8255A的工作方式及其初始化编程

8255A 的工作方式及其初始化编程
8255A 有三种工作方式:基本输入/输出方式、单向选通输入/输出方式和双向选通输入/输出方式.
1．8255A 的工作方式
(1)方式0:基本输入/输出方式(basic Input/Output)
方式0是8255A 的基本输入/输出方式,其特点是与外设传送数据时,不需要设置专用的联络(应答)信号,可以无条件的直接进行I/O 传送.
A, B, C 3个端口都可以工作在方式0.
A 口和
B 口工作在方式0时,只能设置为以8位数据格式输入/输出;
C 口工作在方式0时,可以高4位和低4位分别设置为数据输入或数据输出方式.
方式0常用于与外设无条件数据传送或查询方式数据传送.
(2)方式1:单向选通输入/输出方式(strobe Input/Output)
方式1是一种带选通信号的单方向输入/输出工作方式,其特点是:与外设传送数据时,需要联络信号进行协调,允许用查询或中断方式传送数据.
由于C 口的PC0, PC1和PC2定义为B 口工作在方式1的联络信号线,PC3,
PC4和PC5定义为A 口工作方式1的联络信号线,因此只允许A 口和B 口工作
在方式1.
A 口和
B 口工作在方式1,当数据输入时,
C 口的引脚信号定义如图7.6所
示.PC3, PC4和PC5定义为A 口的联络信号线INTRA, A STB 和IBFA, PC0, PC1和PC2定义为B 口的联络信号线INTRB, IBFB 和B STB ,剩余的PC6和PC7仍可以作为基本I/O 线,工作在方式0.
方式1输入联络信号的功能如下:
STB (strobe input):选通信号,输入,低电平有效.此信号由外设产生输入,当STB 有效时,选通A 口或B 口的输入数据锁存器,锁存由外设输入的数据,供CPU 读取.
IBF(input buffer full):输入缓冲器满信号,输出,高电平有效.当A 口或B 口的输入数
据锁存器接收到外设输入的数据时,IBF 变为高电平,作为对外设STB 的响应信号,CPU 读取
数据后IBF 被清除.
INTR:中断请求信号,输出,高电平有效,用于请求以中断方式传送数据.
为了能实现用中断方式传送数据,在8255A 内部设有一个中断允许触发器INTE,当触发器
为"1"时允许中断,为"0"时禁止中断.A 口的触发器由PC4置位或复位,B 口的触发器由PC2置
位或复位. 方式1数据输入的时序如图7.7所示.
当外设的数据准备就绪后,向8255A 发送STB 信号以便锁存输入的数据, STB 的宽度至少为500ns,在STB 有效之后的约300ns,IBF 变为高电平,并一直保持到RD 信号由低电平变为高电平,待
CPU 读取数据后约300ns 变为低电平,表示一次数据传送结束.INTR 是在中
断允许触发器INTE 为1,且IBF 为1(8255A 接收到数据)的条件下,在STB
后沿(由低变高)之后约300ns 变为高电平,用以向CPU 发出中断请求,待
RD 变为低电平后约400ns, INTR 被撤销.
A 口和
B 口工作在方式1,当数据输出时,
C 口的引脚信号定义如图7.8所示.
PC3, PC6和PC7定义为A 口联络信号线INTRA,A ACK 和A OBF ,PC0,
PC1和PC2定义为B 口联络信号线INTRB, B OBF 和B ACK ,剩余的PC4
和PC5仍可以作为基本I/O 线,工作在方式0.
方式1输出联络信号的功能如下:
OBF (output buffer full):输出缓冲器满指示信号输出,低电平有效.
OBF 信号由8255A 发送给外设,当CPU 将数据写入数据端口时, OBF 变为低
电平,用于通知外设读取数据端口中的数据.
ACK (acknowledge input):应答信号,输入,低电平有效. ACK 信号由
外设发送给8255A,作为对OBF 信号的响应信号,表示输出的数据已经被外设接
收,同时清除OBF 信号.
INTR:中断请求信号,输出,高电平有效.用于请求以中断方式传送数据.
方式1数据输出的时序如图7.9所示.当CPU 向8255A 写入数据时,WR 信号上升沿后约650ns, OBF 有效,发送给外设,作为外设接收数据的选通信号.当外设接收到送来的数据后,向8255A 回送ACK 信号,作为对OBF 信号的应答.ACK 信号有效之后约350ns, OBF 变为无效,表明一次数据传送结束.INTR 信号在中断允许触发器INTE 为1且
信号无效之后约350ns 变为
高电平.
若用中断方式传送数据时,通常把INTR连到8259A的请求输入端IRi.
(3)方式2:双向选通输入/输出方式(bi-directional bus)
方式2为双向选通输入/输出方式,是方式1输入和输出的组合,即同一端口的信号线
既可以输入又可以输出.由于C口的PC7～PC3定义为A口工作在方式2时的联络信号线,
因此只允许A口工作在方式2,引脚信号定义如图7.10所示.
由图7.10可以看出,PA7～PA0为双方向数据端口,既可以输入数据又可以输出数据.
C口的PC7～PC3定义为A口的联络信号线,其中PC4和PC5作为数据输入时的联络信
号线,PC4定义为输入选通信号
STB,PC5定义为输入缓冲器满IBFA;
A
PC6和PC7作为数据输出时的联络信号线,PC7定义为输出缓冲器满
OBF,PC6定义
A
为输出应答信号
ACK;PC3定义为中断请求信号INTRA.
A
需要注意的是:输入和输出公用一个中断请求线PC3,但中断允许触发器有两个,即输入中断允许触发器为INTE2,由PC4写入设置,输出中断允许触发器为INTE1,由PC6写入设置,剩余的PC2～PC0仍可以作为基本I/O线,工作在方式0.
2．8255A初始化编程
8255A的A,B,C三个端口的工作方式是在初始化编程时,通过向8255A的控制端口写入控制字来设定的.
8255A由编程写入的控制字有两个:方式控制字和置位/复位控制字.方式控制字用于设置端口A, B, C的工作方式和数据传送方向;置位/复位控制字用于设置C口的PC7～PC0中某一条口线PCi(i＝0～7)的电平.两个控制字公用一个端口地址,由控制字的最高位作为区分这两个控制字的标志位.
(1)方式控制字的格式 8255A工作方式控制字的格式如图7.11所示.
D0:设置PC3～PC0的数据传送方向.D0＝1为输入;D0＝0为输出.
D1:设置B口的数据传送方向.D1＝1为输入;D1＝0为输出．
D2:设置B口的工作方式.D2＝1为方式1;D2＝0为方式0.
D3:设置PC7～PC4的数据传送方向.D3＝1为输入;D3＝0为输出.
D4:设置A口的数据传送方向.D4＝1为输入;D4＝0为输出.
D6D5:设置A口的工作方式.D6D5＝00为方式0,D6D5＝01为方式1,D6D5＝10
或11为方式2.
D7:方式控制字的标志位,恒为1.
例如,将8255A的A口设定为工作方式0输入,B口设定为工作方式1输出,C口没有定义,工作方式控制字为10010100B. (2)C口置位/复位控制字的格式
8255A C口置位/复位控制字的格式如图7.12所示.
8255A C口置位/复位控制字用于设置C口某一位口线PCi(i＝0～7)
输出为高电平(置位)或低电平(复位),对各端口的工作方式没有影响.
D3～D1:8种状态组合000～111对应表示PC0～PC7.
D0:用来设定指定口线PCi为高电平还是低电平.当D0＝1时,指定
口线PCi输出高电平;当D0＝0时,指定口线PCi输出低电平.
D6～D4没有定义,状态可以任意,通常设置为0.D7位作为标志位,
恒为0.例如,若把PC2口线输出状态设置为高电平,则置位/复位控制字
为00000101B.
(3)8255A初始化编程
8255A的初始化编程比较简单,只需要将工作方式控制字写入控制端口即可.另外,C口置位/复位控制字的写入只是对C口指定位输出状态起作用,对A口和B口的工作方式没有影响,因此只有需要在初始化时指定C口某一位的输出电平时,才写入C口置位/复位控制字.
【例7.1】设8255A的A口工作在方式0,数据输出,B口工作在方式1,数据输入,编写初始化程序(设8255A的端口地址为FF80H～FF83H).
初始化程序如下:
MOV DX, 0FF83H ; 控制寄存器端口地址为FF83H
MOV AL, 10000110B ; A口方式0, 数据输出, B口方式1, 数据输入
OUT DX, AL ; 将控制字写入控制端
【例7.2】将8255A的C口中PC0设置为高电平输出,PC5设置为低电平输出,编写初始化程序(设8255A的端口地址为FF80H～FF83H).
初始化程序如下:
MOV DX, 0FF83H ; 控制端口的地址为FF83H
MOV AL, 00000001B ; PC0设置为高电平输出
OUT DX, AL ; 将控制字写入控制端口
MOV AL, 00001010B ; PC5设置为低电平输出
OUT DX, AL ; 将控制字写入控制端口。