可编程并行接口讲义芯片8255a及其应用

大规模控制系统的需求。
8255A与可编程逻辑器件的结合，可以实现高速、实时的数据
03
采集和控制。
在数据采集与控制系统中的应用
8255A在数据采集与控制系统中，可以作为数据传输的桥梁，实现快速、稳定的数 据传输。
通过8255A，可以实现多路数据的并行采集和处理，提高了数据处理的效率。
8255A在数据采集与控制系统中，可以作为主控制器，协调各个模块的工作，保证 系统的稳定运行。
微处理器可以通过8255A实现对 外部设备的控制，扩展了微处理
器的控制能力。
8255A可以作为微处理器的输入 /输出接口，实现人机交互和数据
采集。
与可编程逻辑器件连接的应用
01
8255A可以与可编程逻辑器件连接，实现复杂的逻辑控制和数 据处理。
02
通过8255A，可编程逻辑器件可以扩展其输入/输出端口，满足
根据实际需求，设定8255A的数据格式，包括数据位、停止位、 奇偶校验位等。
数据读写操作
通过数据传输编程实现对8255A的数据读写操作，包括读数据、 写数据、读写同时操作等。
PART 05
8255A的应用实例
与微处理器连接的应用
8255A与微处理器连接，可以实 现并行数据传输，提高数据传输
效率。
在现代嵌入式系统中，8255A芯片仍有一 定的应用，尤其在一些需要并行I/O接口的 场合，如人机界面、传感器等。
PART 02
8255A芯片的基本结构 与功能
芯片的基本组成
输入/输出端口
数据总线
8255A包含三个输入/输出端口，分别为 端口A、端口B和端口C。每个端口都有8 个位，可以独立配置为输入或输出模式。
控制信号生成

STROBE： 数据选通。用于将DB上的数据打入 打印机内部的数据输入寄存器。
BUSY： 打印机忙
ASK：
打印机准备接收数据
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由并行打印机接口数据传送时序可知，在=1时打 印机“忙”，不能接收CPU的新数据，只有在=0时才 能接收新数据。因此可以描述数据打印过程如下：
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当CPU通过接口要求打印机打印数据时，首 先查看BUSY信号，若BUSY=0，则将数据通过DB 送往接口。 等数据在与打印机连接的数据引脚上稳定后， CPU再发一个选通信号STROBE，将该数据存入打 印机内部的数据输入寄存器。并由STROBE的上升 沿使打印机的信号BUSY=1，即“忙”。(注意： 可见打印机的BUSY信号的置1不是打印机完成的 ，而是由STROBE信号引起的)。 待打印机处理完该数据后，它产生信号ACK=0 ，表示打印机准备就绪。同时ACK的前沿或后沿( 可任选)使BUSY=1，即“闲”。此时一个数据的 传送过程结束。可进行下一个数据的传送。
例：将PC口的PC2引脚置位的程序段： MOV DX，303H ；8255A控制口地址 MOV AL，05H ；使PC2＝1的控制字 OUT DX，AL ；送到控制口 如果要使该引脚复位，则用下列程序段实现： MOV DX，303H ；8255A控制口地址 MOV AL，04H ；使PC2＝0的控制字 OUT DX，AL ；送到控制口
4
②面向I／O设备的信号线有：
PA0一PA7：端口A的输入/输出线 PB0一PB7：端口B的输入/输出线
PC0一PC7：端口C的输入/输出线
注： Ⅰ. A、B口只作输入/输出的数据口，有时也可 用于读取外设的状态信号(如打印机的“忙”状态) ，但它们都不是专门的状态口。

33
第七章
参考程序片断： MOV AL, 10010000B ; 控制字 OUT 0F6H, AL ; 写入控制字 LP: IN AL, 0F0H ; 从A口读入开关状态 OUT 0F2H, AL ; B口控制LED,指示开关状态 CALL DELAY1S JMP LP
思考：
若地址大于FFH，则程序应该怎么改？
dp g f e d c b a
g
d
b
c
DP
g f e d c b a 1
阴 极
0
1
1
0
1
36
1
0
第七章
十六进制数共阴极的七段显示码表
十六进制数字
0 1 2 3 4 5 6
七段显示码
3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH
十六进制数字
8 9 A b C d E
七段显示码
7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H
内部逻辑 6
端口C (低4位)
B 组B 端口
PC3~PC0
（8位）
PB7~PB0
CPU接口
外设接口
第七章
8255A与系统的连接示意图
7
第七章
3、各部分功能简介
数据端口
A、B、C：可用来和外设传送信息；每
个端口8位，通过编程设定其为输入口或输出口；
工作方式 0 1 8255数据端口功能表 B口 A口 C口
教材第九章内容
第七章
可编程外围接口芯片8255A及其应用
7.1 8255A的工作原理
一、8255A的结构和功能
二、8255A的控制字及初始化编程 三、8255A工作方式和C口状态字

CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输 方式时，主要依据是什么？ CPU与外设之间的数据传输有以下三种方式：程序方式、中断 方式、DMA方式。 其中程序方式又可分为无条件传送方式和查询方式两种方式。 在CPU外设传送数据不太频繁的情况下一般采用无条件传送 方式。 在CPU用于传输数据的时间较长且外设数目不多时采用查询 方式。 在实时系统以及多个外设的系统中，为了提高CPU的效率和 使系统具有实时性能，采用中断传送方式。 如I/O设备的数据传输效率较高，那么CPU和这样的外设进 行数据传输是，即使尽量压缩程序查询方式和中断方式中的 非数据传输时间，也仍然不能满足要求。这是因为在这两种 方式下，还存在另外一个影响速度的原因，即它们都是按字 节或字来进行传输的。为了解决这个问题，实现按数据块传 输，就需要改变传输方式，这就是直接存储器传输方式，即 DMA方式。
例题：若C口的PC7位要求置1，PC3位要求置0，且控制口地 址为00EEH，请写出该片8255初始化程序。 MOV AL, 00001111B MOV DX, 00EEH OUT DX, AL MOV AL, 00000110B OUT DX, AL ;对C口的PC7置位
;对C口的PC3复位
7-2 8255应用举例
第七章 可编程并行接口芯片8255A
• 7-1 8255简介
• 7-2 8255应用举例
7-1 8255简介
一、8255结构及引脚功能 二、8255工作方式 三、8255初始化
一、8255结构及引脚功能 1.结构引脚：由四部分组成。
（1）数据总线缓冲器（D0-D7）：实现8255同CPU之间数 据交换，CPU通过执行IN，OUT指令实现发送接收数据， CPU向8255发出的控制字，状态字都由它传送。 （2）读写控制逻辑：接收CPU的A0，A1，RD，WR，CS， 将这些信号组合后得到对A组B组部件的控制命令。其中 A0，A1为片内寻址，决定了8255有四个端口地址，A2A19为片外寻址线，通过地址译码器连到CS端。 （3）数据端口A，B，C：为三个独立的输入/输出口（与 外设连接）。 （4）A组B组控制电路：这两组控制电路根据CPU发出的方 式选择字来控制8255的工作方式，一方面接收芯片内部 总线上的控制字，一方面接收来自读/写控制逻辑电路 的读/写命令，据此决定两组端口的工作方式和读/写操 作。

（1）输入输出端口
可编程并行接口芯片8255A
3个8位的并行端口A，B，C，其中，端口A和端口B均有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入 锁存器，端口C有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。端口C被分成高4位和低4位，可作 为基本输入输出端口、状态或控制信息传送端口，分别与端口A和端口B配合工作。
⑤ 整个写周期结束后地址信号消失。
2 方式1
可编程并行接口芯片8255A
方式1是一种选通式输入输出工作方式，其特点是与外设传送数据时，需要设置联络信号。在这种方 式下，端口C的部分位用作选通控制信号，控制端口A和B的数据输入输出。
（a）
（b）
8255A在方式1时的输入信号
（a）端口A在方式1时的输入信号 （b）端口B在方式1时的输入信号
可编程并行接口芯片8255A
1.3 8255A的工作方式
1 方式0
方式0是8255A的基本输入输出方式，其特点是 无需设置联络信号，8255A就可以直接与外设进行简 单的无条件数据传送。方式0适用于无条件数据传送 或查询式数据传送。
在这种方式下，3个端口都可以设置为输入输出 端口，但不能同时既作为输入又作为输出。其中，端 口A和B为8位端口，输入、输出均有锁存能力；端口 C可分为两个4位端口（高4位和低4位），仅对输出有 锁存能力。
微机原理与接口技术
可编程并行接口芯片8255A
1.1 8255A的引脚及功能
8255A是40引脚的双列直插式芯片。
读信号，输入，用于控制数据流的读出， 低电平有效。该信号有效时，表示允许 CPU 从 8255A 端 口 中 读 取 数 据 或 状 态 信 息。
片选信号，由CPU输入，低电平有效。 该 信 号 有 效 时 ， 表 示 8255A 被 选 中 ， 允 许与CPU交换信息。

方式2的方式控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1
端口A 方式
B组方式
0=方式0 1=方式1
PC2~PC0 1=输入 0=输出
端口B 1=输入 0=输出
方式2的控制信号
PC3 PA7 ~PA0
INTE1 INTE2 WR INTRA
PC7 PC6
PC4 PC5
OBFA ACKA STBA IBFA
二、 8255A的控制字
8255A控制字分为两类。


芯片各端口的方式选择控制字，它可以 使8255A的3个数据端口工作在不同的工作 方式。 C端口置位/复位控制字，它可以使C端口 中的任何一条口线进行置位或复位，而不 影响其他各位的状态。
1.方式控制字
2. 端口C置1/0控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 000 001 010 011 100 101 110 111 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 1=置1 0=置0
输出缓冲区满信号 外设收到数据,发响应信号 外设准备好数据,发选通信号 8255A收到数据,向外设 发输入缓冲区满信号
RD
PC2~PC0
I O
方式2时序
WR
OBFA INTRA ACKA STBA 3 tSIB IBFA 8 7 输入有效 输出数据 输出有效 输入数据 4 tSIT 5 6 1 2 tWOB tWIT tAOB
X
X
X
X
X
INTEB
IBFB
INTRB
2）方式1输出
① OBF（Output Buffer Full）输出缓冲器满信号， 低电平有效，输出。当它为低电平时，表示CPU 已将数据写到8255A的指定输出端口，即数据已 被输出锁存器锁存，并出现在端口数据线 PA7~PA0或PB7~PB0上，通知外设可将数据取 走。 ② ACK（Acknowledge）：外设的应答信号，低 电平有效，由外设送给8255A。当它为低电平时， 表示CPU输出到8255A的A口或B口的数据已被外 设接受。

8255A芯片在工业控制中的应用
在工业控制中，8255A芯片可以用于采集各种传感器的数据。
传感器数据采集
执行器控制
安全监控
自动化生产
通过编程，8255A芯片可以控制各种执行器，如电机、阀门等。
8255A芯片可以用于监控工业生产过程中的各种安全参数。
通过与PLC等其他工业控制设备的配合，8255A芯片可以实现自动化生产流程的控制和管理。
OUT 83H ;将累加器A的内容输出到83H端口
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编程实例
HLT ;结束程序
编程实例
这是一个简单的8255A编程示例，用于初始化芯片并设置一个特定的端口。在这个例子中，我们使用汇编语言进行编程，通过`OUT`指令将累加器A的内容输出到83H端口，然后通过`HLT`指令结束程序。
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根据项目需求和开发环境，选择合适的编程语言。
2.选择编程语言
使用所选的编程语言编写代码，实现8255A芯片的控制逻辑。
3.编写代码
完成基本功能后，进行全面的测试，并根据测试结果优化代码。
5.测试和优化
将代码编译成可在芯片上运行的格式，并通过仿真或实际硬件进行调试。
4.编译和调试
8255A芯片在微机接口中的应用
作为微机的接口，8255A芯片可以实现与其他设备或系统的数据通信。 通过8255A芯片，微机可以扩展其I/O端口，从而连接更多的外部设备。 在微机接口中，8255A芯片的并行处理能力可以提高数据处理速度。 通过编程，8255A芯片可以用于实时控制微机系统的某些功能。 数据通信 扩展I/O端口 并行数据处理 实时控制
可靠性更强
应用领域拓展

☀ 8086系统中，若8255的8根数据线接在系统数据线的低八位，8255占用连

续4个I/O偶地址：X 0, X 2, X 4 , X 6 A2 A1 A0 … 8086 A1 A0 0 … 8255 0 0 0 ……. 端口A (X 0) 0 1 0 ……端口B (X 2) 1 0 0 ……端口C (X 4) 1 1 0 …….控制口 (X 6)
1
1
0
1
C口
控制寄存器
◆ 8255A的A1A0、/RD、/WR、/CS组合起来实现的基本操作如表9-1所示。
表9-1
8255的基本操作
◆ 与地址总线的连接：与8253一样， ♣ 在8位数据总线CPU系统中，端口输入端A1A0分别与地址总线A1A0相连即可。 ♣ 在16位数据总线CPU系统中，地址总线A2A1连到8255A的A1A0端。若 8255A的 D7~D0接在CPU 的低8位数据线上，则要用偶端口地址来寻址8255A(A0=0)；而 D7~D0 接在CPU 的高8位数据线上，则要用奇端口地址来寻址8255A(A0=1)。
二、8255A的控制字
8255A有两类控制字：
① 方式选择控制字（用于各个端口） ② 置位/复位控制字（用于对C口的任一位 的置位/复位操作） 这两类控制字，都被写入一个控制寄存器中。 8255A用控制字的D7位（=1或0）来区分这两类
控制字。 D7位 称为标志位（或特征位）
D7=1：方式选择控制字
第九章 可编程外围接口芯 片8255A及其应用
9-1 8255A的工作原理 9-2 8255A的应用举例
9-1 8255A的工作原理
一、8255A的结构和功能
8位数据端 口PA
端口 选择 地址 线

4. 读/写控制逻辑：用来管理数据、控制字和状态字的传送，接收 系统总线发来的有关信号，并向A、B两组控制部件发送命令。
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9.1：并行通信和并行接口8255A——8255A
8255A的引脚功能
DIP封装，共40个引脚。
1. 连接系统总线的主要引脚
PA 3 1 PA 2 PA 1
D0～D7：数据线，双向，连CPU数据总线； RESET：复位输入，接系统总线的RESET；
对端口 A 写
对端口 B 写
输
对端口 C 写
对控制口 写
出
数据缓冲器为 三态
断 开
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9.1：并行通信和并行接口8255A——8255A
8255A的引脚功能
2. 连接外设端的引脚
PA0~PA7：A口外设数据线，接外设； PB0~PB7：B口外设数据线，接外设； PC0~PC7：C口外设数据线或联络线，接外设。
含3个独立的8位并行输入/输出端口，各端口均具有数 据的控制和锁存能力。可通过编程设置各端口的工作方式 和数据传送方向(入/出/双向)。
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9.1：并行通信和并行接口8255A——8255A 8255A的内部结构
D0~D7
RD RD AA10 RD RESET
A组控制
数据总线 缓冲器 读/写 控制逻辑
并行通信和并行接口 8255A——8255A
9.1：并行通信和并行接口8255A
1. 串行通信和并行通信 2. 可编程并行接口芯片8255A
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9.1：并行通信和并行接口8255A——串行通信和并行通信
两种数据通信方式：串行传送和并行传送。
▪ 并行传送：数据在多条并行1位宽的传输线上同时由源传
送到目的。以1字节的数据为例，在并行传送中，1字节的