第章并行接口A及其应用.ppt

第 9章 可编程 第9章 并行接口 9.1 并行接口概述 9.2 并行数据传输方式 9.3 并行接口电路8255A 9.4 8255A的编程 9.5 8255A的应用 9.6 键盘及其接口 9.7 LED数码管的多位显示 9.1 并行接口概述 微机接口,按照外设与交换数据的方式不同,可分为并行接口和串行接口。 实际应用中,凡在CPU与外设之间需要同时传送两位或以上数据时,需采用并行接口。若超过8位时,需分多次进行传送。但由于线路多，不易进行抗干扰屏蔽，也 不宜远距离传送。 9.1.1 简单并行接口 该接口功能和工作方式是通过硬线连接来实现的,所以 也可以叫硬线连接接口。 1.直通式输入输出接口 (1)直通式输入接口 对于一组设定的开关量信号或继电器触点信号,一般较 长时间不发生变化。这时不必设置带输入锁存器的专 用并行接口,而可采用简单的直通式接口方式进行数据 输入操作。如下图所示。无条件输入方式就是采用这种简单并行接口。外设数据通过三态缓冲器送往CPU数 据总线。 ①认为外设已把数据送到了三态缓冲器的输入端 ②CPU执行输入指令 ③地址译码器与控制信号IORQ和RD共同作用,产生三态缓冲器的片选信号CE。 ④从而使外设数据经数据总线取入CPU。 （2）直通式输出接口 该接口有一个多位锁存器来承担，见下图所示。 ①CPU在任何时候执行一条输出指令 ②把输出数据锁存在锁存器中，外设也得到了该数 ③而CPU送来下一个新数据之前，原数据一直保持不变。 2.选通式简单输入输出接口 CPU?外设进行数据传送时,要先查询外设的“状态”即输入设备是否将数据准备好，输出设备是否有空接收CPU新数据。这时外设对CPU查询的回答结果,便可为选通式接口的选通信号。该接口只需在直通式接口基础上增加一个状态端口就可以了。见下图所示。 ①CPU从三态缓冲器取输入数据的选通信号，该信号来自输入设备的状态端口。 ②输入设备在准备好数据后送出选通信号，READY=1 ③CPU在读数据之前，先从状态口读取这一选通信号。 ④经测试取来的状态信号READY=1时，才可从数据口读输入数据。如图所示，充当输入/输出缓冲器和锁存器，都可采用集成电路芯片来实现。 8位三态缓冲器 74LS244 74LS245 8位输出锁存器 74LS273/74LS373 输入/输出接口芯片 Intel 8212 （不可编程） 输入/输出接口芯片 Intel 8155 （可编程） Intel 8255 （可编程） 9.1.2 非编程并行输入/输出接口芯片8212 Intel 生产的8212,单+5V、24引脚、双列直插中规 模集成电路。 （一）8212的内部结构（见下图所示） 1.数据锁存器: 有8D组成,DI1～DI8 输入,DO1 ～ DO8输出。时钟输入端CP高电平时，输出端Q随数据输入端D的状态而变化。时钟输入端CP低电平时，D端输入状态被锁存在触发器中并保持不变。 2.输出缓冲器 由8个三态驱动门组成。锁存数据经缓冲后而输出。三态门允许控制信号: EN高电平时,缓冲器启动,保持数据输出。 EN低电平时,缓冲器关闭,呈高祖悬浮状态。 3.控制逻辑功能 由门电路及触发器组成: ①为锁存器提供开启时钟信号 ②为缓冲器提供启动允许信号 ③产生中断请求信号INT (二)8212引脚功能 1.DI1～DI8(数据输入)、DO1～DO8（数据输出） 2.DS1 DS2(器件选择) DS1=0 DS2=1 Y1输出DS=1,此信号有作用三 (三)8212工作方式 9.2并行数据传输方式 以计算机的字长，通常是8位、16位或32位为传输单位，一次传送一个字长的数据 适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量和快速的信息交换 例如：微机与并行接口打印机、磁盘驱动器 微机系统中最基本的信息交换方法 例如：系统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间 9.2.1 并行接口功能 一般而言，一个并行接口电路应具有以下3方面的功能： 实现与系统总线的连接，提供数据的输入输出功能，这是并行接口电路基本的功能。 实现与I/O设备的连接，具有与I/O设备进行应答的同步机构，保证有效地进行数据的接收/发送： 有中断请求与处理功能，使得数据的输入/输出可以采用中断的方法来实现功能。 9.2.2 内部结构 按功能分，接口电路分为：数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器、其他控制电路等 9.2.3 外部信号 并行接口电路的外部信号可分成两部分：与I/O设备相连的接口信号；与CPU相连的接口信号。 1．与I/O设备的接口信号 数据信号：用于接