2019/5/25,1,第7章 常用输入/输出接口电路,接口是CPU与外设或外设与系统设备进行数据交换和通信的连接电路。 接口电路的功能： 起隔离、缓冲作用 提供状态与控制信号 完成信息形式的转换,2019/5/25,2,第7章知识点及教学要求,1.可编程并行I/O接口电路8255A的功能结构与编程应用 2. 可编程计数器/定时器8253的功能结构与编程应用 3.串行通信基本概念与UART功能结构 4.RS-232C串行总线标准 5.可编程串行接口电路INS8250组成原理与应用,2019/5/25,3,7.1 可编程并行接口8255A （PPIProgrammable Peripheral Interface）,8255A的编程结构 8255A控制字及其工作方式 8255A应用举例 作为打印机和键盘接口编程应用 8255A作业（p.360）；7-5(图7-82),2019/5/25,4,数据的各位同时由源到达目的地 快 多根数据线 不适用于远程数据传送,D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7,目 的,并行通信适于短距离、高速通信,并行的数据传送 将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。,2019/5/25,5,数据的各位依次由源到达目的地 慢 数据线少 当用于远程通信时, 费用较低,0 1 1 0 1 0 1 0,串行通信适于长距离、中低速通信,串行数据传送 将数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输。,2019/5/25,6,1 可编程并行I/O接口电路8255A编程结构,(1)结构特点 三个8位的并行I/O口：A口、B口、C口 可由编程决定端口的工作方式（0、1、2）及用于输入还是输出操作。 一般在使用中，端口A、B作为数据口，进行数据的传输；端口C则用作状态口或控制口配合A口、B口的工作。 C口分为两部分，分别独立地用作输入或输出： 上C口（PC4-PC7） 下C口（PC0-PC3）,2019/5/25,7,A组包括：A口与上C口；B组包括：B口与下C口 上C口：PC7PC4； 下C口: PC3PC0,(p.278) 图7-1 8255A内部结构框图,2019/5/25,8,p.278 表7.1 8255A端口功能,工作方式,方式0,A口,B口,C口,方式1,方式2,基本输入输出端口 输入不锁存,输出锁存,同A口,同A口,应答式输入输出端口 输入输出均可锁存,双向应答式输入输出， 输入输出均可锁存,同A口,不用,上C口作为应答式A口 的应答线;下C口作为 应答式B口的应答线,用作A口的双向应答 控制线, 三种可编程的工作方式： 方式 0 基本的字节输入/输出方式 方式 1 选通的字节输入/输出方式 方式 2 带选通的双向字节输入/输出方式,2019/5/25,9,8255A工作方式： （a）方式0, 最简单又最常用的基本输入输出方式，端口的数据寄存器与外设之间是直通的。用方式0可实现CPU与外设接口的直接数据传送。例：,2019/5/25,10,（b）方式1 带选通的输入输出方式,工作在方式1时，8255A可实现CPU与外设之间用中断或查询方式进行数据传送,使用灵活。(p.343 图7-17),PA7PA0,PC4,PC5,PC3,INTEA PC4,与门,IBFA,RD,D7D0,A口方式1输入与B口方式1输入时相应的联络信号,PB7PB0,PC2,PC1,PC0,INTEB PC2,与门,RD,D7D0,IBFB,STBB,INTRB,外设,外设,2019/5/25,11,2019/5/25,12,2019/5/25,13,方式1下输出端口的联络信号,ACKA Acknowledge, OBF Output Buffer Full 响应信号，低电平有效 输出缓冲器满，高电平有效,2019/5/25,14,（c）方式2 带选通的双向输入输出(仅A口),图7-18,2019/5/25,15,A1 A0 RD WR CS,功,能,0 0 0,0,1,对端口,A,读,0 1 0,0,1,对端口,B,读,1 0 0,0,1,对端口,C,读,1 1 0,0,1,非法,不能读,控制字寄存器,输,入,0 0 1 0,0,对端口,A,写,0 1 1 0,0,对端口,B,写,1 0 1 0,0,对端口,C,写,1 1 1 0,0,对控制字寄存器,写,输,出,1,1,1,数据缓冲器为,三态,断,开,由CS、A1、A0、RD、WR引脚的不同组合， 实现各种不同的功能。 （p.279 表7-2）,2019/5/25,16,2、8255A的控制字与工作方式, 8255A有两个控制字： (p.280) 工作方式控制字 (图7-2a ) C口置位/复位控制字 (图7-2b ) 按位控制 三个8位的可编程端口A、B、C的工作方式： 口A 可以编程为方式0、1、2 口B 可以编程为方式0、1 口C 单独使用时，只能为方式0，上C口和下C口可分别为输入/输出，且可编程为按位控制。当口A、B作方式1、2工作时，口C的某些位将用作应答联络线。,2019/5/25,17,B口,0 输出 1 输入,0 方式0 1 方式1,特征位，D7=1表示是方式控制字,PC3PC0,0 输出 1 输入,B组工作方式,PC7PC4,0 输出 1 输入,A口,0 输出 1 输入,A组工作方式,00 方式0 01 方式1 1x 方式2,8255A工作方式控制字,2019/5/25,18,8255A初始化编程示例,D7,D6,D4,D3,D0,D1,D2,D5,1,A组工作 方式选择,A口 I/O,下C口 I/O,B口 I/O,B组工作 方式选择,上C口 I/O,MOV AL,10011000B;A口方式0、输入， OUT P_CTR,AL ; B口方式0、输出， ；C口方式0(上C口作输入、下C口作输出),设：8255A占用的4个端口的符号地址为 PA_D A口数据寄存器 PB_D B口数据寄存器 PC_D C口数据寄存器 P_CTR 控制寄存器,方式0 ：基本输入/输出方式，输入缓冲、输出锁存 方式1：选通输入/输出方式（A、B口可选） 方式2：双向输入/输出方式（仅A口）,标志位,2019/5/25,19,0 复位 1 置位,设置内容,无意义,选择设置位,X,X,X,特征位 D7=0,例：设控制寄存器地址为PPI_CS MOV AL,00001110B OUT PPI_CS,AL; PC7=0 MOV AL,00001111B OUT PPI_CS,AL ; PC7=1 MOV AL,00001110B OUT PPI_CS,AL ; PC7=0 执行上述程序后，在8255A的PC7输出一个窄脉冲。,2)C口按位置位/复位控制字,2019/5/25,20,3）8255A状态字由端口C读出,p.287 图7-11，可以通过读端口C得到相关的状态信息，供程序查询。,I/O,INTEA,IBFA,INTRB,IBFB,INTEB,INTRA,I/O,a）A口、B口方式1输入：,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,b）A口、B口方式1输出：,I/O,INTEA,OBFA,INTRB,OBFB,INTEB,INTRA,I/O,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,c）A口方式2：,X,INTE出,OBFA,INTRA,X,X,INTRA,IBFA,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,A组 B组,A组 B组,2019/5/25,21,3、8255A应用示例,(1)A口：方式0，输出；B口：方式0，输入,8255A各端口地址：A口320H；B口321H ；C口322H ；控制寄存器323H,A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 0 0 1 0 0 0 X X,工作方式控制字：1000 0010B,2019/5/25,22,初始化及应用程序片段：, MOV DX，323H ；初始化 MOV AL，10000010B OUT DX，AL SUB DX，2 ；DX=321H,指向B口 IN AL，DX NOT AL ;各位取反,闭合时为0,点亮LED应为1 DEC DX ；DX320H，指向A口 OUT DX，AL ,2019/5/25,23,(2)8255A与打印机的连接（图7-5）,A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 X X 0 3 8 X (H),D7D0,RD,WR,RESET,A0,A1,PC2,PC7,PA,CS,微处理器 接口,A6,A2,D7D0,8,IORC,IOWC,RESET,A1,A0,选择,端口A,端口B,端口C,控制寄存器,A1,A0,0 0 0380H,0 1 0381H,1 0 0382H,1 1 0383H,A7,A3,8,D0 | D7 STB BUSY GND,片选地址译码,GND,打印机,A4,A5,A8,A9,2019/5/25,24,p.283打印机程序设计,8255A初始化程序 BEGIN: MOV DX,0383H MOV AL,1000 0001B OUT DX,AL MOV AL,0000 1111B OUT DX,AL 打印机驱动程序 MOV SI,0200H MOV CX,0FFH CONP: MOV DX,0382H LOST: IN AL,DX AND AL,04H JNZ LPST MOV AL,SI MOV DX,0380H,OUT DX,AL MOV AL,0000 1110B MOV DX,0383H OUT DX,AL NOP NOP NOP MOV AL,0000 1111B OUT DX,AL INC SI DEC CX JNZ CONP HLT,D7,D6,D4,D3,D0,D1,D2,D5,1,A组工作 方式选择,A口 I/O,下C口 I/O,B口 I/O,B组工作 方式选择,上C口 I/O,标志位,D7,D6,D4,D3,D0,D1,D2,D5,0,X,1/0,C口位选择,标志位,X,X,1),2),2019/5/25,25,习题：75,(1)8255A的片选地址：A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0 0 0