微型计算机原理与接口技术 杨立 第9章 并行接口

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1、本章主要教学内容并行输入输出接口技术的概念和功能8255A的内部结构及引脚8255A的工作方式及其应用第9章并行接口9.1概述并行输入/输出就是在计算机中把一个字符的几个位同时进行传输，它具有传输速度快、效率高的优点。由于并行通信所采用的电缆较多，不太适合长距离传输。所以，并行通信通常用在数据传输率要求较高、而传输的距离相对较短的场合。实现并行输入/输出的接口就是并行接口。通常，一个并行接口可设计为输出接口，例如连接一台打印机；也可设计为输入接口，例如连接键盘；还可设计成双向通讯接口，既可作为输入接口又可作为输出接口，例如连接像磁盘驱动器这样的需要双向通路的设备

2、。图9-1是典型的并行接口和外设连接的示意图。从图中可以看到，并行接口左边是与CPU连接的总线，右边用一个通道和输入设备相连，另一个通道和输出设备相连，输入和输出都有独立的信号交换联络控制线。在并行接口内部用控制寄存器来寄存CPU对它的控制命令，用状态寄存器来提供各种工作状态供CPU查询，此外，还有供输出和输入数据用的输出数据锁存器和输入数据缓冲器。图9–1并行接口与外设连接示意图并行接口的基本工作原理分析如下：（1）数据的输入过程当外设把数据送到数据输入线上时，通过“数据输入准备好”状态线通知接口取数。接口在把数据锁存到输入缓冲器的同时，把数据输入回答线置“1

3、”，用来通知外设，接口的数据输入缓冲器“满”，禁止外设再送数据。同时把内部状态寄存器中“输入准备好”状态位置“1”，以便CPU对其进行查询或向CPU申请中断。在CPU读取接口中的数据后，接口将自动清除“输入准备好”状态位和“数据输入回答”信号，以便外设输入下一个数据。（2）数据的输出过程当数据输出缓冲器“空闲”时，接口中“输出准备好”状态位置“1”。在接收到CPU的数据后，“输出准备好”状态位复位。数据通过输出线送到外设，同时，由“数据输出准备好”信号线通知外设取数据。当外设接收一个数据时，回送一个“数据输出回答”信号，通知接口准备下一次输出数据。接口将撤消“数

4、据输出准备好”信号并且再一次置“输出准备好”状态位为“1”，以便CPU输出下一个数据。9.2可编程并行接口芯片8255A8255A是Intel公司生产的通用可编程并行接口芯片，它有3个8位并行输入/输出端口，即A口、B口和C口，可利用编程方法来设置这3个端口是作为输入端口还是作为输出端口；有3种工作方式，分别为方式0、方式1、方式2；有3种数据传送方式，分别为无条件传递方式、查询式传递方式和中断传送方式。8255A芯片的另一个特点是对端口C的操作，C口既可作为数据口也可作为控制口。当C口作为数据口时，可以输出8位数据或分别作为两个4位数据口输出，此外，还可对端口

5、C的每—位进行操作，比如设置某一位为输入或输出，这样可以为位控方式提供了便利条件。9.2.18255A内部结构及引脚特性1.8255A内部结构8255A芯片的内部结构如图9-2所示，它包括4个部分：数据总线缓冲器；读写控制逻辑；A组和B组控制电路；端口A、B、C。图9-28255A芯片的内部结构2.8255A引脚特性及其与外部的连接8255A并行接口芯片有40条引脚，如图9-3所示。这40条引脚可分为与外设连接和与CPU连接两类引脚。图9-38255引脚图9.2.28255A的工作方式1.8255A控制字8255A是可编程接口芯片，所谓可编程就是用指令的方法先对

6、该芯片进行初始化，决定芯片的端口是处于输入数据状态还是处于输出数据状态，以及每个端口工作在何种方式下。工作方式和工作状态的建立是向8255A的控制口写入相应的控制字来完成的。8255A共有两个控制字，即工作方式控制字和相对C口进行置位或复位的控制字。（1）工作方式控制字8255A的工作方式控制字格式和各位的含义如图9-4所示。工作方式控制字用来设定A、B口和C口的数据传送方向是输入还是输出，设定各口的工作方式是3种方式的哪一种。如前所述，8255A的3种工作方式分别是方式0、方式l和方式2。A口可以工作在3种方式中的任何—种，B口只能用于前两种工作方式，C口只能

7、工作在方式0。图9-4工作方式控制字格式（2）端口C的置位/复位控制字端口C的置位/复位控制字可实现对端口C的每一位进行控制。置位是使该位输出为“1”，复位是使该位输出为“0”。控制字的格式如图9-5所示。图9-5端口C的置位/复位控制字格式2.8255A工作方式8255A的3种工作方式分别讨论如下：（1）方式0：基本输入/输出方式方式0是一种基本输入/输出方式，它不需要应答式的联络信号，不使用中断，有两个8位端口（A口和B口）和两个4位端口（C口的上半部和C口的下半部），任何一个端口都可以作为输入或输出端口。输出数据可被锁存，输入数据不锁存。各端口的输入/输出

8、方向可有16种不同的组合