第10章并行接口技術

10.1概述10.2可編程并行通信接口芯片8255A10.3并行打印機接口10.1概述

▲在并行接口中，在多根數據線上以數據字節為單位與I/O設備或被控對象傳送信息，每次以8位或16位或32位為單位進行同時傳送。

▲優點：傳輸速率高，不要求固定格式。

▲缺點：需要多根數據線，一般只能用于近距離傳送的場合。10.2可編程并行通信接口芯8255A10.2.18255A的主要特征（1）有三個8位的并行輸入/輸出端口：端口A、端口B和端口C，其中端口C可以分為高4位和低4位來使用。（2）端口A有三種工作方式：方式0、方式1、方式2；端口B有兩種工作方式：方式0、方式1。（3）當端口A和端口B工作在方式1和方式2時，端口C的大部分引腳被用作聯絡信號。1．面向CPU一側的引腳信號及其定義（1）D7～D0，8位，雙向，三態數據線。（2）RESET，復位信號，高電平有效。（3），片選信號，低電平有效。（4），讀信號，低電平有效。（5），寫信號，低電平有效。（6）A1、A0、，端口選擇信號。10.2.28255A芯片的引腳信號10.2.38255A的內部結構8255A的內部結構如圖10-3所示。2．面向外設一側的引腳信號及其定義（1）PA7～PA0，端口AI/O數據線（雙向）（2）PB7～PB0，端口BI/O數據線（雙向）（3）PC7～PC0，端口CI/O數據線（雙向）讀/寫控制邏輯A組控制B組控制端口A端口C高半部端口C低半部端口B數據總線緩沖器數據總線D7~D0RDWRA0A1RESETCSI/OPA7~PA0I/OPC7~PC4I/OPC3~PC0I/OPB7~PB0系統接口部分外設接口部分A組、B組控制邏輯內部數據總線圖10-38255A的內部結構PC3~PC01：輸入0：輸出端口B1：輸入

0：輸出B組工作方式0：方式01：方式1PC7~PC41：輸入

0：輸出端口A1：輸入

0：輸出A組工作方式00：方式001：方式11×：方式2D7=1特征位B組A組D0D1D2D3D4D5D6D710.2.48255A工作方式控制字和編程1．工作方式控制字（D7=1）工作方式控制字格式如圖10-4所示。圖10-48255A的工作方式控制字

D0D1D2D3D4D5D6D71：置位0：復位端口C選擇000：PC0001：PC1010：PC2011：PC3100：PC4101：PC5110：PC6111：PC7任選（可1可0）D7=0（特征位）2．按位置位/復位控制字（D7=0）可以對8位端口C的每一位（PC7～PC0）進行位操作，這是通過向控制口寫入按位置位/復位的控制字來實現的。圖10-5端口C按位置位/復位控制字3．如何使用兩個控制字（1）8255A在工作之前，首先必須向8255A寫入一個相應的工作方式選擇控制字。（2）端口C按位置位/復位控制字的作用是對端口C操作，但此控制字必須寫入控制口，而不是寫入端口C中。（3）控制字的最高位即D7位用作特征位，D7=1時，方式選擇控制字，D7=0時，端口C的按位置位/復位控制字。例【10-2】某8255A的控制端口地址為303H，現要求將其3個數據端口設置為基本的輸入輸出方式，其中端口A和端口C的低4位為輸出，端口B和端口C的高4位為輸入。試編程初始化8255A。編程：8255A的方式控制字為8AH。其初始化的程序段為：mov

dx，303h；8255a控制端口地址moval，8ah；方式控制字：10001010boutdx，al；送到控制口例【10-3】參見教材編程：把端口C中的PC7位置成高電平，則按位置位/復位控制字為：00001111B或0FH;把端口C中的PC7位復位成低電平，則按位置位/復位控制字為：00001110B或0EH，程序段為：

mov

dx，307h；8255a控制端口地址送dx

moval，0fh；使pc7=1的控制字

outdx，al；送到控制口

mov

dx，307h；8255a控制端口地址送dx

moval，0eh；使pc7=0的控制字

outdx，al

2．方式1----選通I/O方式◆端口A和端口B仍作為兩個獨立的8位I/O數據通道，可單獨與外設相連。◆端口A方式1輸入/輸出端口。◆端口B方式1輸入/輸出端口。◆固定占用端口C的I/O線，用作聯絡信號線。◆剩余2位仍可以作為一般的I/O位使用。（1）方式1下的輸入10.2.58255A的工作方式1．方式0

方式0是一種基本輸入輸出方式。

端口A工作在方式1輸入時，端口C的PC5～PC3作為端口A的三個聯絡信號。10111/0D7D6D5D4D3D2D1D0RDSTBAIBFAINTRAI/O2PC4PC5PC3PC6,PC7PA7～PA081=INPUT0=OUTPUTPC6,PC7控制字從外設來的數據從外設來的選通信號送給CPU的狀態信號INTEA送給CPU的中斷信號任意指定為輸入或輸出(a)端口A方式1輸入各聯絡信號的功能如下：

★，輸入選通信號，低電平有效。

★，輸入緩沖器滿信號，高電平有效。

★

，中斷請求信號，高電平有效。

★，中斷允許邏輯，邏輯1有效。

8255A工作方式1輸入時序如圖10-8所示。

圖10-88255A方式1輸入時序STBIBFINTRRD從外設來的數據tSTtSIBtSITtRIBtRITtPHtPS表10-28255A方式1輸入時各聯絡信號的對應關系聯絡信號端口A端口B對應PC4對應PC2對應PC5對應PC1對應PC3對應PC0PC4置位PC2置位（2）方式1下的輸出端口A工作在方式1輸出時，端口C的PC7、PC6、PC3作為三個聯絡信號，如圖10-8（a）所示。10101/0D7D6D5D4D3D2D1D0WROBFAACKAINTRAI/O2PC7PC6PC3PC4,PC5PA7～PA081=INPUT0=OUTPUTPC4,PC5控制字8255A輸出數據通知外設有一個新數據外設已取走數據中斷請求（a）端口A方式1輸出INTEA各聯絡信號的功能如下：

★，輸出緩沖器滿信號，低電平有效。

★，外設向8255A發回一個負脈沖響應信號。

★

，中斷請求信號，高電平有效。

★，中斷允許邏輯。

圖10-108255A方式1輸出時序WROBFACKINTR輸出tWOBtAOBtAITtAKtWBtWIT表10-38255A方式1輸出時各聯絡信號的對應關系聯絡信號端口A端口B對應PC7對應PC1對應PC6對應PC2對應PC3對應PC0PC6置位PC2置位3．方式2（雙向選通方式）8255A方式2是方式1輸入與輸出兩種方式的組合。這種方式只適合于端口A。例【10-4】設8255A控制端口的地址為313H，若要端口A工作在方式2，端口B工作在方式1輸出，編寫初始化程序段如下：

mov

dx，313h；8255a控制端口地址送dx

moval，0c4h；控制字=11000100boutdx，al；送到控制口10.2.68255A的應用1．開關量的檢測例【10-5】在工業控制過程中，經常需要檢測某些開關的狀態。（參見教材）編程如下：

mov

dx，103h；控制寄存器的地址送給dx

moval，90h；控制字送給aloutdx，al ；寫入控制字l1：mov

dx，100h；端口a的地址送給dxinal，dx

；從端口a讀入開關狀態

mov

dx，101h；端口b的地址送給dx

outdx，al；從端口b輸出，控制led，指示；開關狀態

xoral，0ffh；al←

mov

dx，102h；端口c的地址送給dxoutdx，al；從端口c輸出

jmpl1；無條件轉移到標號地址l12．步進電機控制例【10-6】利用Intel8255A對四相步進電機進行控制。通電方式：雙（雙繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-…）。

圖10-148255A控制四相步進電機原理圖ABCDPA0PA1PA2PA38255A74LS244TIP122×4+12V1I1OCPU3I3O5I5O7I7OOE表10-6步進電機相序和控制編碼控制順序相標號控制編碼1AB03H2BC06H3CD0CH4DA09H10.3并行打印機接口10.3.1打印機的工作原理1.打印機的性能指標（1）打印速度打印速度用每秒鐘能打印字符的數量表示（CPS）。（2）分辨率用每英寸能打印點的數量（DPI）表示。（3）對于針式打印機，分為單向打印和雙向打印。（4）主機與打印機采用并行傳輸和串行傳輸兩種。2.針式打印機的工作原理▲是一種典型的擊打式打印機，也稱為點陣式打印機。▲打印頭有垂直排列的鋼針，在電磁鐵的驅動下，當鋼針向前撞擊時，就把色帶上的油墨打印到紙上形成色點。（1）打印頭一般由電磁鐵和雙列24根的鋼針構成，每根鋼針對應一個電磁鐵，電脈沖激勵電磁鐵的吸合與釋放動作，從而使鋼針撞擊色帶。（2）走紙控制與字車控制走紙控制用于換行，包括前進與后退。字車控制用于控制導軌橫向左右移動。（3）控制部件控制部件是打印機的核心部件，采用單片機控制。（4）接口電路打印機的接口電路實現主機與打印機的通信聯絡。（5）控制面板提供各種人工操作命令，包括打印機聯機/脫機、換行及換頁等。2.激光打印機的工作原理按打印速度分類：低速:10～30頁/分；中速:40～120頁；高速:120～300頁/分。按打印的色彩分類：單色與彩色激光打印機。按控制卡分類:并行端口激光打印機;

串行端口激光打印機;

視頻控制卡激光打印機。★激光打印機主要由激光器、黑盒及高檔單片機控制系統組成。★硒鼓包括碳粉、感光鼓、柵極、充電輥、顯影輥及清掃器等。

字形發生器熱壓定影映像轉移到紙面碳粉在鼓面顯影感光鼓感光六面鏡掃描激光調制器感光鼓充電半導體激光器連接主機的接口清除殘粉圖10-16激光打印機的基本工作流程2.噴墨打印機的工作原理■噴墨打印機是由噴出的微小墨點在紙上形成的字符、漢字及圖形的。■關鍵技術環節是墨滴的形成及其充電和偏轉。■墨滴的控制方式分為脈沖控制式、靜電發射式及電荷控制式。■介紹電荷控制式噴墨打印機的工作原理。圖10-17電荷控制式噴墨打印機的結構圖收集槽壓電陶瓷噴墨頭充電電極偏轉電極振蕩發生器墨水泵高壓電源字符發生器墨水回收器墨水槽墨水過濾器10.3.2微機的并行打印機接口1．25芯并行打印機接口表10-7

并行打印機接口的主要引腳信號引腳名稱方向功能1出（從微機到打印機）數據選通，有效時使打印機接收數據2～9DATA0~DATA7出8根數據線10入響應信號，有效時打印機可以接受數據11BUSY入（從打印機到微機）忙信號，高電平表示正在打印12PE入打印機缺紙13SELECT入指出打印機不能工作，需要聯機14出自動換行15入打印機出錯16出使打印機復位17出有效時打印機不能工作18～25地2．微機并行打印機接口與打印機的連接連接電路圖如圖10-18所示。輸出打印時序如圖10-19所示。具體步驟如下：①首先確定BUSY信號是否是高電平？若是，則等待，說明打印機“忙”；②若BUSY為低電平，微機發出一個字節的打印數據；DATA7～DATA0STROBEBUSYACK圖10-19打印機的工作時序

③微機發出數據后，接著發選通信號

④打印機收到信號后，立即讀數據線，的上升沿使BUSY置高電平；⑤等待打印機處理數據完畢后立即發出回答信號表示打印機準備接收新數據。⑥的上升沿使BUSY變成低電平，撤消忙狀態。3．并行打印機接口內部的數據寄存器、控制寄存器和狀態寄存器打印機接口數據端口控制端口狀態端口LPT1378H37AH379HLPT2278H27AH279H（1）

8位的數據端口例【10-7】檢測打印機接口LPT1中數據端口的好壞如何，編程實現。

moval，00h；00h送給al

mov

dx，378h；數據端口的地址送給dxoutdx，al；寫入數據端口

movah，alinal，dx

；讀數據端口

cmpal，ah；比較

jneerroe1；如果不相等，轉出錯處理

moval，0ffh；0ffh送給al

mov

dx，378h；數據端口的地址送給dx

outdx，al；寫入數據端口

movah，alinal，dx

；讀數據端口

cmpal，ah

jneerroe2；如果不相等，轉出錯處理

...；數據端口是好的erroe1：；數據端口通路寫全0失敗

...erroe2：；數據端口通路寫全1失敗（2）

8位的控制寄存器

D0D1D2D3D4D5D6D7選通(STROBE)D4=1（允許中斷）×××聯機（SLCTIN）自動換行(AUTOFD)初始化（）圖10-20控制寄存器的格式

D3、D1、D0被接口電路中的反相器反相后送到對應的17、14和1孔，而D2沒有反相，直接連接到16孔。

D0D1D2D3D4D5D6D7打印出錯()忙（）×××應答（）聯機狀態(SLCT)只有D7位“忙”信號是11孔的反信號，意味著從狀態端口讀入的D7位=0，則打印機處于忙狀態（BUSY=1），其他4位是同相輸入。紙用完(PE)圖10-21狀態寄存器的格式例【10-9】選用查詢式打印方式，編寫將一個字符送給打印機打印的子程序。print