常用接口芯片及应用

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1、05七月20211微机原理与接口技术第6章常用接口芯片及应用西北师大2第6章常用接口芯片及应用§1可编程接口芯片概述计算机系统是由软件和硬件组成的，软件的特点是具有极高的灵活性，只要硬件允许，用户就可通过编程构成任意功能的软件。硬件则不灵活，一旦电路设计完成，其功能就确定了，很难更改，降低计算机系统功能发挥。*西北师大3第6章常用接口芯片及应用希望硬件接口电路最好具有一定的可变性，即希望存在这么一种芯片，当这个芯片与CPU相连后，尽管电路不能改变，但其功能可通过程序改变。（如设计某具有O/I功能的端口，可根据需要通过指令来选择输入接口或输出接口），

2、大大提高计算机系统灵活性。*西北师大第6章常用接口芯片及应用这种可被用户通过程序来改变功能的电路芯片，称为可编程芯片，而用程序改变芯片工作方式的过程称为芯片编程或芯片初始化。*4西北师大第6章常用接口芯片及应用如图是一个简单的具有输入功能和输出功能的可编程接口电路，它包括一个输入接口，其组成主要是八位的三态门；一个输出接口，其组成主要是八位的锁存器；另外还有八位的多路转换开关及控制这个开关的寄存器FF。*5西北师大第6章常用接口芯片及应用FF=0，开关接位置“0”I/O线接锁存器，电路作为输出接口。FF=1，开关接位置“1”I/O线接三态门，电路作

3、为输入接口。用户通过指令把寄存器FF写入0或1，就可选取所需接口工作状态。*6西北师大第6章常用接口芯片及应用上述方案就是可编程芯片设计的主要思想。用户对寄存器FF写入的内容称为命令字或方式控制字，而寄存器FF称为命令寄存器相应的端口称为命令端口或控制端口，对可编程芯片初始化过程实际上就是对芯片的控制端口写入各种命令字的操作过程。*7西北师大8第6章常用接口芯片及应用接口电路已由早期的逻辑电路板（由中、小规模集成电路芯片组成）发展到以大规模集成电路芯片为主的接口芯片，用于微机输入/输出的接口芯片种类极多，功能各异。按功能选择的灵活性来分，可分为可编

4、程接口芯片（8259、8255、8253、8251等）和不可编程接口芯片（如三态门、CMOS锁存器、缓冲器电路等)；按接口的通用性来分，可分为通用接口芯片（8255、8251等）和专用接口芯片（键盘接口，显示器接口等）。*西北师大9第6章常用接口芯片及应用本章将对一些常用的接口芯片8255A（并行I/O接口）、8253（计数/定时器）、8251A（串行I/O接口）、9259A（中断控制器）进行介绍。从接口芯片的外特性着手，介绍接口芯片的应用。*西北师大10第6章常用接口芯片及应用§2可编程并行接口芯片8255A（P289）8255A是一种通用的可编

5、程并行I／O接口芯片，广泛用于几乎所有系列的微型机系统中，具有3个带锁存或缓冲的数据端口，用户可用程序来选择多种操作方式，各端口内具有中断控制逻辑，在外设与CPU之间可用中断方式进行信息交换，使用条件传输方式时可用“联络”线进行控制。*西北师大11第6章常用接口芯片及应用一、8255A的内部结构8255A的内部结构如图6.1（P291，图6.5）所示。二、8255A的引脚功能8255A芯片采用NMOS工艺制造，40个引脚的双列直插封装如图6.4所示。40条引脚可分为与CPU连接和与外设连接的引脚。*西北师大12第6章常用接口芯片及应用三、8255A

6、的工作方式及编程1.8255A的工作方式8255A各端口共有3种基本工作方式：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——双向传送方式。*西北师大13第6章常用接口芯片及应用方式0主要工作在无条件的输入/输出方式下，不需要“联络”信号。A口、B口和C口均可工作在此方式下。在方式0下，C口的输出位可由用户直接独立设置为“0”或“1”。*西北师大第6章常用接口芯片及应用方式1主要工作在异步或条件传输方式（必须先检查状态，然后才能传输数据）下，此时，仅有A口和B口可工作于方式1。由于条件传输需要联络线，所以在方式1下C口的某些位

7、分别为A口和B口提供3根联络线。*14西北师大第6章常用接口芯片及应用方式2的双向传送方式是指在同一端口内分时进行输入/输出的操作。8255A中只有A口可工作在这种方式下，此时需要5个控制信号进行“联络”，这5个信号由C口提供。故此时B口只能工作在方式0或方式1下，当B口工作在方式1时，又需要3根联络线。*15西北师大第6章常用接口芯片及应用所以当A口工作在方式2下，同时B口又工作在方式1下时，8255A的C口8根线将全部作为联络线使用，C口也就因没有I/O功能而“消失”了。关于C口“联络”信号的定义后面讨论。*16西北师大第6章常用接口芯片及应用

8、2.8255A编程所谓8255A编程，就是用户在使用8255前，用户可用软件来定义端口的工作方式，选择所需要的功能。掌握8