第1节3 8255工作方式

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,方式,0,基本的输入,/,输出方式,方式,1,选通输入,/,输出方式,方式,2,双向传输方式,端口,A,可处于,3,种工作方式：,0,、,1,、,2,端口,B,只可处于,2,种工作方式：,0,、,1,端口,C,常常分为高,4,位和低,4,位，分别传送数据和控制信息。,可用软件来分别定义,3,个端口的工作方式，可使用的控制字有定义,工作方式控制字,和,置位,/,复位控制字,。,8255A,中各端口可具有三种基本工作方式：,7.1.3,8255,的工作方式,7.1.3,8255,的工作方式,1.,方式,0,基本输入,/,输出方式,CPU,与端口之间交换数据仅通过输入指令,IN,与输出指令,OUT,完成；,不,提供任何,“,握手,”,信息,适,用于各种同步并行传送系统,适合用于无条件传送和查询方式的接口电路中,端口,A,和端口,B,可定义为输入端口或输出端口，端口,C,分成两个四位端口，它们可分别定义为输入或输出端口。,CPU,和,3,个端口交换数据可以直接由,CPU,执行,IN,和,OUT,指令来完成。,适用于在各种同步并行传送系统中。,用于连接简单的外设,如键盘、开关、指示器等。,如果,3,个端口均处于工作方式,0,，则有,16,种工作方式的组合，,具体情况应如表,7.2,所示。,P266,1,、工作方式,0,：,是,一种基本的输入输出工作方式。没有固定的用于应答的联络信号。其基本功能可概括如下：,7.1.3,8255,的工作方式,2.,方式,1,选通输入,/,输出方式,适用于查询和中断方式的接口电路,端口,A,或端口,B,仍作为数据的输入,/,输出口，但同时规定端口,C,的某些位作为控制或状态信息。,方式,1,的特点,端口,A,、,B,可分别工作在方式,1,。,端口,C,配合方式,1,工作。,2.,工作方式,1:,被称作选通输入,/,输出方式，在这种工作方式下，数据输入,/,输出操作要在选通信号控制下完成。（,部分,PC,线作为选通控制信号,）,采用工作方式,1,进行,输入操作,(,外设接口,CPU,),时，需要使用的控制信号如下,:,STB,选通信号,。,由外部输入,，低电平有效。,STB,有效时，将外部输入的数据锁存到所选端口的输入锁存器中。,对,A,组,来说，指定端口,C,的第,4,位,(PC,4,),用来接收向端口,A,输入的,STB,信号；,对,B,组,来说，指定端口,C,的第,2,位,(PC,2,),用来接收向端口,B,输入的,STB,信号。,IBF,输入缓冲存储器满信号。向外部输出,，高电平有效。,IBF,有效时，表示由输入设备输入的数据已占用该端口的输入锁存器,，它,实际上是对,STB,信号的回答信号，,待,CPU,执行,IN,指令时,，,RD,有效，,将输入数据读入,CPU,，,其后沿把,IBF,置“,0”,，表示输入缓冲存储器已空,，外部设备可继续输入后续数据。对,A,组,来说，指定,端口,C,的第,5,位,(PC,5,),作为从端口,A,输出的,IBF,信号,；对,B,组,来说，指定端口的第一位,(PC,1,),作为从端口,B,输出的,IBF,信号。,INTR,中断请求信号。,向,CPU,输出,，高电平有效。,在,A,组和,B,组控制电路中分别设置一个内部中断触发器,INTEA,和,INTEB,，,前者由,STB,A,(PC,4,),控制置位，后者由,STB,B,(PC,2,),控制置位。,(,书上有错！,),当任一组中的,STB,有效，则把,IBF,置“,1”,，表示当前输入缓冲存储器已满，,并由,STB,后沿置“,1”,各组的,INTE,，,于是,输出,INTR,有效，向,CPU,发出中断请求信号,。待,CPU,响应这一中断请求，,可在中断服务程序中安排,IN,指令读取数据后置“,0”,于,IBF,，,外部设备才可继续输入后续数据。,显然，,8255A,中的端口,A,和端口,B,均可工作于工作方式,1,完成输入操作功能，这种情况下经这样定义的端口状态如图,7.6,所示。,选通信号，低电平有效,由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至,8255A,的输入锁存器,输入缓冲器满信号，高电平有效,8255A,输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器,中断请求信号，高电平有效,8255A,输出的信号，可用于向,CPU,提出中断请求，要求,CPU,读取外设数据,PC,4,PC,5,PC,3,PA,7,PA,0,INTE,A,IBF,A,INTR,A,STB,A,中断允许触发器,只有当,INTE=1,时，端口,A,才能向,CPU,发出中断请求，用户可通过,PC4,的置位（,INTE=1,）,复位（,INTE=0,）来控制中断的允许或禁止。,(,书上有错！,),A,端口方式,1,输入：,PC,2,PC,1,PC,0,PB,7,PB,0,INTE,B,IBF,B,INTR,B,STB,B,选通信号，低电平有效由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存至,8255A,的输入锁存器,输入缓冲器满信号，高电平有效,8255A,输出的联络信号。当其有效时，表示数据已锁存在输入锁存器,中断请求信号，高电平有效，,8255A,输出的信号，可用于向,CPU,提出中断请求，要求,CPU,读取外设数据,中断允许触发器,B,端口方式,1,输入：,方式,1,需借用端口,C,用做联络信号,端口,C,还具有中断请求和屏蔽功能,只有当,INTE=1,时，端口,B,才能向,CPU,发出中断请求，可由用户通过,PC2,的置位（,INTE=1,）,/,复位（,INTE=0,）来控制。,(,书上有错！,),图,7.6,高电平有效,高电平有效,具体输入过程见下页：,STB,：,选通信号输入，外设发出,IBF,：,输入缓冲器满，,8255,发出,INTE,：,内部中断触发器，,INTR,：,中断请求,当外设数据准备好，,将数据送至端口线,PA,7,PA,0,外设发出选通信号,STB:,(,1),将数据锁存在输入端口内。,(2)STB,的,下降沿,使,IBF,变高,，表示输入端口满，用于,阻止,外设输入新数据。,(3)STB,的上升沿使,INTE=1,从而,INTR,变高，发出中断请求。,中断处理程序中,CPU,读取数据，发出,RD,信号,:,(1)RD,的下降沿清除,INTR,(2)RD,的上升沿清除,IBF,(3),端口内的数据进入,CPU,图,端口,A,方式,1,输入,INTE,A,PA,7,PA,0,PC,4,PC5,PC3,STB,A,IBF,A,INTR,A,I/O,PC6,PC7,O,RD,&,图,端口,B,方式,1,输入,当端口,A,和端口,B,均定义为工作方式,1,完成输入操作时，端口,C,的,PC,5,PC,0,被用作控制信号，只有,PC,7,和,PC,6,可以完成数据输入或输出操作。,INTE,A,PB,7,PB,0,PC,2,PC1,PC0,STB,B,IBF,B,INTR,B,O,RD,&,图,7.7 8255,方式,1,输入时序图,P269,（自学！）,IN AL,数据端口地址,采用工作方式,1,也可完成,输出操作,(,外设接口,CPU,),，,这时需要使用的控制信号如下：,OBF,输出缓冲存储器满信号。向外部输出，,低电平有效。,OBF,有效时，表示,CPU,已将数据写入该端口正等待输出,。,当,CPU,执行,OUT,指令,，,WR,有效时，,表示将数据锁存到数据输出缓冲寄存器,，由,WR,的上升沿,将,OBF,置为有效。对于,A,组，系统规定端口,C,的第,7,位,(PC,7,),用作从端口,A,输出的,OBF,信号，对于,B,组，规定端口,C,的第,1,位,(PC,1,),用作从端口,B,输出的,OBF,信号。,ACK,外部应答信号。由外部输入,，低电平有效。,ACK,有效，表示外部设备已收到由,8255A,输出的八位数据，它实际上是对,OBF,信号的回答信号,。对于,A,组,，指定端口,C,的第,6,位,(PC,6,),用来接收向端口,A,输入的,ACK,信号,；对于,B,组,，指定端口,C,的第,2,位,(PC,2,),用来接收向端口,B,输入的,ACK,信号。,INTR,中断请求信号。向,CPU,输出,，高电平有效。,对于端口,A,，,内部中断触发器,INTEA,由,PC,6,(ACK,A,),置位，对于端口,B,，,INTEB,由,PC,2,(ACK,B,),置位。,当,ACK,有效时，,OBF,被复位为高电平,，并将相应端口的,INTE,置“,1”,，于是,INTR,输出高电平，向,CPU,发出输出中断请求,，待,CPU,响应该中断请求，,可在中断服务程序中安排,OUT,指令继续输出后续字节,。对于,A,组,，指定端口,C,的第,3,位,(PC,3,),作为由端口,A,发出的,INTR,信号,；对于,B,组，,指定端口,C,的第,0,位,(PC,0,),作为由端口,B,发出,的,INTR,信号。,(,书上有错！,),如果将,8255A,中的端口,A,和端口,B,均定义为工作方式,1,完成输出操作功能，那么经这样定义的端口状态如图,7.4,所示。,经这样定义的端口状态如图,7.4,所示。,图,7.4,响应信号，低电平有效外设的响应信号，指示,8255A,的端口数据已由外设接受,输出缓冲器满信号，低电平有效,8255A,输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示,CPU,已把数据输出给指定的端口，外设可以取走,中断请求信号，高电平有效，当输出设备已接受数据后，,8255A,输出此信号向,CPU,提出中断请求，要求,CPU,继续提供数据,PC,6,PC,7,PC,3,PA,7,PA,0,INTE,A,OBF,A,INTR,A,ACK,A,中断允许触发器,A,端口方式,1,输出：,PC,1,PC,2,PC,0,PB,7,PB,0,INTE,B,ACK,B,INTR,B,OBF,B,输出缓冲器满信号，低电平有效,8255A,输出给外设的一个控制信号，当其有效时，表示,CPU,已把数据输出给指定的端口，外设可以取走,响应信号，低电平有效,外设的响应信号，指示,8255A,的端口数据已由外设接受,中断请求信号，高电平有效,当输出设备已接受数据后，,8255A,输出此信号向,CPU,提出中断请求，要求,CPU,继续提供数据,中断允许触发器,B,端口方式,1,输出：,INTE,A,PA,7,PA,0,PC,6,PC,7,PC,3,PC,4,PC,5,ACK,A,OBF,A,INTR,A,I/O,O,WR,ACK,：,外设应答,OBF,：,输出缓冲器满,INTE,：,中断允许，,INTR,：,中断请求，,图,7,.4,端口,A,方式,1,输出,&,CPU,输出数据,CPU,发出,WR,：,(1),数据写到 8255,A,的端口,(2),WR,的低电平,清除中断请求信号,INTR,(3),WR,的上升沿,使,OBF,有效，表示输出端口满，通知外设取数据。,外设接受到数据后，发出,ACK,信号：,(1)ACK,的下降沿使,OBF,变高，,(2)ACK,的上升沿使,INTE=1,则,INTR,变高，发出中断请求，请求,CPU,输出新的数据。,具体输出过程：,当端口,A,和端口,B,均定义为工作方式,1,完成输出操作时，端口,C,的,PC,6,、,PC,7,和,PC,3,PC,0,被用作控制信号，只有,PC,4,5,完成数据输入或输出操作。,图,7.4,端口,B,方式,1,输出,INTE,B,P,B,7,P,B,0,PC,2,PC,1,PC,0,ACK,B,OBF,B,O,WR,&,INTR,B,图,7.5 8255,方式,1,输出时序图（自学！）,OUT,数据端口地址,AL,3.,工作方式,2,：带选通的双向传送方式。,8255A,中只允许端口,A,处于工作方式,2,，可用来在两台处理机之