十并行接口芯片8255与输出控制
实验十并行接口芯片8255与输出控制
【实验目的】
1．掌握8255的基本功能和工作原理；
2．掌握8255工作于方式0及其初始化编程的方法以及输出的软件设计方法；
3．初步了解并行接口电路及其工作原理。
4．学会基本LED显示及扫描控制的方法。
【实验预习】
（建议用时：40min）
复习教材中的相关内容，联系阅读讲义后附实验资料，回答以下问题：
1．数据从8255的PortC往数据总线上读出时，8255的控制信号CS= ；RD= ；WR= ；A1= ；A0= 。
2．据实验箱中8255各端口地址，编写PA和PB工作于方式0，且A口输入，B口输出情况下的初始化程序：
MOV AL， B
MOV DX，H
OUT DX，AL
3．根据下图说明，PC口输出“0”，发光二极管是亮/灭？PC口输出“1”，发光二极管是亮/灭？
图10-1 实验电原理示意图
【实验原理】
在32位机系统下，数据总线32位，占4个字节，其寻址以4个字节地址为单位，所以在输入输出寻址时，其地址间隔为4的倍数。本实验系统所提供的I/O地址范围为9800H~98FFH，分别由IOY0~IOY3决定。
实验内容2的电原理图如下所示：
图10-2 实验2参考原理图
【实验内容】
（实验1和2建议用时：25min ）
1．用导线连接一个发光二极管（LED ）和电源+5V,则观察到LED______(亮/暗)；若接地，则LED______(亮/暗)；说明LED 为共_____(阴/阳)。
2．根据实验电原理图10-2 及以下程序片断，观察描述LED 灯的输出结果 。并对程序片断加以注释。
MOV AL ，10000000B MOV DX ，980CH
OUT DX ，AL
MOV AL ，0FFH
MOV DX ，9808H
OUT DX ，AL
MOV AL ，00000000B
MOV BL ，8
MOV DX ，980CH JP1: OUT DX ，AL
ADD AL ，10B
MOV CX ，0
PUSH BX JP2: MOV BX,10000 JP3: DEC BX JNZ JP3 LOOP JP2 POP BX DEC BL CMP BL ，0
JNZ JP1
3．编程必做题（建议用时：45min）
（1）PB输出，8个LED灯从左至右轮流点亮（每次点亮一位），不断循环。
注意：点亮一位LED与点亮下一位LED之间，需要延时，否则将看见全亮的效果；延时多少时间，以自己能够分辨为准，一般可以是0.5秒~2秒之间，不需要十分精确。
（2）PA输出，在LED数码管上显示字形“F”
4．编程选做题：
（1）在发光二极管上显示从中间向两边点亮的过程；
（2）在LED数码管上稳定地显示“123456”。
【思考题】
1．实验内容3（1）中，改变延时长度，LED灯显示效果如何？如无延时显示又效果如何？
2．参考实验内容3（1），若要求使用PB输出使16个LED灯实现相同效果，如何调整?
3．本实验中你所设计的电路，8255的每个端口共有几个地址？如何改进？
【实验资料】
1． 8255的芯片引脚和内部结构分别如图所示
PA3 PA2 PA1 PA0 /RD /CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2
PA4
PA5
PA6
PA7
/WR
RESET
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
VCC
PB7
PB6
PB5
PB4
PB3图10-3 8255引脚图
8255 内部结构图
图10－4 8255的引脚图和内部结构图
8255 内部寄存器选择由信号CS以及A0，A1共同决定。
表11－1 8255 内部寄存器选择
2．8255的连接使用
8255 可以采取多种方式与CPU 连接：既可以是存储器寻址的I/O方式，也可以是输入输出寻址的I/O方式。使用前者时，RD与WR应分别接到系统的MEMR和MEMW上；使用后者时，RD与WR应分别接到IOR和IOW上。而CS在两种方式下接法类似，只要接至地址线的全译码或部分译码输出，与用户设计的地址一致即可。
3．8255的工作方式
（1）方式0：基本输入/输出方式
A组中PA(PA0～PA7)与PC(PC4～PC7)（或B组中PB(PB0～PB7)与PC(PC0～PC3)）既可以组成整体又可以独立工作。数据直通式传输，不需要设置专门的联络（应答）信号，8255各口起数据缓冲器作用。
（2）方式1：选通输入/输出方式
PA/PB作为独立的输入输出，PC主要作为联络或中断请求信号使用。
数据传输方式可以是中断式或程序查询式。
a）方式1输入
联络信号功能如下：
STB：选通信号，输入，低电平有效。它由外设产生输入，当它有效时，选通A或B 的输入数据锁存器，锁存由外设输入的数据，供CPU读取。
IBF：输入缓冲器满信号，输出，高电平有效。当A或B接收到外设的数据时，IBF变为高电平，作为对/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输出数据。
从A口输入数据时，PC4作为STB，PC5作为IBF，PC3作为INTR。从B口输入数据时，PC2作为STB，PC1作为IBF，PC0作为INTR。
b）方式1输出
联络信号功能如下：
OBF：“输出缓冲器满”指示信号，输出，低电平有效。它由8255送给外设，当CPU 写入数据端口数据时，该信号变为低电平，用于通知外设读取数据端口中的数据。
ACK：应答信号，输入，低电平有效。它由外设送给8255，作为对/OBF的响应信号，表示输出的数据已被外设接受，用来清除/OBF。
INTR：中断请求信号，输出，高电平有效。用于请求以中断方式输出数据。
（3）方式2：双向输入/输出方式
只有PortA具有双向总线能力，PortC作为联络或中断请求信号使用。PC3作为INTR，PC7作为OBF，PC4作为STB，PC5作为IBF。
4．工作方式的选择
方式选择控制字：8255 工作在何种方式下，是由送到8255 控制寄存器的方式选择控制字决定的，而且只要一个控制字，就可以决定三个通道的全部工作方式。如果工作过程中要改变工作方式，只要送入新的方式选择控制字，8255就会复位所有寄存器，然后按照新的确定的方式进行工作。
按位置位/复位控制字：通道C的8位的任何一位，都可以用一条输出指令使其置位复
位,而不影响其他位的状态。