第3章并行通信接口

并行接口/通信的基本概念

通信指計算機與外設、計算機與計算機間的信

息交換

（近義詞：并行/串行傳輸）

通信的基本方法：并行通信和串行通信

寬度：多位a位

數據一

B

A?4il

II算

算機

機<>

外

狀態/控制設

Handshaking2

并行通信

將數據的各位同時在多根并行傳輸線上進行傳輸。

數據的各位同時由源到達目的地一快

多根數據線一距離短、遠程費用高（空間t時間，）

并行通信適于短距離、高速通信

3

串行通信

將數據的各位按時間順序依次在一根傳輸線上傳

數據的各位依次由源到達目的地T慢

數據線少一遠程，費用低（空間，時間?）

串行通信適于長距離、中低速通信

4

■并行通信沒有一個標準化的傳輸格式及傳

輸協議，也沒有嚴格規定傳輸的字符從哪

開始到哪結束，傳輸的數據寬度可以從1?

128位或者更寬。

■通常以字長為單位，微機中較常用的是8位。

例如打印機最初都按8位計算機來設計的。

■并行數據傳輸適合于外部設備與微機之間

進行近距離、大量和快速的信息交換，如

微機與并行接口打印機、磁盤驅動器等。

并行接口

?并行接口連接CPU與并行外設，實現兩者間的并行通信，

在信息傳送過程中，起到輸出鎖存或輸入緩沖的作用。

并行接口的典型硬件結構

1、一個或一個以上具有鎖存或緩沖的數據端口

2、與CPU進行數據交換所必須的控制和狀態信號

3、與外設進行數據交換所必須的控制和狀態信號

4、端口譯碼電路

5、控制電路

?不可編程并行接口和可編程并行接口（靈活性和通用性）

查詢方式輸入接口電路

MOVDX,288H

PC總線INAL，DXIOR狀態端口D7=l

數據表示外設準備好P230圖6-10類似

端

口

線

A15地址

地

址作業6、7章第2題

譯

AO碼

線

數

據D0輸

D7三態*

緩沖器

DOD7

入

STB

三態

態

狀

口

端緩沖器IT裝

址

地

譯

碼

置

IOR

MOVDX,28CHBUSY

INAL,DX

GND

并行接口與外設連接示意圖

輸

輸

數據輸入回答A人

設

（數據總線控制寄存器-------------?備

設

CPU備

輸A緩沖寄存器數據榆入

------------------------1

寫入信號I

復位:輸出緩沖寄存器

準備好’

---------------狀-----態---寄存器

中斷請求輸出

.-----------------------數據輸出輸

出設備

地址

N譯碼T設

備

數據輸出回答

4

輸、過程：輸A設備Ready—ACK/Busy;CPUReady/INT請求握手

榆出過程：PIOReady（數據輸出緩沖器空）-CPUWR;Strobe（鎖存）

/OutputReady當外設接收一個數據ACK,通加接口準備下一次輸出數據.

§3.1可編程并行接口8255A

■是Intel系列的并行接口芯片。

■是一種高性能的、工業標準的、通用的可

編程輸入輸出芯片。

■用8255A連接外部設備時，通常不需要再附

加外部電路，應用很方便。

可編程并行接口i8255A(P281)1

ProgrammablePeripheralInterface

-PA4

Intel系列的8位并行接口芯片PA2：-PA5

PA1■-PA6

通用性強，使用靈活令可用程序PA0.-PA7

設置和改變芯片的工作方式喂,?WR

-RESET

典型的可編程并行接口芯片G喟:-DO

-DI

An■-D2

40PDIP,+5V,24條可編程I/O引腳，PC?-8255A-D3

直接位清零/置1功能湛:-D4

-D5

內部具有三個可獨立尋址的8位黑；:-D6

-D7

數據端口：A、B、C;A組及B組PC2'"Vcc

控制；數據總線緩沖器以及讀/隱:-PB7

-PB6

寫控制邏輯。PB0.-PB5

PB1--PB4

PB2--PB38

3.1.18255A的內部結構

總線8255內部結構與外部接線圖

RESET

reset.端口A4

D7_______DZ

數據外

DODO緩沖器

端口C

IORRD

iox\WR讀寫PB7

端口設

A9les.BPBO

譯碼

A2

Al

+5V

AlA0-控制口

AOGND

片內譯碼數據端口A、B、C每個端口8位，通過編程

電路設定其為輸入口或輸出口少和外設傳送信息

AOA1=00A口；01=B口；10C口；11控制口

由含、ALAO、RD.疝引腳的不同組合,

實現各種不同的功能。

CSAlA0RDWR功能

00001對端口A讀

00101對端口B讀輸

01001對端口C讀

01101非達控制端口不可讀.入

00010對端口A寫

00110對端口B寫輸

01010對端口C寫

01110控制端口寫出

1XXXX斷

數據緩沖器為三態

XXX11開

8255內部結構-C口分上(PC77)下(PC3U))

PA7?PAO

PC7?PC4

c上半口

PC3?PCO

c下半口

讀

寫

控組

制B

PB7?PBO

邏

輯控制B

口

12

8255內部三組端口可編程特性

(1)A組、B組控制電路內有控制寄存器接受CPU輸

出的命令字，決定各自的工作方式及對端口C的按

位寬位或復位操作。

(2)三個數據端口A、B、C每個端口均為8位，可選

輸入或輸出操作。

(3)端口A和B:各有一個8位數據輸入鎖存/緩沖器

和一個8位數據輸出鎖存器。

(4)端口C:一個8位數據輸入緩沖器(沒有鎖存)

和一個8位數據輸出鎖存/緩沖器。可分為兩個4位

端口使用或用作控制或狀態信息端口，依工作方式

而定。可編程特性

15

3.1.28255A的控制字

■控制字分為兩類：

■方式控制字：定義端口A、B和C的工作方式。

■置位/復位控制字：端口C的8位中，任何一位

都可以通過這個控制字來置位或復位，而其

它位不變。

8255控制字

1D6D5D4D3D2D1D0

標

A組：口:上組：B口:下

識ACBc

0。方式0；0-出

位0-出半口0-方式半口：

01方式1；1-入

1-入0-出0;1-方0-出

IX-方式2

1-入式11-入

c口位控控制字

0DDDD3D2D1DO

654

標識XXX位選擇：1-置位;

位000?111—Bito?Bit70-復位

11

8255控制字舉例

物口輸入，B口輸出，C口上半口輸入，下半口輸出，方式0

控制字：10011000

片選地址280H?283HAl?ALA0?A0控制寄存器地址

283H

MOVDX,283H

MOVAL,98H

OUTDX,AL

A口輸入，方式1,B口輸出，C口輸入，方式0

控制字：10111001

MOVDX,283H

PC3=1(tfi)

MOVAL,00000111B;07H

OUTDX,AL；,?

8255AC口位控操作

例：要使端口C的PC]=1,則控制字為00001111B,即

OFH；而要使PC3=0,則控制字為00000110B,即06H。

設8255A控制螭口地址為283H。程序：

MOVAL,OFH；置PC7=1的控制字

MOVDX,0283H；控制端口地址

OUTDX,AL；置PC：=1

MOVAL,06H；置PC\=O的控制字

OUTDX,AL；置PC3=0

3.1?38255A的工作方式

方式0基本的輸入輸出

1.基本功能

輸入、輸出；

輸入不鎖存，輸出鎖存；

用查詢方式，A、B作數據口，C作控制狀態口

2.讀時序（常規）

過程：

CPU發地址一RD—讀數據

外設讀周期內保持數據

有效讀取數據條件：AB、RD、外設數據有效保持;

8255A工作方式(P284)

方式0-----基本輸入/輸出方式（16種組合）

方式1選通的輸入輸出

1.基本功能

一個端口包括8位數據端口和三位控制線；

A、B可作輸入、輸出，C口余二位作I/O,均鎖存；

或A、B分別處于0、1方式；

查詢或中斷方式。

2.方式1輸入

STB—選通輸入，使數據送入輸入鎖存器STROBE

IBF—輸入緩沖器滿INPUTBUFFERFULL

INTR—STB=1,IBF=1,INTE=1則INTR=1,RD清INTR

REQUEST

INTEA—中斷允許，PC4=1INTEA=1

ENABLE

INTEB—中斷允許，PC2=1INTEB=1

20

方式1輸入

PA7?PAO.一PB7-PB0

INTEA

PC4--------STBAINTEBPC2---------STBB

PC5PCI

------->IBFA--------?IBFB

JJ

PC3-------?INTRPCO-------->INTR

STB—選通輸入，使數據送入輸入鎖存器STROBE

IBF—輸入緩沖器滿INPUTBITFFERFULL

INTR—STB=1,IBF=1,INTE=1則INTR=1,RD清INTR

REQUEST

INTEA—+斷允許，PC4=1INTEA=1

ENABLE

INTEB—中斷允許，PC2=1INTEB=1

6.8255應答輸入緩

微處理器讀出懶

數據選通進入端口川

0)

圖1()一2182c55選通輸入操作(方式1)

方加.溫通I/O時方

由a仙

方式1輸出

邈I—輸出緩沖器滿，ACK使OBF=1

ACK—外設接受到數據響應信號

INTR—中斷請求.ACK=1>OBF=1、INTE=1時，INTR=L

在寫信號屈下降沿INTR二0。

INTEA—PC6=1時INTEA=1

INTEB—PC2=1時INTEB=1

方式1.遍硼0的方

D（）~D7\data/

由通觸

8255方式1—選通的輸入/輸出方式

■ODE1INPUT

8255方式1組合模式

輸入

W7PA0PA7pM

而—Wff-----?oPC7—?5FA

CONTROLWORD

PC5TH8FAACRA

D?(M0$IM0302D1DO

TINTRA一即RA

PO.PC7PW.PC7PC4,PC5

』1.WPUTR

OrOUTPUTPB7.PB0PB7,PflO包

WR----軸而一

I

TW1RB-HN1RB

PORTA-(STW0EDINPVT)POMA?(STROBED0CW|

P0RT8-(STR0e€D0UTPVT|PORTB-(SW86DINPVT)

8255方式2—雙向傳輸方式（端DA）

PA7—PA。雙向8位數據：查詢/中斷方式。（輸入和輸出均是

鎖存的）5位控制端口（C）用于控制端口的工作狀態。

/ACK有效時PA輸出（下降沿榆出，上升沿鎖存于外設中）

INTE1輸出/INTE2輸入中斷允許（共用INTRA）

端口C狀態：（PC2?0仍可為B□方式1服務或方式0時獨立I/O

(Z)

PC2PCO

t-INPU1

0-OUTPUT

PORT日

1TINPVT

OTOUTPUT

G?OUP8MODE

O-MKIDEO

1-MODE1

FIGURE11.MODECONTROLWORD

255方式2—雙向傳輸方式（端DA）

PA7—PA0雙向8位數據：查詢/中斷方式。（輸入和輸出均是

鎖存的）5位控制端口（C）用于控制端口的工作狀態。

/ACK有效時PA輸出（下降沿輸出，上升沿鎖存于外設中）

INTE1輸出/INTE2輸入中斷允許（共用INTRA）

端口C狀態：（PC2?0仍可為B口方式1服務或方式0時獨立I/O

COWTROLWORD(Z)

D7Mi0504D3(?D1DO

IXIX兇叫叫叫

PC2PCO

?1-INPV1

0-OUTPUT

PORT日

*1rINPUT

OrOUTPUT

GROUPBMODE

?OwHODEO

1-MODE1

FIGUREIkMOUECOHTROLWORD

方式2控制字

圖3-7方式2雙向的方式控制字和狀態控制信號

外設從端口讀數據