8251串行接口和8255并行接口
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可编程串行通信接口芯片8251A
可编程串行通信接口芯片8251A可编程串行通信接口芯片8251A2010-05-25 15：058251 A是一个通用串行输入/输出接口，可用来将86系列CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。
它能将主机以并行方式输入的8位数据变换成逐位输出的串行信号；也能将串行输入数据变换成并行数据传送给处理机。
由于由接口芯片硬件完成串行通信的基本过程，从而大大减轻了CPU的负担，被广泛应用于长距离通信系统及计算机网络。
8251A是一个功能很强的全双工可编程串行通信接口，具有独立的双缓冲结构的接收和发送器，通过编程可以选择同步方式或者异步方式。
在同步方式下，既可以设定为内同步方式也可以设定为外同步方式，并可以在内同步方式时自动插入一个到两个同步字符。
传送字符的数据位可以定义为5~8位，波特率0~64K可选择。
在异步方式下，可以自动产生起始和停止位，并可以编程选择传送字符为5~8位之间的数据位以及1、1/2位之中的停止位，波特率0~19.2K可选择。
同步和异步方式都具有对奇偶错、覆盖错以及帧错误的检测能力。
一、8251A内部结构及功能图8.5.1为8251A结构框图。
作为常用的通信接口，和8255A类似，8251A 的结构也可以归纳为以下三个部分：第一部分是和CPU或者总线的接口部分，其中包括数据总线缓冲器、读/写控制逻辑。
数据总线缓冲器用来把8251A和系统数据总线相连，在CPU执行输入/输出指令期间，由数据总线缓冲器发送和接收数据，此外，控制字，命令字和状态信息也通过数据总线缓冲器传输，读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作。
CPU通过数据总线缓冲器和读写控制逻辑向8251A写入工作方式和控制命令字，对芯片初始化；向8251A写入要发送字符的数据代码，送到发送缓冲器进行并行到串行的转换，并且将接收的、已转换成并行代码的接收缓冲器中的字符数据读入CPU。
第二部分是数据格式转换部分，包括发送缓冲器、并行数据到串行数据转换的发送移位器，接收缓冲器和串行数据到并行数据转换的接收移位器，以及发送控制电路和接收控制电路。
8255可编程并行接口知识点总结
8255可编程并⾏接⼝知识点总结可编程并⾏接⼝8255知识点总结8255A 是INTEL系列的并⾏接⼝芯⽚，由于它是⼀种可编程的外部接⼝部件，通常作为微机系统总线与外部设备的接⼝控制部件，可通过软件来设置芯⽚的⼯作⽅式，⽤8255A 连接外部设备时，通常不需要附加外部电路，给使⽤带来很⼤的⽅便。
1、内部结构2、引脚说明8255作为主机与外设的连接芯⽚，必须提供与主机相连的3个总线接⼝，即数据线、地址线、控制线接⼝。
同时必须具有与外设连接的接⼝A、B、C⼝。
由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因⽽8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。
（1）与CPU连接部分根据定义，8255能并⾏传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。
由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C⼝及控制寄存器，故地址线为两根A0、A1。
此外CPU要对8255进⾏读、写与⽚选操作，所以控制线为⽚选、复位、读、写信号。
各信号的引脚编号如下：总线分类：（2）与外设接⼝部分8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道⼜有8根线与外设连接，所以8255可以⽤24根线与外设连接，若进⾏开关量控制，则8255可同时控制24路开关。
①数据端⼝A、B、C端⼝A(PA0-PA7)：对应了1个8位的数据输⼊锁存器和1个数据输出锁存/缓冲器。
所以A 作为输⼊或输出时，数据均受到锁存。
端⼝B(PB0-PB7)：对应了1个8位的数据输⼊缓冲器和1个数据输出锁存器/缓冲器。
所以B 输⼊锁存，输出不受到锁存。
端⼝C（PC0-PB7）：对应1个8位数据缓冲器和1个数据输出锁存/缓冲器，所以C输⼊不锁村，输出锁存。
当8255⼯作于应答I/O⽅式时，C⼝⽤于应答信号的通信。
A、B组的逻辑控制功能A组：组成：端⼝A（PA0-PA7）和端⼝C的⾼4位（PC4-PC7）这⼏个端⼝由A组统⼀进⾏逻辑控制。
D8.1并行接口芯片8255A
5. A口外设数据线PA7～PA0（双向） B口外设数据线PB7～PB0（双向） C口外设数据线PC7～PC0（双向）
8.1.3 8255A的工作方式
1. 方式0——基本输入输出方式 特点：适用于PA口、PB口和PC口作输入/输出端口， 2. 方式1——选通输入/输出方式（应答式输入/输出） 特点：适用于PA口和PB口作输入/输出端口，PC口 主要作为联络线；
（ 其他）
××××× 芯片禁止，数据线高阻
（说明：由于A4A3A2未用，8255A共有32个地 址，即060H～07FH，其中060H～063H为基本 地址，其余为影像地址）
2. 读写控制信号RD，WR 3. 复位信号RESET——当RESET=1（有效）时， 8255A复位，内部寄存器被清除，三个端口自动置 为输入方式； 4. 数据线D7～D0——双向、三态，用于8255A与 CPU之间的数据传送；
PC7
8.1.5 8255A应用举例 例1. 用8255A作为打印机的接口，工作于方式0， CPU用查询方式将BUFF缓冲区中的100个字符送打 印机打印。
D7～D0 判断是否忙 AB CPU
DB
译 码
PA7～PA0 8255A 驱动 CS初始化 PC6 PC2 A1 A0
打印机 STB BUSY
D7 ～ D0
DB
用于 输出 用于 输入
A口
输出设备 OBFA ACKA 输入设备 IBFA STBA
AB CPU
译 码
8255A CS PC7 PC6 A1 PC5 A0 PC4 PC3 INTRA
8.l.4 8255A的控制字（必须记住!） 1. 方式选择控制字—用于决定8255A三个端口的工作方式
PC6/PC2——响应信号ACKA/ACKB，低电平 有效；外设在OBF=0（缓冲器满）的条件下，用 ACK=0表示将数据取走，同时由8255内部逻辑 使OBF=1（示空），在中断允许（INTE=1） 时，使INTR=1产生中断请求。 PC3/PC0——中断请求信号输出INTRA/INTRB
串行通信和可编程串行接口芯片8251A
在8251a芯片与微处理器之间，数据线需要进行正确连接，确保数据传输的可靠 性和稳定性。
控制线的连接
控制线用于控制8251a芯片的工作方式和状态，如起始位、 停止位、波特率等。
控制线通常由微处理器通过编程设置，以实现串行通信的参 数配置和控制。
地址线的连接
地址线用于标识8251a芯片在系统中的地址，以便微处理 器能够正确寻址和访问。
02
movwf CR ; 将值写入CR寄存器
03 movlw 0x01 ; 设置IER寄存器，允许接收中断
初始化编程
movwf IER ; 将值写入IER寄存器
```ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据发送编程
01 发送步骤
02
将数据写入发送缓冲寄存器（THR）。
03
通过设置控制寄存器（CR）的发送使能位启动发送过
程。
数据发送编程
编程控制
通过编程控制8251A的工作模式、 波特率、数据位、停止位等参数， 实现灵活的串行通信功能。
感谢您的观看
THANKS
05 串行通信协议及8251a的 应用
RS-232C协议
定义
RS-232C是一种标准的串行通信协议，用于 连接计算机和其他设备。
特点
采用单端信号传输方式，具有高电平、低电 平两种逻辑状态，传输距离较近。
应用
常用于连接计算机和调制解调器、打印机等 低速设备。
RS-485协议
定义
RS-485是一种改进的串行通信协议，克服了RS-232C传输距离较 近的限制。
• 数据发送代码示例
数据发送编程
01
```
02
movlw 0x12 ; 要发送的数据是0x12
03
控制线的连接
控制线用于控制8251a芯片的工作方式和状态，如起始位、 停止位、波特率等。
控制线通常由微处理器通过编程设置，以实现串行通信的参 数配置和控制。
地址线的连接
地址线用于标识8251a芯片在系统中的地址，以便微处理 器能够正确寻址和访问。
02
movwf CR ; 将值写入CR寄存器
03 movlw 0x01 ; 设置IER寄存器，允许接收中断
初始化编程
movwf IER ; 将值写入IER寄存器
```ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据发送编程
01 发送步骤
02
将数据写入发送缓冲寄存器（THR）。
03
通过设置控制寄存器（CR）的发送使能位启动发送过
程。
数据发送编程
编程控制
通过编程控制8251A的工作模式、 波特率、数据位、停止位等参数， 实现灵活的串行通信功能。
感谢您的观看
THANKS
05 串行通信协议及8251a的 应用
RS-232C协议
定义
RS-232C是一种标准的串行通信协议，用于 连接计算机和其他设备。
特点
采用单端信号传输方式，具有高电平、低电 平两种逻辑状态，传输距离较近。
应用
常用于连接计算机和调制解调器、打印机等 低速设备。
RS-485协议
定义
RS-485是一种改进的串行通信协议，克服了RS-232C传输距离较 近的限制。
• 数据发送代码示例
数据发送编程
01
```
02
movlw 0x12 ; 要发送的数据是0x12
03
微机第7章 8255芯片
信号等； C口未被用作联络信号的其它位可工作在方式 0。
第7章典型可编程接口芯片及应用
2.
端口C按位置/复位控制字
D7 0 标识 X X 未用 X B2
D0 B1 B0 1/0 D0=1 置1 D0=0 复位 0 1 2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 3 4 5 6 7 1
说明： （1）写入8255的控制口。 （2）该控制字仅对8255的端
A组 控制 D7～D0 RD WR A0 A1 CS RESET 缓冲 读写 控制 逻辑 B组 控制
端口A 端口C (上部) 端口C (下部) 端口B
PA7 ～ PA0 PC7 ～ PC4 PC3 ～ PC0 PB7 ～ PB0
二、8255 PIN功能
40个引脚双列直插的NMOS器件
1.
与外设连接引脚
（2）对C口，其高低4位两部分可相同（同为输入或输出）也可不同。
但对端口8位的读写是在一条指令中作为整体来操作，可采用以下措施： CPU 高4 低4 IN 入 出 必须屏蔽低四位 IN 出 入 必须屏蔽高四位 IN 入 入 读入的8位均有用 OUT 入 出 输出数据只设在低4位 OUT 出 入 输出数据只设在高4位 OUT 出 出 输出8位数据
第7章典型可编程接口芯片及应用
一、8255的内部结构
1.
端口
A组 控制 缓冲 读写 控制 逻辑 B组 控制
端口A 端口C (上部) 端口C (下部) 端口B
PA7 ～ PA0 PC7 ～ PC4 PC3 ～ PC0 PB7 ～ PB0
（1）端口A(PA7~PA0)：
D7～D0 由一个8位数据输入锁存器和一 RD 个8位数据输出锁存器及缓冲器组成， WR A0 可工作于双向方式。 A1 CS （2）端口B (PB7~PB0) ： RESET
计算机第十章：串行通信和8251A
8251a芯片结构
内部寄存器
8251a芯片内部包含多个寄存器， 用于存储控制信息、状态信息和 数据信息。
控制逻辑
8251a芯片具有复杂的控制逻辑， 用于管理串行通信的各种操作， 如数据接收、数据发送、中断处 理等。
接口电路
8251a芯片提供与微处理器的接 口电路，包括数据总线、地址总 线和控制总线，以便与微处理器 进行通信。
用于提供芯片所需的工作 电源和地线。
03 串行通信协议与标准
CHAPTER
RS-232C协议
信号电平
传输距离
采用负逻辑，逻辑“1”为-3V～-15V，逻辑 “0”为+3V～+15V。
最大传输距离约为15米，传输速率较低。
连接器
通常使用9针或25针的D型连接器。
应用场景
常用于计算机与外设之间的通信，如鼠标 、键盘等。
谢谢
THANKS
连接器
USB接口有A、B、C三种类型，其中A型 为扁平矩形接口，B型为方形或梯形接口，
C型为新型的小巧圆形接口。
传输速度
USB 2.0标准支持480Mbps的传输速度， USB 3.0标准支持5Gbps的传输速度， USB 3.1标准支持10Gbps的传输速度。
应用场景
广泛应用于计算机与外部设备的连接和数 据传输，如打印机、扫描仪、数码相机等。
数据发送
向8251a的数据寄存器写入要发送的数据， 然后启动方式将8251a初始化为异 步通信模式，设置波特率为
9600bps，数据格式为8位数据位、 1位停止位、无校验。
A
B
C
D
中断处理
编写中断服务程序，处理通信过程中的异 常情况。
数据接收
第七章串行通信接口8251
15
三、面向比特的同步通信数据格式 1.最有代表性的是： ①IBM的SDLC（Synchronous Data Link Control），同步
数据链路控制规程。 ②ANSI的ADCCP（Advanced Data Communication
Control Procedure）。
③ISO的HDLC（High Level Data link Control）高级数据 链路控制规程。
功能：异步起止协议 同步面向字符协议 组成：接收器、发送器、调制控制、读/写控制、数据总线
缓冲器
27
数据总线 缓冲器
RESET CLK C/D RD WR CS
DTR DSR
RTS
CTS
读/写 控制逻辑
调制控制
发送缓冲器 发送控制
TXD TXRDY TXEMPTY
TXC
接收缓冲器 接收控制
RXD RXRDY SYNDET/BD
10100 0101 空
起始位
停 止
闲 位
0
数据位
位
低
高 校验位
应用：早期电传机
2.特点：是一个字符一个字符传输
10001
13
二、面向字符的同步通信格式 1.功能：
是一次传送若干个字符组成的数据块，并且规定了10个特殊字 符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控 制信息。 2.数据格式（一帧）
RXC
28
8251A的引脚信号
29
1.发送器
①TXRDY（Transmitter Ready）：发送器准备好，高电平有 效
SYN SYN SOH 标题 STX 数据块 ETB/ETX 块校验
14
3.特定字符的定义：
三、面向比特的同步通信数据格式 1.最有代表性的是： ①IBM的SDLC（Synchronous Data Link Control），同步
数据链路控制规程。 ②ANSI的ADCCP（Advanced Data Communication
Control Procedure）。
③ISO的HDLC（High Level Data link Control）高级数据 链路控制规程。
功能：异步起止协议 同步面向字符协议 组成：接收器、发送器、调制控制、读/写控制、数据总线
缓冲器
27
数据总线 缓冲器
RESET CLK C/D RD WR CS
DTR DSR
RTS
CTS
读/写 控制逻辑
调制控制
发送缓冲器 发送控制
TXD TXRDY TXEMPTY
TXC
接收缓冲器 接收控制
RXD RXRDY SYNDET/BD
10100 0101 空
起始位
停 止
闲 位
0
数据位
位
低
高 校验位
应用：早期电传机
2.特点：是一个字符一个字符传输
10001
13
二、面向字符的同步通信格式 1.功能：
是一次传送若干个字符组成的数据块，并且规定了10个特殊字 符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控 制信息。 2.数据格式（一帧）
RXC
28
8251A的引脚信号
29
1.发送器
①TXRDY（Transmitter Ready）：发送器准备好，高电平有 效
SYN SYN SOH 标题 STX 数据块 ETB/ETX 块校验
14
3.特定字符的定义：
微机原理第10章并行接口芯片8255
甲机（发送）
1方式
8255
PA0～7
CPU
PC4 PC0
PC5～7 PC1.2.3 PB0～7
OBF PC7
ACK PC6 INTRa PC3
未用
PB0～7 PC0～7
CPU
要求：在甲乙2台微型计算机之间并行传送1KB数据。甲 机发送，乙机接收。甲机一侧的8255采用方式1工作，乙 机一侧的8255采用方式0工作。两台微机的CPU与接口之 间都采用查询方式交换数据。
第10章 并行接口芯片8255
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6
可编程的并行接口芯片8255A-5的结构 方式选择 方式0的功能 方式1的功能 方式2的功能 8255应用举例
概述
并行接口：实现并行通信的接口就是并行接口，是在 多根数据线上，以字节/字为单位与I/O设备交换数据
它由以下几部分组成：
• 1．数据端口A、B、C 它有三个输入/输出端口：Port A、Port B和Port C。 每一个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出。
• 2．A组和B组控制电路 这是两组根据CPU的命令字控制8255A工作方式的 电路。它们有控制寄存器，接受CPU输出的命令字， 然后分别决定两组的工作方式，也可根据CPU的命令 字对端口C的每一位实现按位“复位”或“置位”操 作。
数据
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了
数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
可通过对PC6置位或复位来设置INTEa。
说明：
– 当CPU向端口A输出数据以后，在WR的上升沿使 OBFA变为低电平。
– 当外设接收到数据以后，发出一个负脉冲ACKA送给 8255A，使OBFA变为高电平。
1方式
8255
PA0～7
CPU
PC4 PC0
PC5～7 PC1.2.3 PB0～7
OBF PC7
ACK PC6 INTRa PC3
未用
PB0～7 PC0～7
CPU
要求：在甲乙2台微型计算机之间并行传送1KB数据。甲 机发送，乙机接收。甲机一侧的8255采用方式1工作，乙 机一侧的8255采用方式0工作。两台微机的CPU与接口之 间都采用查询方式交换数据。
第10章 并行接口芯片8255
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6
可编程的并行接口芯片8255A-5的结构 方式选择 方式0的功能 方式1的功能 方式2的功能 8255应用举例
概述
并行接口：实现并行通信的接口就是并行接口，是在 多根数据线上，以字节/字为单位与I/O设备交换数据
它由以下几部分组成：
• 1．数据端口A、B、C 它有三个输入/输出端口：Port A、Port B和Port C。 每一个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出。
• 2．A组和B组控制电路 这是两组根据CPU的命令字控制8255A工作方式的 电路。它们有控制寄存器，接受CPU输出的命令字， 然后分别决定两组的工作方式，也可根据CPU的命令 字对端口C的每一位实现按位“复位”或“置位”操 作。
数据
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了
数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
可通过对PC6置位或复位来设置INTEa。
说明：
– 当CPU向端口A输出数据以后，在WR的上升沿使 OBFA变为低电平。
– 当外设接收到数据以后，发出一个负脉冲ACKA送给 8255A，使OBFA变为高电平。
可编程接口芯片
6.2.3可编程计数器/定时器8253
• 1. 8253的结构和工作原理 • 2. 8253控制寄存器的格式 • 3. 8253的编程命令 • 4. 8253的工作模式
1. 8253的结构和工作原理
8253的工作原理和引脚
8253输入信号与各个功能的关系
CS RD WR A1 A0
功能
0 1 0 0 0 对计数器0设置初值
几点说明：
• 控制寄存器、状态寄存器： • 初始值寄存器、计数器、计数输出寄存器： • CLK信号： • GATE信号：对时钟的控制信号； • OUT信号：中断申请； • 工作模式：
– 计数结束产生中断 –可重复触发的单稳态触发器 – 分频器 – 方波发生器 – 选通信号发生器：软件触发、硬件触发
SC1和SC0用来选择计数器
0 0：计数器0 0 1：计数器1 1 0：计数器2 1 1：无意义
3. 8253的编程命令
• 因为8253的控制寄存器和三个计数器分别具有 独立的编程地址,并且控制寄存器本身又确定了 所控制的寄存器序号，所以，对853的编程没 有太严格的顺序规定，但必须遵守：
– 1. 对计数器设置初值前必须先写控制字 – 2. 初值设置时，要符合控制字中的格式规定
所能容纳的最大初始值；
1. 模式0—计数结束产生中断
• 模式0的特点：
– 当计数到达0时,输出端OUT为高电平； – N+1； – GATE = 0； – 计数过程中，重新写入初值； – GATE=0时写入初值，N；
（3）方式1输出控制信号说明
• OBF(output buffer full): 输出缓冲器满信 号,8255送给外设；WR上升沿有效， ACK的有效信号使它恢复为高电平
串行通信和可编程接口芯片8251A
ABCD
发送数据
通过将数据写入到8251A的数据寄存器中，然 后启动发送过程。
错误检测与处理
在数据传输过程中，应进行错误检测，如奇偶校 验、帧错误等，并采取相应的处理措施。
使用8251A芯片进行数据传输的示例
设置参数
首先，配置8251A的寄存器以设置数据传输 参数，如数据格式、波特率等。
发送数据
将要发送的数据写入到8251A的数据寄存器 中，然后启动发送过程。
03 8251A芯片与串行通信的 结合
8251A芯片在串行通信中的作用
数据传输
8251A芯片作为串行通信接口， 能够实现数据在串行通道上的传 输，包括发送和接收。
协议转换
8251A芯片可以将并行数据转换 为串行数据，或者将串行数据转 换为并行数据，实现不同协议之 间的转换。
信号调制与解调
8251A芯片可以对信号进行调制 和解调，以适应不同的传输介质 和距离要求。
工业控制
02
03
智能仪表
在工业控制系统中，传感器和执 行器之间的通信通常使用串行通 信。
பைடு நூலகம்
智能仪表之间的通信通常使用串 行通信，例如通过RS-485总线进 行数据传输。
02 8251A芯片介绍
8251A芯片的特点
高度集成
01
8251A是一款高度集成的串行通信芯片，内部包含波特率生成
器、数据接收器和发送器等模块。
异常处理
在协议转换过程中，应处理可能出现的异常情况，如协议不匹配、 数据格式错误等。
05 8251A芯片的常见问题与 解决方案
8251A芯片无法正常工作的问题及解决方案
总结词
无法正常工作
详细描述
8251A芯片无法正常工作可能是由于电源问题、接口连接不良、芯 片损坏等原因。
8255A可编程并行接口
• 三个独立的8位I/O端口,口A、口B、口C。 三个独立的8 I/O端口 端口, • 口A有输入、输出锁存器及输出缓冲器。 有输入、输出锁存器及输出缓冲器。 • 口B与口C有输入、输出缓冲器及输出锁 与口C有输入、 存器。 存器。 • 在实现高级的传输协议时，口C的8条线 在实现高级的传输协议时， 分为两组，每组4条线，分别作为口A 分为两组，每组4条线，分别作为口A与 在传输时的控制信号线。 口B在传输时的控制信号线。 • 口C的8条线可独立进行置1/置0的操作。 条线可独立进行置1/ 1/置 的操作。 • 口A、口B、口C及控制字口共占4个设备 及控制字口共占4 号。
8255A
D.C. CHARACTERISTICS
SYMBOL VIL VIH VOL(DB)
PSRSME INPUT LOW VOLTAGE INPUT HIGH VOLTAGE OUTPUTLOWVOLTAGE(DATA BUS)
MIN -0.5V 2.0V
MAX 0.8V Vcc 0.45v 0.45v
D0
X
INTE A
PC6
口 A mode 1
A 1:入 出 0:出
PC4,5
PC3
INTRA 2
PC4,5
8
PB7-0
PORT B :
D7
1 X X X
OUTPUT
D0
X 1 0 X INTE B
PORT A PC1
PC2
OBFB ACKB
Mode 1
口B
B出
PC0
INTRB
• 模式1：输出定时 模式1
8255A并行接口逻辑框图 2. 8255A并行接口逻辑框图
GROUP A CONTROL GROUPA PORT A (8)
最新并行通信和并行接口8255A——8255A教学讲义ppt课件
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。
9
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
11
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)。
7
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
2
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
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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
11
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
2
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
8255并行双机通信(修改)
；乙机初始化程序 io8255a equ 288h io8255b equ 28bh io8255c equ 28ah code segment assume cs:code start: mov dx, io8255b mov al, 98h out dx, al ；输出工作方式字，端口A为方式0输入 mov al, 01h ；使 PC0 （ ACK ）＝1， out dx, al
nop ；延时 nop mov al,01h ；使 PC0 （ACK ）＝1 out dx, al ；产生低脉冲 ACK 信号 jmp receive code ends end start
；甲机发送程序，AH=发送的数据 trsmt: mov dx, io8255c in al, dx ；查询 INTRA
＝1 ？
and al, 08h
jz trsmt mov ah ,01 ;从键盘上读一字符 int 21h mov dx, io8255a ；从A口发送数据 out dx,al jmp trsmt code ends end start
PA7 CPU D7--D0 PA6 PA5 PA4 PA3 288H CS PA2 PA1 PA0
PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 D7--D0 CPU
PC4
PC7
OBFA
Байду номын сангаасCS
288H
PC0
PC6
ACK
PC7--PC5
PC3
INTR
8255乙（接收）方式0
8255甲（发送）方式1
；乙机接收程序，AH＝接收的数据 receive: mov dx, io8255c in al, dx ；查询 PC4 ( ) =0? and al, 10h jnz receive mov dx, io8255a ;接收数据 in al, dx mov ah, al ;接收的数据存于AH mov dl,al mov ah,02 ; 接收到的字符显示屏幕 int 21h mov dx, io8255b mov al, 00h ；使 PC0 =0 out dx, al
微机原理实验报告
微机原理实验报告微机原理实验报告班级：自动化72组员梁慕佳 07054031张乐 07054033张林鹏 07054034实验一：8255 并行接口实验1 实验目的1. 学习并掌握8255 的工作方式及其应用；2. 掌握8255 典型应用电路的接法。
2 实验设备PC机一台，TD-PITE 实验装置一套。
3 实验内容1. 基本输入输出实验。
编写程序，使8255 的A口为输入，B口为输出，完成拨动开关到数据灯的数据传输。
要求只要开关拨动，数据灯的显示就发生相应改变。
2. 流水灯显示实验。
编写程序，使8255 的A口和B口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0 正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。
4 实验原理并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。
CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位或32 位等。
8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/输出方式、方式1--选通输入/输出方式、方式2--双向选通工作方式。
8255的内部结构及引脚如图2-6-1 所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图2-6-2所示。
图2-6-1 8255内部结构及外部引脚图图2-6-2 8255控制字格式5 实验步骤1. 基本输入输出实验本实验使8255 端口A工作在方式0 并作为输入口，端口B工作在方式0 并作为输出口。
用一组开关信号接入端口A，端口B 输出线接至一组数据灯上，然后通过对8255 芯片编程来实现输入输出功能。
具体实验步骤如下述：（1）实验接线图如图2-6-3所示，按图连接实验线路图；（2）编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统；（3）运行程序，改变拨动开关，同时观察LED 显示，验证程序功能。
并行通信和并行接口8255A——8255A
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10Βιβλιοθήκη 9.1：并行通信和并行接口8255A——8255A 8255A的引脚功能
A1、A0端口选择情况，见右表
A1 A0 0 0 1 1 0 1 0 1 端口 A B C 控制口
由CS*、A1、A0、RD*、WR*引脚的不 同组合，实现各种不同的功能。见下表：
CS 0 0 0 0 0 0 0 0 1 × A1 0 0 1 1 0 0 1 1 A0 RD WR 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 × × × × × × 1 1
PA 3 PA 2 PA 1 PA 0 RD CS GND A1 A0 PC 7 PC 6 PC 5 PC 4 PC 0 PC 1 PC 2 PC 3 PB 0 PB 1 PB 2 1 40 PA 4 PA 5 PA 6 PA 7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB 7 PB 6 PB 5 PB 4 PB 3
功 能 对端口 A 读 对端口 B 读 对端口 C 读 非法，不能对控制口读 对端口 A 写 对端口 B 写 对端口 C 写 对控制口 写 数据缓冲器为 三态
输
入
输 出 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；
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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——8255A 概述
Intel8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口芯片，又 称“可编程外设接口芯片”，是为Intel8080/8085系列微处理 据设计的，也可用于其它系列的微机系统。可由程序来改 变其功能，通用性强、使用灵活。通过8255A，CPU可直 接同外设相连接，是应用最广的并行I/O接口芯片。 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)。
05-1并行接口8255A-pg
第5章并行接口5.1 并行接口的特点并行接口最基本的特点是在多根数据线上以数据字节（字）为单位与I/O设备或被控对象传送信息。
板上：CPU与MCH(北桥)、MCH与ICH(南桥)、MCH或ICH与其他接口芯片间都是并行通讯板外: 打印机接口，A/D、D/A转换器接口，IEEE-488接口，开关量接口，控制设备接口等。
并行通讯的优缺点并行通讯的优点：在同样的传输率下，信息传输速度快并行并不一定都比串行快！并行通讯的缺点：随着传输距离的增加，电缆的开销大；随着频率的增加，信号间干扰增大，很难再提高传速率如硬盘从PATA到SATA的转变串行通讯串行通信是在单根导线上将二进制数一位一位地顺序传送。
例子：COM（我们的各种实验台）、键盘、鼠标 USB、1394、FDDN、10/100/1000M网，显示VGA、 SATA、AUDIO缺点：它与并行通信相比，同样传输率下速度低；需要额外的时钟电路，串并、串并转换电路等，稍复杂。
优点：近距离传输需要线路少，且可以在很高频下工作；对远距离传送节省可大量的线路成本。
大学食堂的售饭机一台主机负责管理全校所有售饭机，主机与售饭机之间通过RS－485多串口卡所延伸的串行网络连接，一台主机可管理256台售饭机，最长有效距离为1.2KM ,通过增加中继器可以成倍延长传输距离至数公里。
距离超远的在远端设置一子机，通过网络与主机进行通讯，并可管理上百台售饭机。
各售饭机与通讯控制RS485卡之间是串行通讯，RS485卡与CPU间是并行通讯。
售饭系统主机485多串口卡........................................学子餐厅学苑餐厅学士餐厅并行通讯锅炉控制系统对炉温、炉压、水面高度等信息通过传感器进行采集，在下位单片机系统中进行模数转换（并行通讯芯片）后，再通过串行接口传输到远端的锅炉监控中心。
监控中心根据各参数发出各种控制信号，通过串行通讯传到下位机，下位机再通过数模转换发出控制命令，如加水等。
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INTEB &
方式1下 、 口为输出的选通信号定义 图9-4 方式 下A、B口为输出的选通信号定义
机电工程系
（2）方式1下A口、B口均为输入 方式1
方式1输入接口 方式 输入接口A 输入接口 PA7～PA0 INTEA & PC3 RD PC6、7 、 2 INTRA I/O RD PC4 PC5 8 STBA
8255A内部结构 8255A引脚功能
机电工程系
8255A内部结构 8255A内部结构
A组 组 控制 数据 总线 缓冲器 A组 组 A口 口 （8位） 位 PA3 PA7~PA0 PA2 PA1 PA0 RD CS PC7~PC4 GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC3~PC0 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 PB0 PB1 PB7~PB0 PB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
0方式 方式 8255A 乙（接收） 接收） CPU PA0~7 PC7 PC0 PC4~6 PC1~3 PB0~7 未 用 ACK
1方式 方式 8255A PA0~7 OBF PC 7 PC6 PC3 PB0~7 PC0~5 甲（发送） 发送） CPU
；接收方的接收程序
RECEIVE：
图9-8 两种方式的并行传送接口电路框图
；8255A命令口地址 ；使PC2＝1的控制字 ；送到命令口
无关位 ××× 可设为 0 0 0
C口的位选择 D3 D2 D1 选择 0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7
图9-3 端口C置位/复位控制字格式
机电工程系
8255A的编程 9.2.2 8255A的编程
1. 方式控制字 2. 端口C置位/ 复位控制字
机电工程系
1. 方式控制字
例9-1 要把A口指定为方式1，输入，C口上半部定为输出；B口指定为方式0， 输出，C口下半部指定为输入，则工作方式命令代码是10110001B或B1H。设 8255A控制字寄存器端口地址为303H。 初始化的程序段为：
机电工程系
9.2可编程并行接口8255A 9.2可编程并行接口8255A 可编程并行接口
9.2.1 8255A内部结构及引脚功能 9.2.2 8255A的编程 9.2.3 8255A的工作方式 9.2.4 8255A的应用举例
机电工程系
8255A内部结构及引脚功能 9.2.1 8255A内部结构及引脚功能
打印机
DATA0~ DATA7 STR式 的打印机接口
机电工程系
例9-4
应用8255A工作在方式0和方式1进行双机并行通信。 应用8255A工作在方式0和方式1进行双机并行通信。 8255A工作在方式
；发送方的发送程序
TEST1:
MOV OUT MOV OUT IN AND JNZ MOV OUT MOV OUT MOV OUT IN TEST JNZ IN MOV MOV OUT CALL INC OUT
机电工程系
8255A的工作方式 9.2.3 8255A的工作方式
方式0 方式1 方式2
机电工程系
1．工作方式0 工作方式0
方式0又称为基本输入/输出方式。 （1）A口、C口的高4位、B口以及C口的低4位可分别定义为输入或输 出，各端口互相独立，故共有16种不同的组合。 （2）定义为输出的口均有锁存数据的能力，而定义为输入的口则无 锁存能力。 （3）在方式0下，C口有按位进行置位和复位的能力。
第9章
并行接口与串行接口
9.1并行接口概述 9.2可编程并行接口8255A 9.3 串行通信的基本概念 9.4 可编程串行接口8251A
机电工程系
9.1并行接口概述 9.1并行接口概述 9.1.1 并行接口的特点 9.1.2 并行接口的类型
机电工程系
9.1.1 并行接口的特点
1． 并行接口是在多根数据线上以数据字节或字为单位与I/O设备或 被控对象传输数据。 2． 并行接口适用于近距离数据传输。一次同时传送多位数据，传送 速度快。 3．在并行接口中，8位或16位是同时传输的。 4．并行传送的信息不要求固定的格式，这与串行传送的信息有固定 格式的要求不同。
方式2下的信号定义 图9-6 方式 下的信号定义
机电工程系
8255A的应用举例 9.2.4 8255A的应用举例 例9-3 例9-4
机电工程系
例9-3
应用8255A方式0 应用8255A方式0连接打印机 8255
；初始化8255A，使A口处于方式0、输出，C口高4位输入、低4位输出 MOV AL，10001000B OUT 63H，AL 8255A MOV AL，00000011B OUT 63H，AL PA7～PA0 WAIT： IN AL，62H AND AL，00100000B JNZ WAIT MOV AL，CL OUT 60H，AL PC1 MOV AL，00000010B OUT 63H，AL PC5 CALL DELAY MOV AL，00000011B OUT 63H，AL ┋
机电工程系
（1）方式1下A口、B口均为输出方式1输出 方式1 口均为输出方式1
方式1输出接口 方式 输出接口A 输出接口 PA7～PA0 PC7 INTEA & WR PC6 PC3 PC4,5 INTRA 2 OBFA ACKA 8259 I/O WR
方式1输出接口 方式 输出接口B 输出接口 PB7～PB0 PC1 PC2 PC0 OBFB ACKB INTRB
A站 站 发送器
B站 站 接收器
接收器
发送器
图9-9 全双工方式示意图
机电工程系
2．半双工
若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送， 若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送， 但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工（ Duplex） 但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工（Half Duplex） 制。
MOV MOV OUT DX,303H AL,0B1H DX,AL
1 特征位 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C口下半部 1 输入 0 输出
；8255A命令口地址 ；初始化命令 ；送到命令口
0 0 方式0 0 1 方式1 1 ×方式2
B口选择 A组方式 B组方式 C口上半部 0 方式0 1 方式1 1 输入 0 输出
AL，10100000B 63H，AL AL，0DH 63H，AL AL，DX AL，40H TEST1 AL，CL 60H，AL AL，10011000B 63H，AL AL，01H 63H，AL AL，62H AL，10H RECEIVE AL，60H CL，AL AL，00H 63H，AL DELAY AL 63H，AL ┇
机电工程系
9.3 串行通信的基本概念
9.3.1 串行数据传送方式 9.3.2 波特率和发送/接收时钟 9.3.3 串行通信的基本方式 9.3.4 信号调制与解调 9.3.5 串行接口的任务
机电工程系
9.3.1 串行数据传送方式
1．全双工 2．半双工
机电工程系
1．全双工
当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时， 当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能 在 同 一 时 刻 进 行 发 送 和 接 收 操 作 ， 这 样 的 传 送 方 式 就 是 全 双 工 （ Full Duplex） Duplex）制。
方式1输入接口 方式 输入接口B 输入接口 PB7～PB0 INTEB & PC2 PC1 PC0 8 STBB INTRB
方式1下 、 口均为输入时的信号定义 图9-5 方式 下A、B口均为输入时的信号定义
机电工程系
3．工作方式2 工作方式2
（1）工作方式2只适用于A口， B口仍按方式0或方式1工作。 ≥1 （2） A口可工作于双向方式， C口的PC7～PC3位作为A口的控 制/状态信号端口，PC2～PC0用 于B组。 （3）A口的输入/输出均有锁 存功能。在方式2工作状态下， A口既可工作于查询方式，又可 工作于中断方式。 WR PC3 PA7～PA0 & PC7 PC6 INTE1 & INTE2 PC4 PC5 PC2~0 RD 3 STBA IBFA I/O OBFA ACKA 8 INTRA
机电工程系
9.1.2 并行接口的类型
1.从并行接口数据传送的方向看，可分为两种,一是单向传送（ 1.从并行接口数据传送的方向看，可分为两种,一是单向传送（只作 从并行接口数据传送的方向看 为输入口或只作为输出口） 另一种是双向传送（既可作为输入口， 为输入口或只作为输出口）,另一种是双向传送（既可作为输入口， 也可作为输出口） 也可作为输出口） 2.从并行接口的电路结构看， 2.从并行接口的电路结构看，并行接口可分为硬接线接口和可编程接 从并行接口的电路结构看 口。 3.可编程接口可以用软件编程序的方法改变接口的工作方式及功能， 3.可编程接口可以用软件编程序的方法改变接口的工作方式及功能， 可编程接口可以用软件编程序的方法改变接口的工作方式及功能 具有广泛的适应性和很高的灵活性。 具有广泛的适应性和很高的灵活性。
表9-1 8255A基本操作与端口地址 基本操作与端口地址
CS 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 A1 0 0 1 0 0 1 1 × × 1 A0 0 1 0 0 1 0 1 × × 1 RD 0 0 0 1 1 1 1 × 1 0 WR 1 1 1 0 0 0 0 × 1 1 操 作 读A口数据 口数据 读B口数据 口数据 读C口数据 口数据 写A口数据 口数据 写B口数据 口数据 写C口数据 口数据 写控制字寄存器 总线悬浮（三态） 总线悬浮（三态） 总线悬浮 控制口不能读 63H PC端口 端口 60H 61H 62H 60H 61H 62H 63H