1、10.1 10.1 可編程并行輸入輸出接口芯片可編程并行輸入輸出接口芯片8255-A8255-A的結構的結構10.2 10.2 方式選擇方式選擇10.3 10.3 方式方式 0 0 的功能的功能10.4 10.4 方式方式 1 1 的功能的功能10.5 10.5 方式方式 2 2 的功能的功能10.6 825510.6 8255應用舉例應用舉例第第 10 10 章章 并行接口芯片并行接口芯片825582551當當CPUCPU要從外設輸入信號或者輸出信息給外設，可以采用要從外設輸入信號或者輸出信息給外設，可以采用程序查詢方式、中斷方式和程序查詢方式、中斷方式和DMADMA方式。但是，不論采用哪一

2、種方式。但是，不論采用哪一種方式，方式，CPUCPU總是通過接口電路總是通過接口電路(Interface)(Interface)才能與外設連接。所才能與外設連接。所以，接口電路一邊與以，接口電路一邊與CPUCPU連接，另一邊與外設連接。連接，另一邊與外設連接。在接口電路中，要有在接口電路中，要有: :輸入輸出數據的鎖存器和緩沖器輸入輸出數據的鎖存器和緩沖器; ; 要有狀態要有狀態( (如如ReadyReady，BusyBusy等等) )寄存器和控制命令的寄存器，以便于寄存器和控制命令的寄存器，以便于CPUCPU與接口電與接口電路之間采用應答方式路之間采用應答方式( (程序查詢式程序查詢式) )

3、來交換信息，也便于接口電來交換信息，也便于接口電路與外設之間傳送信息。路與外設之間傳送信息。接口電路中還要有端口的譯碼和控制電路，以及為了與接口電路中還要有端口的譯碼和控制電路，以及為了與CPUCPU用中斷方式交換信息所需要的中斷請求觸發器、中斷屏蔽用中斷方式交換信息所需要的中斷請求觸發器、中斷屏蔽觸發器、中斷優先權排隊電路和能向觸發器、中斷優先權排隊電路和能向CPUCPU發出中斷矢量的電路發出中斷矢量的電路等。等。這樣，才能解決這樣，才能解決CPUCPU的驅動能力問題、時序的配合問題以的驅動能力問題、時序的配合問題以及實現各種控制，保證及實現各種控制，保證CPUCPU能正確可靠地與外設交換信

4、息。能正確可靠地與外設交換信息。2隨著大規模集成電路技術的發展，生產了許多通用的可編程序的接隨著大規模集成電路技術的發展，生產了許多通用的可編程序的接口芯片。這些接口芯片按數據傳送的方式可以分為并行接口和串行接口口芯片。這些接口芯片按數據傳送的方式可以分為并行接口和串行接口兩大類。本章討論并行接口芯片。兩大類。本章討論并行接口芯片。通常并行接口芯片應該具有以下功能：通常并行接口芯片應該具有以下功能：(1) (1) 兩個或兩個以上具有鎖存器或緩沖器的數據端口；兩個或兩個以上具有鎖存器或緩沖器的數據端口；(2) (2) 每個數據端口都有與每個數據端口都有與CPUCPU用應答方式交換信號所必需的控制

5、和用應答方式交換信號所必需的控制和狀態信息，也有與外設交換信息所必需的控制和狀態信息；狀態信息，也有與外設交換信息所必需的控制和狀態信息；(3) (3) 通常每個數據端口還具有能用中斷方式與通常每個數據端口還具有能用中斷方式與CPUCPU交換信息所必需交換信息所必需的電路；的電路；(4) (4) 選片和控制電路；選片和控制電路； (5) (5) 通常這類接口芯片可用程序選擇數據端口，選擇端口的傳送方通常這類接口芯片可用程序選擇數據端口，選擇端口的傳送方向向( (輸入或輸出或雙向輸入或輸出或雙向) )，選擇與，選擇與CPUCPU交換信息的方法交換信息的方法( (查詢或中斷查詢或中斷) )等，故等

6、，故片中要有能實現這些選擇的控制字寄存器，它可由片中要有能實現這些選擇的控制字寄存器，它可由CPUCPU用輸出指令來寫入用輸出指令來寫入。所以，接口芯片在工作前必須要由所以，接口芯片在工作前必須要由CPUCPU用輸出指令對它編程用輸出指令對它編程初初始化，以規定它的工作方式。始化，以規定它的工作方式。 310.110.1可編程的并行輸入輸出接口芯片可編程的并行輸入輸出接口芯片8255A-58255A-5的結構的結構 Intel 8255A-5Intel 8255A-5是一個為是一個為80808080、80858085和和8086/80888086/8088微型計微型計算機系統設計的通用算機系統

7、設計的通用I/OI/O接口芯片。它可以用程序來改變功接口芯片。它可以用程序來改變功能，通用性強，使用靈活。通過它可以將能，通用性強，使用靈活。通過它可以將CPUCPU的總線直接接的總線直接接向外設。向外設。8255A8255A的方框圖如圖的方框圖如圖10-110-1所示。所示。 43. 8255A內部結構 數據總線數據總線緩沖器緩沖器讀讀/寫寫控制邏輯控制邏輯CSRESETA1RDWRPC7PC4PB7PB0PA7PA0端口端口A端口端口B數據數據總線總線 B組組控制控制A0 A組組控制控制端口端口C上半部分上半部分端口端口C下半部分下半部分PC3PC0CPU接口接口內部邏輯內部邏輯 外設接口

8、外設接口8位內部位內部數據總線數據總線8255A8255A由以下幾個部分組成：由以下幾個部分組成：1.1.三個三個8 8位數據端口位數據端口A A、B B、C C輸入輸出端口：輸入輸出端口： 每一個端口都可以選擇作為輸入或輸出，但功能上有著每一個端口都可以選擇作為輸入或輸出，但功能上有著不同的特點。不同的特點。(1) (1) 端口端口A A：一個：一個8 8位數據輸出鎖存器緩沖器和一個位數據輸出鎖存器緩沖器和一個8 8位數據輸入鎖存器。所以用端口位數據輸入鎖存器。所以用端口A A作為輸入端口或輸出端口作為輸入端口或輸出端口時，數據均被鎖存。時，數據均被鎖存。(2) (2) 端口端口B B：一個

9、：一個8 8位數據輸出鎖存器緩沖器和一個位數據輸出鎖存器緩沖器和一個8 8位數據輸入鎖存器。所以用端口位數據輸入鎖存器。所以用端口B B作為輸入端口或輸出端口作為輸入端口或輸出端口時，數據均被鎖存。時，數據均被鎖存。(3) (3) 端口端口C C：一個：一個8 8位數據輸入緩沖器和一個位數據輸入緩沖器和一個8 8位的數據位的數據輸出鎖存器緩沖器。所以端口輸出鎖存器緩沖器。所以端口C C作為輸入端口時不能對數作為輸入端口時不能對數據進行鎖存，作為輸出端口時能對數據進行鎖存。據進行鎖存，作為輸出端口時能對數據進行鎖存。通常端口通常端口A A或或B B作為輸入輸出的數據端口，而端口作為輸入輸出的數據

10、端口，而端口C C作為作為控制或狀態信息的端口，在方式字的控制下，可以分成兩個控制或狀態信息的端口，在方式字的控制下，可以分成兩個4 4位的端口，每個端口包含一個位的端口，每個端口包含一個4 4位鎖存器，它們分別與端口位鎖存器，它們分別與端口 A A和和B B配合使用，可以作為控制信號輸出，或者作為狀態信號配合使用，可以作為控制信號輸出，或者作為狀態信號輸入。輸入。62.A2.A組和組和B B組控制電路組控制電路這是兩組根據這是兩組根據CPUCPU的命令字控制的命令字控制8255A8255A工作方式的電路。工作方式的電路。它們有控制寄存器，接受它們有控制寄存器，接受CPUCPU輸出的命令字，然

11、后分別決定輸出的命令字，然后分別決定兩組的工作方式，也可兩組的工作方式，也可根據根據CPUCPU的命令字對端口的命令字對端口C C的每一位實的每一位實現按位現按位“復位復位”或或“置位置位”。 A A組控制電路控制端口組控制電路控制端口A A和端口和端口C C的上半部的上半部(PC7(PC7PC4)PC4)。B B組控制電路控制端口組控制電路控制端口B B和端口和端口C C的下半部的下半部(PC3(PC3PC0)PC0)。3.3.數據總線緩沖器數據總線緩沖器這是一個三態雙向這是一個三態雙向8 8位緩沖器，它是位緩沖器，它是8255A8255A芯片與系統數芯片與系統數據總線的接口。輸入輸出的數據

12、，輸出的指令以及據總線的接口。輸入輸出的數據，輸出的指令以及CPUCPU發出發出的控制字和外設的狀態信息，也都是通過這個緩沖器傳送的的控制字和外設的狀態信息，也都是通過這個緩沖器傳送的。 8255A 8255A的的D7D7D0D0通常是接在通常是接在1616位數據總線的低位數據總線的低8 8位上。位上。數數據緩沖用于匹配快速的處理器與相對慢速的外設或兩個功能據緩沖用于匹配快速的處理器與相對慢速的外設或兩個功能部件速度不匹配的數據交換。部件速度不匹配的數據交換。74.4.讀讀/ /寫和控制邏輯寫和控制邏輯它與它與CPUCPU的地址總線中的的地址總線中的A1A1、A0A0以及有關的控制信號以及有關

13、的控制信號(RD(RD，WRWR，RESETRESET，IO/M)IO/M)相連，由它控制把相連，由它控制把CPUCPU的控制命令或輸的控制命令或輸出數據送至相應的端口，也由它控制把外設的狀態信息或輸出數據送至相應的端口，也由它控制把外設的狀態信息或輸入數據通過相應的端口，送至入數據通過相應的端口，送至CPUCPU。5.5.一些控制命引腳一些控制命引腳(1) CS(Chip Select)(1) CS(Chip Select)選片信號，低電平有效，由選片信號，低電平有效，由它啟動它啟動CPUCPU與與8255A8255A芯片之間的通信芯片之間的通信(Communication)(Communi

14、cation)。(2) RD(2) RD讀信號，低電平有效。它控制讀信號，低電平有效。它控制8255A8255A送出數送出數據或狀態信息至據或狀態信息至CPUCPU。(3) WR(3) WR寫信號，低電平有效。它控制把寫信號，低電平有效。它控制把CPUCPU輸出的輸出的數據或命令信號寫到數據或命令信號寫到8255A8255A。(4) RESET(4) RESET復位信號，高電平有效。它清除控制寄復位信號，高電平有效。它清除控制寄存器，并且置所有端口存器，并且置所有端口(A(A、B B、C)C)為輸入方式。為輸入方式。 86.6.端口尋址端口尋址8255A8255A中有三個輸入輸出端口，另外，內

15、部還有一個控制中有三個輸入輸出端口，另外，內部還有一個控制字寄存器，共有四個端口，要有兩個輸入端來加以選擇，這兩字寄存器，共有四個端口，要有兩個輸入端來加以選擇，這兩個輸入端通常接到地址總線的最低兩位個輸入端通常接到地址總線的最低兩位A1A1和和A0A0。A1A1、A0A0、RDRD、WRWR及及CSCS組合所實現的各種功能，如表組合所實現的各種功能，如表10-110-1所所示。示。 9A A1 1A A0 0RDWRCS輸入操作（讀）輸入操作（讀）0 00 01 10 01 10 00 00 00 01 11 11 10 00 00 0端口端口AA數據總線數據總線端口端口BB數據總線數據總線

16、端口端口CC數據總線數據總線輸出操作（寫）輸出操作（寫）0 00 01 11 10 01 10 01 11 11 11 11 10 00 00 00 00 00 00 00 0數據總線數據總線端口端口A A數據總線數據總線端口端口B B數據總線數據總線端口端口C C數據總線數據總線控制字寄存器控制字寄存器無操作情況無操作情況X XX XX XX X1 1數據總線為三態（高阻）數據總線為三態（高阻）1 11 10 01 10 0非法狀態非法狀態X XX X1 11 10 0數據總線為三態（高阻）數據總線為三態（高阻）10.2 10.2 方方 式式 選選 擇擇 可編程并行接口可編程并行接口8255

17、A8255A有三種基本的工作方式：有三種基本的工作方式：(1) (1) 方式方式0(Mode 0)0(Mode 0)基本輸入輸出方式；基本輸入輸出方式； A A、B B、C C口口(2) (2) 方式方式1(Mode 1)1(Mode 1)選通輸入輸出方式；選通輸入輸出方式； A A、B B口口(3) (3) 方式方式2(Mode 2)2(Mode 2)雙向傳送方式。雙向傳送方式。 A A口口如圖如圖10-210-2所示，它們由所示，它們由CPUCPU輸出的控制字來選擇。輸出的控制字來選擇。101110.2.1 10.2.1 方式選擇控制字方式選擇控制字 可編程并行接口可編程并行接口8255A

18、8255A的工作方式，可由的工作方式，可由CPUCPU利用利用I/OI/O指指令輸出一個控制字到令輸出一個控制字到8255A8255A的控制字寄存器來選擇。這個控的控制字寄存器來選擇。這個控制命令字的格式如圖制命令字的格式如圖10-310-3所示。可以分別選擇端口所示。可以分別選擇端口A A和端口和端口B B的工作方式，端口的工作方式，端口C C分成兩部分，上半部（分成兩部分，上半部（PC7PC4PC7PC4）隨端口）隨端口A A，下半部（，下半部（PC3PC0PC3PC0）隨端口）隨端口B B。端口端口A A有方式有方式0 0、1 1和和2 2三種三種工作方式，而端口工作方式，而端口B B只

19、能工作于方式只能工作于方式0 0和和1 1。 121310.2.2 10.2.2 方式選擇舉例方式選擇舉例 若有一個若有一個80808080系統，它有兩個系統，它有兩個8255A8255A芯片，分別與不同芯片，分別與不同的外設交換信息，如圖的外設交換信息，如圖10-410-4所示。所示。要確定兩個要確定兩個8255A8255A的工作方式，就要在輸出控制字之前的工作方式，就要在輸出控制字之前，先確定兩個，先確定兩個8255A8255A的各自的控制字寄存器的端口地址。的各自的控制字寄存器的端口地址。I/OI/O端口地址由端口地址由CPUCPU地址總線的低地址總線的低8 8位位A7A7A0A0確定。

20、在本確定。在本例中，端口地址的考慮如圖例中，端口地址的考慮如圖10-510-5所示。所示。8 8位地址線可選擇位地址線可選擇256256個不同端口，現在地址線最低兩位個不同端口，現在地址線最低兩位A0A0、A1A1用于用于8255A8255A內部的端口選擇，另外內部的端口選擇，另外6 6位位A2A7A2A7就用于選就用于選擇不同的擇不同的8255A8255A以及其他的外設，在本系統中外設少，故可以及其他的外設，在本系統中外設少，故可用線選的方法來選擇不同的用線選的方法來選擇不同的8255A8255A。因而，兩個。因而，兩個8255A8255A的各個的各個端口地址如表端口地址如表10-210-2

21、所示。所示。 141516計算地址計算地址當地址確定后，把地址總線的當地址確定后，把地址總線的A0A0、A1A1直接接至直接接至8255A8255A的的A0A0、A1A1輸入端，地址總線的其他輸入端，地址總線的其他6 6位位A2A2A7A7應按地址的規定應按地址的規定經譯碼后送至經譯碼后送至8255A8255A的的CSCS輸入端。輸入端。若要求若要求8255A18255A1的各個端口處在如下的工作方式：的各個端口處在如下的工作方式：端口端口A A方式方式0 0輸入輸入端口端口B B方式方式1 1輸出輸出端口端口C(C(上半部上半部)PC7)PC7PC4PC4輸出輸出端口端口C(C(下半部下半部

22、)PC3)PC3PC0PC0輸入輸入17則要用方式控制字則要用方式控制字=10010101B=10010101B或或95H95H。可用以下匯編程序來置上述工作方式：可用以下匯編程序來置上述工作方式：CWR EQUCWR EQU 0FBH0FBH；8255A18255A1控制字寄存器端口地址輸出方式控制字寄存器端口地址輸出方式控制字控制字MOV ALMOV AL，10010101B10010101BOUT CWROUT CWR，AL AL 1810.2.3 10.2.3 按位置位按位置位/ /復位功能復位功能 端口端口C C的的8 8位中的任一位，可用一條輸出指令來置位或復位中的任一位，可用一條

23、輸出指令來置位或復位位( (其他位的狀態不變其他位的狀態不變) )。這個功能主要用于控制。能實現這。這個功能主要用于控制。能實現這個功能的控制字，如圖個功能的控制字，如圖10-610-6所示。所示。若要使端口若要使端口C C的位的位3 3置位的控制字為置位的控制字為00000111B00000111B，而使它，而使它復位的控制字為復位的控制字為00000110B00000110B。相應的匯編程序為：。相應的匯編程序為：CWR EQUCWR EQU 0FBH 0FBH ；控制口地址；控制口地址MOV ALMOV AL，00000111B00000111BOUT CWROUT CWR，AL AL

24、；置位端口；置位端口C C位位3 3MOV ALMOV AL，00000110B00000110BOUT CWROUT CWR，AL AL ；復位端口；復位端口C C位位3 3注意：注意： 使端口使端口C C按位置位或復位按位置位或復位的控制字也是寫入至控的控制字也是寫入至控制字寄存器的。制字寄存器的。192010.3.1 10.3.1 方式方式0 0的基本功能的基本功能 方式方式0 0是一種基本的輸入或輸出方式。在這種工作方式是一種基本的輸入或輸出方式。在這種工作方式下，三個端口的每一個都可由程序選定作為輸入或輸出，但下，三個端口的每一個都可由程序選定作為輸入或輸出，但這種方式沒有規定固定的

25、用于應答式的聯絡信號線。其基本這種方式沒有規定固定的用于應答式的聯絡信號線。其基本功能為：功能為：(1) (1) 兩個兩個8 8位端口位端口(A(A，B)B)和兩個和兩個4 4位端口位端口( (端口端口C)C)；(2) (2) 任一個端口可以作為輸入或輸出；任一個端口可以作為輸入或輸出；(3) (3) 輸出是鎖存的；輸出是鎖存的；(4) (4) 輸入是不鎖存的；輸入是不鎖存的；(5) (5) 在方式在方式0 0時，各個端口的輸入、輸出（由控制字時，各個端口的輸入、輸出（由控制字D D4 4、D D3 3、D D1 1、D D0 0決定）可以有決定）可以有1616種不同的組合。種不同的組合。21

26、10.3 10.3 方式方式0 0的功能的功能在這種工作方式下，任一個端口都可由在這種工作方式下，任一個端口都可由CPUCPU用簡單的輸用簡單的輸入或輸出指令來進行讀或寫。入或輸出指令來進行讀或寫。方式方式0 0可作為查詢式輸入或輸出的接口電路，此時端口可作為查詢式輸入或輸出的接口電路，此時端口A A和和B B可分別作為一個數據端口，而取端口可分別作為一個數據端口，而取端口C C的某些位作為這兩的某些位作為這兩個數據端口的控制和狀態信息。個數據端口的控制和狀態信息。 2210.3.2 10.3.2 方式方式0 0的時序的時序1.1.方式方式0 0的輸入時序的輸入時序在方式在方式0 0時，基本的

27、輸入時序如圖時，基本的輸入時序如圖10-710-7所示。所示。 若外設的數據已經準備好，若外設的數據已經準備好，CPUCPU用輸入指令從用輸入指令從8255A8255A讀入讀入這個數據，則這個數據，則RDRD的寬度至少應為的寬度至少應為300ns300ns，而且地址信號必須，而且地址信號必須在在RDRD有效前有效前t tARAR時間有效。這樣在時間有效。這樣在RDRD有效后經過時間有效后經過時間t tRDRD，數，數據即可在數據總線上穩定。據即可在數據總線上穩定。經分析，在經分析，在I/OI/O讀周期讀周期8088 CPU8088 CPU與與8255A8255A在時序上不能很在時序上不能很好配

28、合，需要好配合，需要CPUCPU插入一個等待狀態。插入一個等待狀態。 23242.2.方式方式0 0的輸出時序的輸出時序可編程并行接口芯片可編程并行接口芯片8255A8255A方式方式0 0的基本輸出時序，如圖的基本輸出時序，如圖10-910-9所示。所示。要由寫指令把要由寫指令把CPUCPU的數據輸出給外設，對于的數據輸出給外設，對于8255A8255A，要求，要求寫脈沖寬度至少為寫脈沖寬度至少為400ns400ns。且地址信號必須在寫信號前。且地址信號必須在寫信號前t tAWAW時時間有效。并保持間有效。并保持t tWAWA時間。另外要寫出的數據必須在寫信號結時間。另外要寫出的數據必須在寫

29、信號結束前束前t tDWDW時間有效時間有效( (出現在數據總線上出現在數據總線上) )，且保持，且保持t tWDWD時間。這時間。這樣，在寫信號后最多樣，在寫信號后最多t tWBWB時間，寫出的數據在輸出端口出現。時間，寫出的數據在輸出端口出現。 經分析，經分析，I/OI/O寫周期也要求寫周期也要求80888088插入一個等待狀態。插入一個等待狀態。 252610.4 10.4 方式方式1 1的功能的功能這是一種選通的這是一種選通的I/OI/O方式。在這種方式時，端口方式。在這種方式時，端口A A或端口或端口B B仍作為數據的輸入仍作為數據的輸入/ /輸出口，但同時規定端口輸出口，但同時規定

30、端口C C的某些位作的某些位作為控制或狀態信息。為控制或狀態信息。2710.4.1 10.4.1 方式方式1 1的主要功能的主要功能8255A8255A的端口工作在方式的端口工作在方式1 1時，具有以下主要功能：時，具有以下主要功能：(1) (1) 用作一個或兩個選通端口；用作一個或兩個選通端口；(2) (2) 每一個端口包含：每一個端口包含： 8 8位的數據端口，三條控制線位的數據端口，三條控制線( (是固定指定的，不能用程序改變是固定指定的，不能用程序改變) )，提供中斷邏輯；，提供中斷邏輯；(3) (3) 任何一個端口都可作為輸入或輸出；任何一個端口都可作為輸入或輸出；(4) (4) 若

31、只有一個端口工作于方式若只有一個端口工作于方式1 1，余下的，余下的1313位，可以位，可以工作在方式工作在方式0(0(由控制字決定由控制字決定) )；(5) (5) 若兩個端口都工作于方式若兩個端口都工作于方式1 1，端口，端口C C還留下兩位，這還留下兩位，這兩位可以由程序指定作為輸入或輸出，也具有置位兩位可以由程序指定作為輸入或輸出，也具有置位/ /復位功復位功能。能。 2810.4.2 10.4.2 方式方式1 1輸入輸入當任一端口工作于方式當任一端口工作于方式1 1輸入時，如圖輸入時，如圖10-1110-11所示。其各所示。其各個控制信號的意義為：個控制信號的意義為：STB(Stro

32、be)STB(Strobe)選通輸入，低電平有效。這是由外設選通輸入，低電平有效。這是由外設供給的輸入信號，當其有效時，把輸入裝置來的數據送入輸供給的輸入信號，當其有效時，把輸入裝置來的數據送入輸入鎖存器。入鎖存器。IBF(Input Buffer Full)IBF(Input Buffer Full)輸入緩沖器滿，高電平有輸入緩沖器滿，高電平有效。這是一個效。這是一個8255A8255A輸出至外設的聯絡信號。當其有效時，輸出至外設的聯絡信號。當其有效時，表示數據已輸入至輸入鎖存器，它由表示數據已輸入至輸入鎖存器，它由STBSTB信號置位信號置位( (高電平高電平) )，而，而RDRD信號的上

33、升沿使其復位。信號的上升沿使其復位。 2930INTR(Interrupt Request)INTR(Interrupt Request)中斷請求信號，高電平中斷請求信號，高電平有效。這是有效。這是8255A8255A的一個輸出信號，可用于作為向的一個輸出信號，可用于作為向CPUCPU的中斷的中斷請求信號，以要求請求信號，以要求CPUCPU服務。它是當服務。它是當STBSTB為高電平、為高電平、IBFIBF為高為高電平和電平和INTE(INTE(中斷允許中斷允許) )為高電平時被置為高，而由為高電平時被置為高，而由RDRD信號的信號的下降沿清除。下降沿清除。INTEA(Interrupt En

34、able A)INTEA(Interrupt Enable A)端口端口A A中斷允許信號，中斷允許信號，可由用戶通過對可由用戶通過對PC4PC4的按位置位的按位置位/ /復位來控制復位來控制(PC4=1(PC4=1，允許中，允許中斷斷) )。而而INTEBINTEB由由PC2PC2的置位的置位/ /復位控制。復位控制。方式方式1 1的輸入時序，如圖的輸入時序，如圖10-1210-12所示。所示。 3132當外設的數據已經輸至當外設的數據已經輸至8255A8255A的端口數據線上，用選通的端口數據線上，用選通信號把數據鎖入信號把數據鎖入8255A8255A的輸入鎖存器，選通信號的寬度至少的輸入

35、鎖存器，選通信號的寬度至少為為500ns500ns。選通信號經過時間選通信號經過時間t tSIBSIB后，后，IBFIBF信號有效，輸送給外設，信號有效，輸送給外設，阻止外設輸入新的數據，也可供阻止外設輸入新的數據，也可供CPUCPU查詢。在選通信號結束查詢。在選通信號結束后，經過后，經過t tSITSIT向向CPUCPU發出發出INTRINTR信號信號( (中斷是允許的話中斷是允許的話) )。CPUCPU響應中斷，發出響應中斷，發出RDRD信號，把數據讀入信號，把數據讀入CPUCPU。在在RDRD信號有效后經過信號有效后經過t tRITRIT就清除中斷請求，當就清除中斷請求，當RDRD信號結

36、信號結束后，數據已讀至束后，數據已讀至CPUCPU，使，使IBFIBF變低。表示輸入緩沖器已空，變低。表示輸入緩沖器已空，通知外設可以輸入新的數據。通知外設可以輸入新的數據。 3310.4.3 10.4.3 方式方式1 1輸出輸出8255A8255A的端口工作在方式的端口工作在方式1 1輸出時，如圖輸出時，如圖10-1310-13所示。所示。1.1.主要的控制信號主要的控制信號OBF(Output Buffer Full)OBF(Output Buffer Full)輸出緩沖器滿信號，低輸出緩沖器滿信號，低電平有效。這是電平有效。這是8255A8255A輸出給外設的一個控制信號。當其有輸出給外

37、設的一個控制信號。當其有效時，表示效時，表示CPUCPU已經把數據輸出給指定的端口，外設可以把已經把數據輸出給指定的端口，外設可以把數據輸出。它由輸出命令數據輸出。它由輸出命令WRWR的上升沿設置為有效，由的上升沿設置為有效，由ACKACK的的有效信號使其恢復為高。有效信號使其恢復為高。ACK(Acknowledge)ACK(Acknowledge)低電平有效，這是一個外設的響低電平有效，這是一個外設的響應信號，指示應信號，指示CPUCPU輸出給輸出給8255A8255A的數據已經由外設接收。的數據已經由外設接收。3435方式方式1輸出輸出INTRINTR中斷請求信號，高電平有效。當輸出裝置已

38、經中斷請求信號，高電平有效。當輸出裝置已經接收了接收了CPUCPU輸出的數據后，它用來作為向輸出的數據后，它用來作為向CPUCPU提出新的中斷請提出新的中斷請求，要求求，要求CPUCPU繼續輸出數據。當繼續輸出數據。當ACKACK為為“1”(1”(高電平高電平) )，OBFOBF為為“1” (1” (高電平高電平) )和和INTEINTE為為“1”(1”(高電平高電平) )時，使其置位時，使其置位( (高電高電平平) )，而，而WRWR信號的下降沿使其復位信號的下降沿使其復位( (低電平低電平) )。INTEAINTEA由由PC6PC6的置位的置位/ /復位控制。而復位控制。而INTEBINT

39、EB由由PC2PC2的置位的置位/ /復復位控制。位控制。 362.2.時序時序82558255工作在方式工作在方式1 1輸出時的時序，如圖輸出時的時序，如圖10-1410-14所示。所示。用在中斷控制方式時，輸出過程是由用在中斷控制方式時，輸出過程是由CPUCPU響應中斷開始響應中斷開始的，在中斷服務程序中，的，在中斷服務程序中，CPUCPU輸出數據和發出輸出數據和發出WRWR信號，信號，WRWR信信號一方面清除號一方面清除INTR(INTR(經過時間經過時間t tWITWIT) )，另外在，另外在WRWR上升沿，使上升沿，使OBFOBF有效，通知外設接收數據，實質上有效，通知外設接收數據，

40、實質上OBFOBF信號是外設的一個選信號是外設的一個選通命令。在通命令。在WRWR上升沿后經過上升沿后經過t tWBWB時間數據就輸出了，當外設接時間數據就輸出了，當外設接收數據后，發出收數據后，發出ACKACK信號，它一方面使信號，它一方面使OBFOBF無效無效( (經過經過t tAOBAOB) )，另一方面在另一方面在ACKACK的上升沿使的上升沿使INTRINTR有效有效( (經過經過t tAITAIT) )，發出新的中，發出新的中斷請求。斷請求。 373810.5 10.5 方式方式2 2的功能的功能這種工作方式，使外設可以在單一的這種工作方式，使外設可以在單一的8 8位總線上，既能位

41、總線上，既能發送數據也能接收數據發送數據也能接收數據( (雙向總線雙向總線I/O)I/O)。工作時可用程序查。工作時可用程序查詢方式，也可工作在中斷方式。詢方式，也可工作在中斷方式。 3910.5.1 10.5.1 方式方式2 2的主要功能的主要功能8255A8255A的端口工作在方式的端口工作在方式2 2時，具有以下主要功能：時，具有以下主要功能：(1) (1) 方式方式2 2只用于端口只用于端口A A；(2) (2) 一個一個8 8位的雙向總線端口位的雙向總線端口(A)(A)和一個和一個5 5位控制端口位控制端口( (端端口口C)C)；(3) (3) 輸入和輸出是鎖存的；輸入和輸出是鎖存的

42、；(4) 5(4) 5位控制端口是用作端口位控制端口是用作端口A A的控制和狀態信息，如圖的控制和狀態信息，如圖10-1510-15所示。所示。各個信號的意義為：各個信號的意義為：INTRINTR中斷請求信號，高電平有效。在輸入和輸出方中斷請求信號，高電平有效。在輸入和輸出方式時，用來作為向式時，用來作為向CPUCPU發出的中斷請求信號。發出的中斷請求信號。4041OBFOBF輸出緩沖器滿，低電平有效。這是對外設的一輸出緩沖器滿，低電平有效。這是對外設的一種命令信號，表示種命令信號，表示CPUCPU已把數據輸出至端口已把數據輸出至端口A A。ACKACK響應信號，低電平有效。響應信號，低電平有

43、效。ACKACK的有效沿啟動端口的有效沿啟動端口A A的三態輸出緩沖器，送出數據；否則，輸出緩沖器處在高的三態輸出緩沖器，送出數據；否則，輸出緩沖器處在高阻狀態。阻狀態。ACKACK的上升沿是數據已輸出的回答信號。的上升沿是數據已輸出的回答信號。INTE1INTE1與輸出緩沖器相關的中斷屏蔽觸發器，由與輸出緩沖器相關的中斷屏蔽觸發器，由PC6PC6的置位的置位/ /復位控制。復位控制。STBSTB選通輸入，低電平有效。這是外設供給選通輸入，低電平有效。這是外設供給8255A8255A的的選通信號，它把輸入數據選通至輸入鎖存器。選通信號，它把輸入數據選通至輸入鎖存器。IBFIBF輸入緩沖器滿，高

44、電平有效。它是一個控制信輸入緩沖器滿，高電平有效。它是一個控制信息，指示數據已進入輸入鎖存器。在息，指示數據已進入輸入鎖存器。在CPUCPU未把數據讀走前，未把數據讀走前，IBFIBF始終為高電平，阻止輸入設備送來新的數據。始終為高電平，阻止輸入設備送來新的數據。INTE2INTE2與輸入緩沖器相關的中斷屏蔽觸發器，由與輸入緩沖器相關的中斷屏蔽觸發器，由PC4PC4的置位的置位/ /復位控制。復位控制。4210.5.2 10.5.2 方式方式2 2的時序的時序8255A8255A的端口工作在方式的端口工作在方式2 2的時序，如圖的時序，如圖10-1610-16所示。所示。方式方式2 2實質上是

45、方式實質上是方式1 1輸入與方式輸入與方式1 1輸出的組合，故各個輸出的組合，故各個時間參數的意義與方式時間參數的意義與方式1 1的相同。輸出是由的相同。輸出是由CPUCPU執行輸出指令執行輸出指令( (給出給出I/OI/O的的WR)WR)信號開始的，輸入是由選通信號開始的。信號開始的，輸入是由選通信號開始的。圖上的輸入、輸出的順序是任意的，只要圖上的輸入、輸出的順序是任意的，只要WRWR在在ACKACK以前以前發生。發生。STBSTB在在RDRD以前發生就行。以前發生就行。在輸入和輸出的情況下，都可以用中斷方式。故在輸入和輸出的情況下，都可以用中斷方式。故INTR=IBFMASKSTBRD+

46、OBFMASKACKWRINTR=IBFMASKSTBRD+OBFMASKACKWR其中，其中，MASK=INTEMASK=INTE。 434410.5.3 10.5.3 方式方式2 2控制字控制字當端口當端口A A工作于方式工作于方式2 2時，端口時，端口B B可以工作在方式可以工作在方式0 0或方式或方式1 1；可以作為輸入，也可以作為輸出。此時端口；可以作為輸入，也可以作為輸出。此時端口C C的各位的功的各位的功能如圖能如圖10-1710-17所示。所示。4546若要求若要求8255A8255A工作于如下所示的方式：工作于如下所示的方式：則方式字則方式字ICW=11000110B=C6H

47、ICW=11000110B=C6H47在在8255A8255A方式控制命令字已經輸出后，讀端口方式控制命令字已經輸出后，讀端口C C，則可得，則可得到如下的方式到如下的方式2 2狀態字：狀態字：若要允許方式若要允許方式2 2中斷，則可用端口中斷，則可用端口C C的置位的置位/ /復位命令：復位命令：允許輸出中斷，置允許輸出中斷，置PC6PC6，則控制字為，則控制字為00001101B00001101B。允許輸入中斷，置允許輸入中斷，置PC4PC4，控制字為，控制字為00001001B00001001B。4810.6 825510.6 8255應用舉例應用舉例微型計算機系統原理及應用微型計算機系

48、統原理及應用（第四版）周明德，清（第四版）周明德，清華大學出版社華大學出版社下面以雙機并行通信接口為例，介紹下面以雙機并行通信接口為例，介紹82558255的應用。的應用。1.1.要求要求在甲乙兩臺微型計算機之間并行傳送在甲乙兩臺微型計算機之間并行傳送1KB1KB數據。甲機發數據。甲機發送，乙機接收。甲機一側的送，乙機接收。甲機一側的8255A8255A采用方式采用方式1 1工作，乙機一側工作，乙機一側的的8255A8255A采用方式采用方式0 0工作。兩臺微機的工作。兩臺微機的CPUCPU與接口之間都采用與接口之間都采用查詢方式交換數據。查詢方式交換數據。2.2.分析分析根據要求，雙機均采用

49、可編程并行接口芯片根據要求，雙機均采用可編程并行接口芯片8255A8255A構成構成接口電路，只是接口電路，只是8255A8255A的工作方式不同。的工作方式不同。493.3.設計設計(1) (1) 硬件連接。根據上述要求，接口電路的連接如圖硬件連接。根據上述要求，接口電路的連接如圖10-1810-18所示。所示。甲機甲機8255A8255A為方式為方式l l發送發送( (輸出輸出) )，因此，把，因此，把PAPA口指定為輸口指定為輸出，發送數據，出，發送數據，PC7PC7和和PC6PC6引腳由方式引腳由方式1 1規定作為聯絡信號線規定作為聯絡信號線OBFOBF和和ACKACK。乙機。乙機82

50、55A8255A為方式為方式0 0接收接收( (輸入輸入) )，把，把PAPA口用作輸入口用作輸入，接收數據，聯絡信號自行選擇，可選擇，接收數據，聯絡信號自行選擇，可選擇PC4PC4和和PC0PC0作為聯絡作為聯絡信號線，信號線，PC4PC4輸入、輸入、PC0PC0輸出。雖然，兩側的輸出。雖然，兩側的8255A8255A都設置了都設置了聯絡信號線，但它們是不同的，甲機聯絡信號線，但它們是不同的，甲機8255A8255A工作在方式工作在方式1 1，其，其聯絡信號聯絡信號PC7PC7、PC6PC6是由方式是由方式1 1規定的不可替換；而乙機的規定的不可替換；而乙機的8255A8255A工作在方式工

51、作在方式0 0，其聯絡信號線是可以選擇的，比如可選，其聯絡信號線是可以選擇的，比如可選PC5PC5、PC1PC1或或PC6PC6、PC7PC7等。等。5051雙機并行通信接口PA0PA7PC4PC08255A甲方（發送）PA0PA7PC7(OBF)PC6(ACK)8255A乙方（接收）方式1應用 示例1甲方A口：方式1乙方A口：方式0(2) (2) 軟件編程軟件編程 甲機發送程序：甲機發送程序：MOV DX,303HMOV DX,303H；8255A8255A命令口命令口MOV ALMOV AL，10100000B10100000B；A A口，方式口，方式1 1；B B口沒用方式字口沒用方式字OUT DX,ALOUT DX,AL；輸出方式字；輸出方式字MOV ALMOV AL，0DH0DH；置發送中斷允許；置發送中斷允許INTEAINTEA1;1;0000110100001101OUT DXOUT DX，ALAL；PC6PC6置置“1”1”；方式字；方式字D D7 7位為位為0 0，C C口按位置位口按位置位MOV AXMOV AX