ACK與PC6（端口A的ACKA）相連，而STROBE由PC4通過(guò)軟件方式產(chǎn)生，PC3（INTRA）產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求送入PC機(jī)8259A的IRQ7引腳。設(shè)：8259A的端口地址為20H，8255A端口地址為300H～303H，8255A傳送n個(gè)字符給打印機(jī)的程序如下：DATASEGMENTBUFDB‘Hello…’

nEQU$-BUF；打印字節(jié)數(shù)

INT0F_SEGDW?；存0FH號(hào)中斷向量的段地址

INT0F_OFFDW?；存0FH號(hào)中斷向量的偏移地址

INT0F_IMFDB?；存0FH號(hào)中斷向量的屏蔽字DATAENDS例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程CODESEGMENTASSUMECS：CODE，DATA：DS，DATA：ESSTART:MOVAX，DATA ；初始化數(shù)據(jù)段

MOVDS，AXCLI ；關(guān)中斷

MOVAX，350FH ；取0F

號(hào)中斷向量

INT21HMOVINT0F_SEG，ES ；保存原中斷向量

MOVINT0F_OFF，BXPUSHDS ；保存DS段值

MOVAX，SEGPRINT_INT；置換中斷向量

MOVDS，AX例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程MOVDX，OFFSETPRINT_INTMOVAX，250FHINT21HPOPDS ；恢復(fù)原DS值INAL，21H ；從奇地址讀8259A屏蔽字MOVIMF，AL ；保存原屏蔽字ANDAL，7FH ；允許PCIRQ7中斷OUT21H，AL MOVDX，303H；303H是控制口地址MOVAL，10100000B ；A口方式1輸出，PC4為輸出OUTDX，ALMOVAL，0DH ；置PC6=1，允許8255A中斷OUTDX，AL；此時(shí)（DX）=303H，下同例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程MOVAL，09H ；8255A的PC4輸出高電平OUTDX，AL ；（初始化STROBE#＝1）STI ；標(biāo)志寄存器IF開(kāi)中斷MOVBXOFFSETBUF；緩沖區(qū)首地址MOVCL，n ；傳送長(zhǎng)度MOVAL，[BX] ；取數(shù)據(jù)INCBXMOVDX，300H ；A口地址OUTDX，AL ；向8255A輸出第一個(gè)字節(jié)DECCLMOVDX，303H ；8255A控制口地址例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程MOVAL，08H ；輸出PC4低電平

OUTDX，AL ；（發(fā)STROBE#＝0）

NOP ；延時(shí)，形成脈寬

NOPMOVAL，09H ；輸出PC4高電平

OUTDX，AL ；（STROBE＃＝1）HERE：CMPCL，0 ；等待n次中斷

JNZHERECLI ；開(kāi)中斷

PUSHDS ；保存DSMOVAX，INT0F_SEG；恢復(fù)類(lèi)型0FH

原中斷向量例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程MOVDS，AXMOVDX，INT0F_OFFMOVAX，250FHINT21HPOPDSMOVAL，IMF ；取原屏蔽字OUT21H，AL ；恢復(fù)原屏蔽狀態(tài)MOVAH，4CH；返回DOSINT21H;下面是中斷服務(wù)程序例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程PRINT_INTPROCNEARPUSHDX ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)PUSHAXMOVDX，300HMOVAL，［BX］；BX已指向緩沖區(qū)BUFOUTDX，AL ；8255A端口A輸出下一個(gè)字節(jié)INCBX ；修改地址DECCL ；字節(jié)計(jì)數(shù)MOVDX，303HMOVAL，08H

；產(chǎn)生STROBE#＝0信號(hào)OUTDX，AL例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程N(yùn)OP ；產(chǎn)生脈寬NOPMOVAL，09H ；產(chǎn)生STROBE#＝1OUTDX，ALMOVAL，20H ；發(fā)EOI結(jié)束中斷OUT20H，ALPOPAX ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)POPDXIRETPRINT_INTENDPCODEENDSENDSTART例2：方式1操作——打印機(jī)接口編程練習(xí)1：設(shè)計(jì)一個(gè)方波信號(hào)發(fā)生器，要求用8255A的PC5端輸出連續(xù)方波信號(hào)（頻率不作要求，占空比1:1）。設(shè)計(jì)硬件電路，并編寫(xiě)滿(mǎn)足功能要求的程序段。設(shè)：8255A的片選地址為310~31FH。延時(shí)程序DELY_2S已知可以直接調(diào)用。想一想：這樣的發(fā)生器有缺點(diǎn)嗎？練習(xí)二：設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制電路，由全滅開(kāi)始依次點(diǎn)亮“天津工程師范學(xué)院”8個(gè)漢字，設(shè)計(jì)硬件控制電路，并編寫(xiě)程序段。設(shè)：8255A的片選地址為310~31FH。延時(shí)程序DELY_2S已知可以直接調(diào)用。要求用PA口輸出彩燈控制信號(hào)。工作方式控制字：方式0、各端口均為輸出的控制字為80H程序?qū)崿F(xiàn)技巧：

SARAL，1

硬件設(shè)計(jì)－－－驅(qū)動(dòng)問(wèn)題思考題：1、以十六進(jìn)制顯示鍵盤(pán)輸入的二進(jìn)制數(shù)2、顯示鍵號(hào)（鍵從0或從1開(kāi)始編號(hào)）課程小結(jié)：

1、三種工作方式的特點(diǎn)

2、置復(fù)位命令與端口輸出的異同（方式1、方式2、INTE）作業(yè)：電路如圖所示，8255A工作在方式0，編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序使兩個(gè)LED交替發(fā)光，亮滅持續(xù)時(shí)間約為1秒。設(shè)所需延時(shí)子程序DELY_1S已知，可以直接調(diào)用。A9~A3思考：按給出的要求，控制彩燈亮滅變化。END

對(duì)共陽(yáng)極顯示器，要點(diǎn)亮的顯示段引腳需接低電平邏輯0，共陰極則相反，需接高電平邏輯1。本例采用了共陽(yáng)極7段LED顯示器，但因使用了反相驅(qū)動(dòng)，所以8255A輸出的段碼正好與共陽(yáng)極所要求的電平狀態(tài)相反，其顯示16進(jìn)制數(shù)字形的編碼如表9.3所示。開(kāi)關(guān)輸入與顯示程序如下：DATASEGMENTSEGTABDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H；定義7段碼表

DB7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATAEND