第六章-可编程并行接口.ppt

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1、主要内容●输入输出概述●可编程并行接口8255●可编程定时/计数器8253第六章可编程并行接口6.1.1输入/输出与输入/输出接口输入/输出是指微处理器与外部设备之间的信息交换。外设的特点（1）品种多（2）工作速度慢且分布范围广（3）信号类型与信号电平种类多（4）传输的信息结构格式复杂6.1输入输出概述1．I/O接口的功能（1）数据缓冲和锁存（2）提供联络信息（3）信号与信息格式的转换（4）设备选择（5）中断管理（6）可编程功能（7）具备时序控制6.1.2I/O接口的基本功能与基本结构2．I/O接口的基本结构I/O接口有

2、两个接口面，一个I/O接口可能包含多个I/O端口，每个I/O端口需要一个地址。图I/O接口的基本线构数据输出寄存器状态寄存器控制寄存器中断控制逻辑外设CPU数据总线地址总线控制总线数据输入寄存器I/O接口1.常用的两种寻址方法：（1）和存储器统一编址方式，也称存储器映像方式；（2）和存储器分开，单独编址，也称I/O映像方式。6.1.3I/O端口的编址方式•I/O端口与存储器统一编址方式把I/O端口地址看作是整个存储器空间的一部分，每个I/O端口看成是一个存储器单元，CPU可利用访问存储器的指令来访问I/O端口，不需要设置

3、专门的I/O指令。优点：（1）指令功能比较齐全。（2）CPU的I/O控制逻辑比较简单，对应CPU的引脚数目相对较少。缺点：（1）用户的存储器地址空间相对减少。（2）指令的长度通常比单独I/O指令要长，因而指令的执行时间也较长。•I/O端口单独编址方式将I/O端口地址和存储器地址分开，单独编址，各自形成完整的地址空间，两者可以使用相同的地址编号，CPU使用专门的I/O指令来访问I/O端口。优点（1）I/O端口不占用存储器地址，因此不减少用户的存储器地址空间；（2）单独I/O指令的地址码较短。缺点（1）单独I/O指令的功能有

4、限，只能对端口数据进行输入输出操作，不能直接进行移位、比较等其它操作。（2）I/O操作时序及I/O控制信号线，增加了微处理器本身控制逻辑的复杂性。2输入输出数据传送方式CPU与I/O设备之间进行信息交换需要：（1）数据信号（2）状态信号（3）控制信号在微型计算机中，主机与外设之间的数据传送方式有四种：1．无条件传送方式无条件传送方式又称同步传送方式。它是假设外设已经准备就绪，CPU直接利用数据传送指令（与存储器统一编址），或输入指令（IN指令）、输出指令（OUT指令）与外设传送数据。2．程序查询传送方式程序查询方式也称条

5、件传送方式。CPU通过程序查询不断地读取并测试外设接口的状态，当输入设备处于准备就绪，或者输出设备处于空闲状态时，才执行I/O指令完成相应的数据传送操作。3．中断控制方式当采用中断传送方式时，CPU在执行每一条指令的末尾处，硬件自动检查是否有外设发出中断请求。与程序查询方式相比，中断控制方式的数据传送大大提高了CPU的工作效率，而且外设具有申请服务的主动权。4．DMA方式直接存储器存取（DMA）方式是外设与内存之间直接进行交换数据的方式。DMA方式不需要CPU干预，也不需要软件介入，而是由专用的硬件来完成这种高速的数据传

6、送。1．8255A的内部结构6.2可编程并行接口8255A组控制数据总线缓冲器A组C口高4位A组A口（8位）B组控制读/写控制逻辑8255A内部组成结构B组C口低4位B组B口（8位）RDWRRESETCSA0A1D7~D0PA7~PA0PC7~PC4PC3~PC0PB7~PB02.外部引脚Pinouts40脚双列直插封装（1）电源、地线：+5V输入端VCC，地线GND；（2）与外设相连：PA7~PA0，端口A引脚；PB7~PB0，端口B引脚；PC7~PC0，端口C引脚；（3）与CPU相连RESET：复位信号，高电平有效。

7、当RESET信号有效时，所有内部寄存器都被清零。同时3个数据端口被自动设置为输入口。D7~D0：双向数据线CS：片选信号，低电平有效。RD：读信号，低电平有效。WR：写信号，低电平有效。A1、A0：端口选择信号。规定A1A0为00，01，10，11时，分别选中端口A、端口B、端口C和控制端口。3．8255A的工作方式与控制字（1）8255A的工作方式a．方式0方式0也叫做基本输入/输出方式。规定3个端口中的每一个都可以用作简单的输入或输出口；A、B口分别看成一个8位口，C口可看成两个4位口，或1个8位口。b．方式1方式1

8、也叫做选通的输入/输出方式。①方式1输入方式1（端口A）方式1（端口B）8位数据线INTRBPA7~0PC4PC5PC3PC6，7&INTEA8位数据线STBAINTRAIBFAI/ORDPB7~0PC2PC1PC0&INTEBSTBBIBFBRD图方式1下A、B口均为输入时的信号定义STB：选通输入信号，低电平有效