微机原理与汇编语言程序设计 教学课件 作者 刘永华 等 第6章 并行接口技术及应用.ppt

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1、第6章并行接口技术及应用学习目标本章主要讲解并行接口及应用技术。通过本章学习，读者应该掌握以下内容：8255A的内部结构；8255A方式控制字、8255A的3种工作方式；8255的初始化编程方法；8255A的编程及应用。1第6章并行接口技术及应用教学内容6.1并行接口概述6.2简单并行接口6.38255A可编程并行接口芯片6.48255A应用举例习题与思考题六26.1并行接口概述6.1.1并行接口概念6.1.2握手联络信号返回目录36.1.1并行接口概念输入和输出设备是计算机系统的重要组成部分，通称为外围设备。程序、原始数据和各

2、种现场采集的数据通过输入设备送到计算机；计算机把计算结果或各种用于控制的信号要送至各种输出设备，以便显示或打印或者实现某种控制功能。常用的输入输出设备种类繁多，有机械式、电动式、电子式或光电式等。所处理的信号类型可以是数字量、模拟量、开关量等，且大多数不能与微处理器的工作特性相匹配，现在的各种接口技术研究就是围绕着这个方向展开的。图6-1表示了一个并行接口电路位置示意图。它处于系统总线和外部设备之间，一方面与系统总线相连，另一方面要与外设相接。返回目录46.1.1并行接口概念返回目录ABDBCB数据8握手图6-1并行接口电路位置

3、示意图并行接口存储器部外设备CPU56.1.1并行接口概念接口电路在二者之间起到缓冲和匹配作用，来实现CPU与外设之间正常的数据传送。图中的接口电路与外设之间实行8位数据同时传输，称之为8位并行接口。数据位的宽度可以16位、32位或更宽，可以根据实际需要而确定，在微型计算机中最常见的是8位。简单的并行接口可以用单独的TTL集成电路来完成，另外一些并行接口，例如IEEE-488、SCSI，则需要相当复杂的电路系统。并行接口有两个特点：一是接口是以并行方法传输数据，数据通道或数据的宽度就是传输的位数。第二个特点是在计算机与外设之间，

4、设置协调传递数据位的有关联系信号，即握手联络信号。返回目录66.1.2握手联络信号并行接口除了有数据通道以外，还应有握手联络信号，以实现接口和外设二者之间的联络，来保证数据传输的准确可靠。握手联络信号按照使用的线数来分类，可分为零线（zero-wire）信号交换，单线（one-wire）信号交换，双线（two-wire）信号交换，三线（three-wire）信号交换及多线信号交换，它们之间的区别是实际上用于信号交换的线数不同，也包括脉冲传送和互锁的方式不同。零线信号交换是并行接口中最简单的，并行接口把来自CPU数据总线的信号送到

5、输出设备输出或把来自输入设备的信息送CPU数据总线。零线信号交换并行输出接口可用来驱动简单的外部设备，如发光二极管或继电器等。并行输入接口可用来读出某一个开关组合的状态。在大多数外部设备中为了进行各种操作都有定时的要求，当数据线上的信息有效时可以用单线信号交换线来表示。返回目录76.1.2握手联络信号单线的并行输出接口可以用零线并行输出接口产生，但用作于外部设备的写脉冲信号，用触发器来产生。它的主要特征是展宽了来自CPU的写控制信号。这样就提供了一定的稳定时间，保证了输出端口作出响应。单线的并行输入接口可以用零线并行输入接口产生

6、，在某个特定的时间，外部设备将把信息送到外部设备的数据线上，再送外部设备选通信号，使锁存器锁存数据线上的信息，并且将中断触发器置位发出中断，CPU响应中断后，进入中断服务程序，在中断服务程序中CPU读输入接口，读操作将锁存器的内容读到数据总线上，并把中断触发器复位。零线和单线信号交换接口不能指示外部设备是否作好了进行数据传输的准备，而是假设外部设备已准备好接收数据并预先送出信息。返回目录85.1.3端口访问指令双线信号交换接口是在CPU、接口电路与外部设备三者之间建立起一个有效的联系，使CPU能及时地为外部设备服务。图6-2是C

7、PU与外设之间交换数据的示意图。一般情况下，外设并不直接与CPU交互，而是通过称为I/O接口的电路实现与CPU交互。I/O接口一方面起信号转换作用，使CPU和外设可以互相“理解”对方的信号；另一方面匹配双方的工作速度。返回目录端口地端口地址数据控制或状态信号数据控制状态I/O设备I/O接口CPU图6-2I/O接口示意图96.2简单并行接口在CPU与I/O设备进行联系时，三种总线结构都要用到。端口在两个方向上提供这种联系。各种各样的端口可以归结为两种类型：中断型端口和非中断型端口。这两种端口又可进一步分为可编程的和不可编程的。不可

8、编程的中断型端口和非中断型端口有时称为程序化输入/输出端口，通过执行程序来控制输入/输出操作。而可编程端口一旦由微机通过程序设置好以后，就能不依赖于微机而独立地工作。随着微机系统的复杂性的增加，非编程端口用得越来越少，最终将被淘汰。由于不可编程的这种端口没有可编