1、可編程并行接口芯片 8255A并行輸入 / 輸出就是把若干個二進(jìn)制位信息同時進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式。它 具有傳輸速度快、 效率高的優(yōu)點。 并行數(shù)據(jù)傳輸需用的信號線較多 （與串行傳輸 相比），不適合長距離傳輸。所以，并行數(shù)據(jù)傳輸適用于數(shù)據(jù)傳輸率要求較高， 而傳輸距離相對較短的場合。8255A 是 Intel 公司為其 80 系列微處理器生產(chǎn)的通用可編程并行輸入輸出接口 芯片，也可以與其他系列的微處理器配套使用。 由于其通用性強(qiáng)， 與微機(jī)接口方 便，且可通過程序指定完成各種輸入輸出操作，因此， 8255 獲得了廣泛的應(yīng)用。8255A 的引腳與結(jié)構(gòu)1 8255A 的引腳8255A 是可編程的三端口并

2、行輸入輸出接口芯片，具有 40 個引腳，雙列直插 式封裝，由 +5V 供電，其引腳與功能示意圖如圖所示。A B、C三個端口各有 8 條端口 I/O 線：PA7PA0 PB7PB0 PC7PC0 共 32 個 引腳 用于 8255A 與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)（或控制、狀態(tài)信號）的傳送。D0D7 8位三態(tài)數(shù)據(jù)線，接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。CPU通過它實現(xiàn)與8255之間數(shù) 據(jù)的讀出與寫入，以及控制字和狀態(tài)字的寫入與讀出等。A0A1:地址信號。A0和A1經(jīng)片內(nèi)譯碼產(chǎn)生四個有效地址分別對應(yīng) A、B C 三個獨立的數(shù)據(jù)端口以及一個公共的控制端口。在實際使用中， A1、A0端接到 系統(tǒng)地址總線的 A1、 A0。CS#片選信

3、號，由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。讀寫控制信號RD#和WR#低電平有效，用于決定 CPU和8255A之間信息傳 送的方向：當(dāng)RD#=0時，從8255A讀至CPU當(dāng) WR#=0時，由CPU寫入8255A。 CPU對8255各端口進(jìn)行讀寫操作時的信號關(guān)系如表所示。RESRT復(fù)位信號，高電平有效。8255A復(fù)位后，A、B、C三個端口都置為輸 入方式。2.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，8255A的內(nèi)部由以下四部分組成：（1）端口 A、端口 B和端口 C端口 A、端口 B和端口 C都是8位端口，可以選擇作為輸入或輸出。還可以將 端口 C的高4位和低4位分開使用，分別作為輸入或輸出。當(dāng)端口 A和端口

4、B作為選通輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口時，端口 C的指定位與端口 A和端口 B配合使 用，用作控制信號或狀態(tài)信號。（2）A組和B組控制電路這是兩組根據(jù)CPU送來的工作方式控制字控制8255工作方式的電路。它們的 控制寄存器接收CPU輸出的方式控制字，由該控制字決定端口的工作方式，還 可根據(jù)CPU的命令對端口 C實現(xiàn)按位置位或復(fù)位操作。3）數(shù)據(jù)總線緩沖器這是一個8位三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，8255A正是通過它與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，實現(xiàn) 8255A與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、 CPU發(fā)給8255A的控制 字等都是通過該部件傳遞的。4）讀/ 寫控制邏輯讀/寫控制邏輯電路的功能是負(fù)責(zé)管理 8255A與C

5、PU之間的數(shù)據(jù)傳送過程。它 接收CS及地址總線的信號A1、A0和控制總線的控制信號 RESET WR、RD,將 它們組合后，得到對A組控制部件和B組控制部件的控制命令，并將命令送給 這兩個部件， 再由它們控制完成對數(shù)據(jù)、 狀態(tài)信息和控制信息的傳送。 各端口讀 寫操作與對應(yīng)的控制信號之間的關(guān)系見表所示。8255A的工作方式與控制字1. 8255A的工作方式8255A在使用前要先寫入一個工作方式控制字，以指定 A、B、C三個端口各自 的工作方式。 8255A 共有三種工作方式：方式0基本輸入輸出方式，即無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行8255A與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)輸入或輸出操作。A 口、B 口、C 口的高四位和

6、低四位均可設(shè)置為方式 0<方式1 選通輸入輸出方式，此時8255A的A 口和B 口與外設(shè)之間進(jìn)行輸入 或輸出操作時，需要C 口的部分I/O線提供聯(lián)絡(luò)信號。只有A 口和B 口可工作于 方式 1 。方式2選通雙向輸入輸出方式，即同一端口的I/O線既可以輸入也可以輸 出，只有A 口可工作于方式2。此種方式下需要C 口的部分I/O線提供聯(lián)絡(luò)信號。有關(guān)8255A三種工作方式的功能及應(yīng)用的詳細(xì)介紹見下一節(jié)。2. 8255A的控制字1）工作方式選擇控制字8255A的工作方式可由CPU寫一個工作方式選擇控制字到8255A的控制寄存器 來選擇。控制字的格式如圖所示，可以分別選擇端口 A、端口 B和端口 C

7、上下兩 部分的工作方式。端口 A有方式0、方式1和方式2共三種工作方式，端口 B只 能工作于方式0和方式1，而端口 C僅工作于方式0。注意：在端口 A 工作于方式 1 或方式 2，端口 B 工作于方式 1 時， C 口部分 I/O 線被定義為8255A與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的聯(lián)絡(luò)信號線，此時，C 口剩下的I/O 線仍工作于方式0,是輸入還是輸出則由工作方式控制字的 D0和D3位決定，如 圖所示。（2）C 口按位置位/復(fù)位控制字8255A的C 口具有位控功能，即端口 C的8位中的任一位都可通過 CPU向8255A 的控制寄存器寫入一個按位置位/復(fù)位控制字來置1或清0，而C 口中其他位的 狀態(tài)不變

8、。控制字格式如圖所示。例如，要使端口 C的PC4置位的控制字為00001001B （09H）,使該位復(fù)位的 控制字為 00001000B（ 08H）。應(yīng)注意的是，C 口的按位置位/復(fù)位控制字必須跟在方式選擇控制字之后寫入控 制字寄存器， 即使僅使用該功能， 也應(yīng)先選送一個方式控制字。 方式選擇控制字 只需寫入一次，之后就可多次使用 C口按位置位/復(fù)位控制字對C口的某些位進(jìn) 行置 1 或清 0 操作。8.2.3 各種工作方式的功能1 方式 0基本輸入輸出方式方式0無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行8255A與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)輸入或輸出操作。它 適用于無需應(yīng)答（握手）信號的簡單的無條件輸入 /輸出數(shù)據(jù)的場合，即

9、輸入 /輸 出數(shù)據(jù)處于準(zhǔn)備好狀態(tài)。在此方式下，A 口、B 口、C 口的高4位和低4位可以分別設(shè)置為輸入或輸出， 即8255A的這四個部分都可以工作于方式 0。需要說明的是，這里所說的輸入或 輸出是相對于8255A芯片而言的。當(dāng)數(shù)據(jù)從外設(shè)送往 8255A則為輸入，反之， 數(shù)據(jù)從8255A送往外設(shè)則為輸出。方式0也可以用于查詢方式的輸入或輸出接口電路， 此時端口 A和B分別作為 一個數(shù)據(jù)端口，而用端口 C的某些位作為這兩個數(shù)據(jù)端口的控制和狀態(tài)信息。如圖所示是一個方式0下利用C口某些位作為聯(lián)絡(luò)信號的接口電路。在此例中將 8255A設(shè)置為：A 口輸出，B 口輸入，C 口高4位輸入（現(xiàn)僅用PC7 PC6

10、兩位輸 入外設(shè)的狀態(tài)），C 口低4位輸出（現(xiàn)僅用PC1、PC0兩位輸出選通及清除信號）。 此時8255A的工作方式控制字為：B（ 8AH）。其工作原理如下：在向輸出設(shè)備送數(shù)據(jù)前， 先通過PC7查詢設(shè)備狀態(tài)，若設(shè)備 準(zhǔn)備好則從A 口送出數(shù)據(jù)，然后通過PC1發(fā)選通信號使輸出設(shè)備接收數(shù)據(jù)。從 輸入設(shè)備取數(shù)據(jù)前，先通過 PC6查詢設(shè)備狀態(tài)，設(shè)備準(zhǔn)備好后，再從 B 口讀入 數(shù)據(jù)，然通過PC0發(fā)清除信號，以便輸入后續(xù)字節(jié)。與下面介紹的選通輸入輸出方式（方式 1 ）和選通雙向輸入輸出方式（方式 2） 相比，方式0的聯(lián)絡(luò)信號線可由用戶自行安排（方式1和方式2中使用的C 口聯(lián) 絡(luò)線是已定義好的），且只能用于查詢

11、，不能實現(xiàn)中斷。2 方式 1 選通輸入輸出方式與方式0相比，它的主要特點是當(dāng)A 口、B 口工作于方式1時，C 口的某些I/O 線被定義為A 口和B口在方式1下工作時所需的聯(lián)絡(luò)信號線，這些線已經(jīng)定義， 不能由用戶改變。現(xiàn)將方式1分為：A 口和B 口均為輸入、A 口和B 口均為輸出 以及混合輸入與輸出等三種情況進(jìn)行討論。（1） A 口和B 口均為輸入A 口和B 口均工作于方式1輸入時，各端口線的功能如圖所示。A 口工作于方式1輸入時，用PC5PC3乍聯(lián)絡(luò)線。B 口工作于方式1輸入時， 用PC2PC0 C 口剩余的兩個I/O線PC7和 PC6工作于方式0,它們用作輸入還 是輸出，由工作方式控制字中的

12、 D3位決定，D3=1，輸入；D3=0,輸出。各聯(lián)絡(luò)信號線的功能解釋如下 （請參考圖所示的方式 1 輸入時序圖來理解各信 號的功能）：STB（ Strobe）:選通信號，輸入，低電平有效。當(dāng)STB有效時，允許外設(shè)數(shù)據(jù) 進(jìn)入端口 A或端口 B的輸入數(shù)據(jù)緩沖器。STBA接 PC4, STBB接 PC2 IBF（Input Buffer Full）：輸入緩沖器滿信號，輸出，高電平有效。當(dāng)IBF有效時，表示當(dāng)前 已有一個新數(shù)據(jù)進(jìn)入端口 A或端口 B緩沖器，尚未被CPU取走，外設(shè)不能送新 的數(shù)據(jù)。一旦CPU完成數(shù)據(jù)讀入操作后，IBF復(fù)位（變?yōu)榈碗娖剑NTR（Interrupt Request：） 中

13、斷請求信號， 輸出，高電平有效。 在中斷允許 INTE=1 且IBF=1的條件下，由STB信號的后沿（上升沿）產(chǎn)生，該信號可接至中斷管理 器8259A作中斷請求。它表明數(shù)據(jù)端口已輸入一個新數(shù)據(jù)。若CPU響應(yīng)此中斷請求，則讀入數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)，并由RD信號的下降沿使INTR復(fù)位（變?yōu)榈碗娖剑NTE（I nterrupt En able）：中斷允許信號，高電平有效。它是 8255A內(nèi)部控制 8255A是否發(fā)出中斷請求信號（INTR）的控制信號。這是由軟件通過對 C 口的置 位或復(fù)位來實現(xiàn)對中斷請求的允許或禁止的。 端口 A的中斷請求INTRA可通過對 PC4的置位或復(fù)位加以控制，PC4置1,允許

14、INTRAX作，PC4清0,則屏蔽INTRA 端口 B的中斷請求INTRB可通過對PC2的置位或復(fù)位加以控制。2） A 口和 B 口均為輸出A 口和B 口均工作于方式1輸出時，各端口線的功能如圖所示A 口工作于方式1輸出時，用PC3 PC6和PC7作聯(lián)絡(luò)線。B 口工作于方式1 輸出時，用PC0PC2乍聯(lián)絡(luò)線。C 口剩余的兩個I/O線PC4和PC5工作于方式0。 各聯(lián)絡(luò)信號線的功能解釋如下(請參考圖所示時序圖來理解各信號的功能)：OBF( Output Buffer Full):輸出緩沖器滿信號，輸出，低電平有效。當(dāng) CPU 把數(shù)據(jù)寫入端口 A或B的輸出緩沖器時，寫信號 WR的上升沿把OBF置成

15、低電 平，通知外設(shè)到端口 A或B來取走數(shù)據(jù)，當(dāng)外設(shè)取走數(shù)據(jù)時向 8255A發(fā)應(yīng)答信 號ACK ACK的下降沿使OBF恢復(fù)為高電平。ACK( Ack nowledge):外設(shè)應(yīng)答信號，輸入，低電平有效。當(dāng) ACK有效時， 表示CPU輸出到8255A的數(shù)據(jù)已被外設(shè)取走。INTR(I nterrupt Request):中斷請求信號，輸出，高電平有效。該信號由 ACK 的后沿(上升沿)在INTE=1且OBF=1的條件下產(chǎn)生，該信號使8255A向CPU發(fā) 出中斷請求。若CPU響應(yīng)此中斷請求，向數(shù)據(jù)口寫入一新的數(shù)據(jù)，寫信號WR上升沿(后沿)使INTR復(fù)位，變?yōu)榈碗娖健NTE(Interrupt Ena

16、ble):中斷允許信號，與方式1輸入類似，端口 A的輸出 中斷請求INTRA可以通過對PC6的置位或復(fù)位來加以允許或禁止。端口 B的輸 出中斷請求信號INTRB可以通過對PC2的置位或復(fù)位來加以允許或禁止。( 3) 混合輸入與輸出在實際應(yīng)用中，8255A端口 A和端口 B也可能出現(xiàn)一個端口工作于方式1輸入， 另一個工作于方式 1 輸出的情況，有以下兩種情況:端口 A為輸入，端口 B為輸出時，其控制字格式和連線圖如圖所示。端口 A為輸出，端口 B為輸入時，其控制字格式和連線圖如圖所示。3 方式 2選通雙向輸入輸出方式選通雙向輸入輸出方式，即同一端口的I/O線既可以輸入也可以輸出，只有 A 口可工

17、作于方式2。此時C 口有5條線(PC7PC3被規(guī)定為聯(lián)絡(luò)信號線。剩下的 3條線(PC2PC0可以作為B 口工作于方式1時的聯(lián)絡(luò)線，也可以與B 口一起工 作于方式 0。 8255A 工作于方式 2 時各端口線的功能如圖所示。圖中INTE1是輸出的中斷允許信號，由PC6的置位或復(fù)位控制。INTE2是輸入 的中斷允許信號，由PC4的置位或復(fù)位控制。圖中其他各信號的作用及意義基本 上與方式 1 相同，在此不再贅述。8255A的應(yīng)用舉例例8255A初始化編程。設(shè)8255A工作于方式1 , A 口輸出，B 口輸入，PC4, PC5輸入，禁止B 口中斷。設(shè)片選信號 CS由A9A2=®定。試編寫程序

18、對8255A 進(jìn)行初始化。根據(jù)題意，設(shè)計接口電路如圖所示。初始化程序：MOV AL， B；控制字送 ALMOV DX 11B； 8255A控制字寄存器地址送 DXOUT DX AL;控制字送8255A的控制寄存器MOV AL 00001101B； PC6置 1,允許 A 口中斷OUT DX，ALMOV AL 00000100B； PC2置 0,禁止 B 口中斷OUT DX，AL例 用于對非編碼鍵盤的管理。如圖所示，使用8255A構(gòu)成4行4列的非編碼矩陣鍵盤控制電路。圖中8255A的A 口工作于方式0輸出，B 口工作于方式0輸入。鍵盤工作過程 如下：首先進(jìn)行第1次鍵盤掃描（判斷是否有鍵按下）。使

19、 A 口 PA3PA0輸出 均為0,然后讀入B 口的值，查看PB3PBC是否有低電平，若沒有低電平，則說 明沒有鍵按下，繼續(xù)進(jìn)行掃描。若 PB3PB0中有一位為低電平，使用軟件延時 10ms20ms以消除抖動，若低電平消失，貝U說明低電平是由干擾，或按鍵的抖動 引起的，必須再次掃描， 否則，則確認(rèn)有鍵按下， 接著進(jìn)行第 2次掃描（行掃描， 判斷所按鍵的位置）。首先通過 A 口輸出使PA0=0, PA仁1, PA2=1, PA3=1對第 0行進(jìn)行掃描，此時，讀入 B 口的值，判斷PB3PB0中是否有某一位為低電平， 若有低電平，則說明第0行某一列上有鍵按下。如果沒有低電平，接著使A 口輸 出PA

20、0=1, PA1=0, PA2=1, PA3=1對第1行進(jìn)行掃描，按上述方法判斷，直到找 到被按下的鍵 并識別出其在矩陣中的位置 從而可根據(jù)鍵號去執(zhí)行該鍵對應(yīng)的 處理程序。設(shè)圖中8255A的A 口、B 口和控制寄存器的地址分別為 80H、81H和83H,其 鍵盤掃描程序如下：；判斷是否有鍵按下MOV AL 82H;初始化8255A, A 口方式0輸出，B 口方式0輸入MOV AL，00HOUT 80H， AL；使 PA3=PA2=PA1=PA0=0LOOA IN AL, 81H ;讀B 口，判斷PB3PB0是否有一位為低電平AND AL， 0FHCMP AL， 0FHJZ LOOA;PB3PB

21、0沒有一位為低電平時轉(zhuǎn)LOOA繼續(xù)掃描CALL D20ms;PB3PB0有一位為低電平時調(diào)用延時20ms子程序IN AL， 81H;再次讀入B 口值。如果PB3PB0仍有一位為低電平，AND AL， 0FH；說明確實有鍵按下，繼續(xù)往下執(zhí)行，以判斷是哪個鍵CMP AL， 0FH;按下；如果延時后PB3PB0中低電平不再存在，JZ LOOA;說明是干擾或抖動引起，轉(zhuǎn) LOOA繼續(xù)掃描。;判斷哪一個鍵按下STAR：T MOV BL， 4 ;行數(shù)送 BLMOV BH， 4；列數(shù)送 BHMOV AL， 0FEH;D0=0,準(zhǔn)備掃描0行MOV CL， 0FH；鍵盤屏蔽碼送 CLMOV CH， 0FFH；C

22、H 中存放起始鍵號LOP1 OUT 80H, AL ; A 口輸出，掃描一行ROL A，L 1；修改掃描碼，準(zhǔn)備掃描下一行MOV AH， AL；暫時保存IN AL， 81H；讀 B 口，以便確定所按鍵的列值A(chǔ)ND AL， CLCMP AL， CLJNZ LOP2;有列線為0,轉(zhuǎn)LOP2找列值A(chǔ)DD CH，BH;無鍵按下，修改鍵號，使適合下一行找鍵號MOV AL，AH;恢復(fù)掃描碼DEC BL;行數(shù)減 1JNZ LOP1;行未掃描完轉(zhuǎn) LOP1JMP START;重新掃描LOP2： INC CH;鍵號加 1ROR A，L 1;右移一位JC LOP2;無鍵按下，查下一列線MOV AL，CH;已找到，

23、鍵號送 ALCMP AL，0JZ KEY0;是0號鍵按下，轉(zhuǎn)KEY（執(zhí)行CMP AL，1JZ KEY1 ;是1號鍵按下，轉(zhuǎn)KEY1執(zhí)行CMP AL，0EH；JZ KEY14 ;是14號鍵按下，轉(zhuǎn)KEY14執(zhí)行JMP KEY15 ;不是014號鍵，一定是15號鍵，轉(zhuǎn)KEY15執(zhí)行例 利用8255A作為兩機(jī)并行通訊接口。兩臺PC機(jī)通過8255A構(gòu)成如圖所示的并行數(shù)據(jù)傳送接口，A機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，B機(jī)接收數(shù)據(jù)。A機(jī)一側(cè)的8255A工作于方式1輸出，從PA7PA0發(fā)送由CPU寫入 A 口的數(shù)據(jù)，PC3 PC7和 PC6提供A機(jī)一側(cè)8255A的A 口工作于方式1時的聯(lián) 絡(luò)信號INTR OBF和ACK B機(jī)一側(cè)

24、的8255A工作于方式0輸入，從PA7PA0接 收A機(jī)送來的數(shù)據(jù)，PC4和PC0選作聯(lián)絡(luò)信號。工作過程如下：A機(jī)將數(shù)據(jù)從A 口送出后，經(jīng)PC7送出OBF有效信號（請參閱圖和），B機(jī)查詢到OBF信號（經(jīng)B機(jī)一側(cè)8255A的PC4引腳）有效后，從A口讀入數(shù)據(jù)，并通過軟件在PC0上產(chǎn)生一個ACK有效信號，該信號的上升沿使A機(jī)的8255A的PC3上產(chǎn)生有效的INTR信號，A機(jī)CPU查詢至U INTR有效（PC3為高電平）時，接著發(fā)送下一個數(shù)據(jù)， 如此不斷重復(fù)， 直到發(fā)送完所有的數(shù)據(jù)為止。假設(shè)兩臺PC機(jī)傳送1KB數(shù)據(jù)，發(fā)送緩沖區(qū)為0300:0000H,接收緩沖區(qū)為0400:OOOOH, A、B兩機(jī)的82

25、55A的端口地址均為300303H。驅(qū)動程序如下：;A機(jī)的發(fā)送程序MOV AX， 0300H ；MOV ES， AX;設(shè)置A機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)段地址MOV BX， 0;設(shè)置A機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)偏移地址MOV CX， 03FFH;設(shè)置發(fā)送字節(jié)數(shù);對A機(jī)8255A進(jìn)行初始化MOV DX， 303H;指向A機(jī)8255A的控制寄存器MOV AL， B;8255A指定為工作方式1輸出OUT DX， ALMOV AL， 00001101B;置發(fā)送中斷允許 INTEA=1OUT DX， AL ;發(fā)送數(shù)據(jù)MOV DX， 300H;向A 口寫第1個數(shù)據(jù)，產(chǎn)生第一個OBF信號，對方MOV AL ES BX;查詢到OBF信號有效后，讀入數(shù)據(jù)，并通過軟件，;在PC0上發(fā)出ACK信號，該信號上升沿使A機(jī)8255A ;的 PC3產(chǎn)生有效的INTR信號，A機(jī)CPU查詢到OUT DX， AL；該信號有效后，