并行接口芯片8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能概述

8255A芯片 Intel 8086/8088 系列的可編程外設(shè)接口電路(Programmable Peripheral Interface)簡稱 PPI，型號為8255(改進(jìn)型為8255A及8255A-5)，具有24條輸入/輸出引腳、可編程的通用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5V電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。

8255A是一種可編程的并行I/O接口。與簡單I/O接口不同，可編程的I/O接口通常有多種工作模式，單片機(jī)可以通過程序設(shè)置其具體的工作模式或狀態(tài)。

8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳

8255A的功能結(jié)構(gòu)和引腳如圖5-18所示。

圖5-18 8255A的功能結(jié)構(gòu)圖和引腳圖

a)功能結(jié)構(gòu)圖b)引腳圖

1.8255A的功能結(jié)構(gòu)

(1)并行I/O口

8255A有3個8位并行的I/O口，即A口、B口和C口，這些I/O口又被分為A組和B組，分別由A組控制器和B組控制器控制，其中：A組由A口的8位和C口的高4位構(gòu)成;B組由B口的8位和C口的低4位構(gòu)成。

(2)數(shù)據(jù)總線緩沖器

8255A的數(shù)據(jù)總線緩沖器是雙向、三態(tài)的緩沖器。通過該緩沖器，8255A既可以接收來自于單片機(jī)的控制命令字，也可以將自身的信息傳送給單片機(jī)。更重要的是，利用該緩沖器，單片機(jī)可以與8255A的A口、B口和C口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而擴(kuò)展單片機(jī)自身的并行I/O口。

(3)讀寫控制邏輯

單片機(jī)可以通過讀寫控制邏輯對8255A進(jìn)行操作，如：對8255A進(jìn)行復(fù)位操作或向8255A的A口發(fā)送數(shù)據(jù)等。

2.8255A的引腳功能

本小節(jié)將結(jié)合單片機(jī)與8255A的連接圖(見圖5-19)，以及表5-10所示的8255A端口選擇和操作功能，講解8255A的引腳功能。

圖5-19 8255A與單片機(jī)的引腳連接

(1)并行I/O端口

PA、PB和PC分別是8255A的A口、B口和C口所對應(yīng)的8位并行輸入/輸出引腳。通常PA、PB和PC與單片機(jī)的外設(shè)相連，負(fù)責(zé)與單片機(jī)的外設(shè)交換數(shù)據(jù)。

(2)數(shù)據(jù)總線D7~D0

D7~D0是8255A的8位雙向數(shù)據(jù)總線引腳，與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連。單片機(jī)通過該引腳向8255A發(fā)送控制命令。另外，單片機(jī)可以通過D7~D0與8255A的A、B或C口交換數(shù)據(jù)。

(3)讀寫信號RD和WR

低電平有效的RD和WR引腳分別是8255A的讀信號和寫信號引腳，并分別與MCS-51單片機(jī)的RD和WR引腳相連。當(dāng)RD為低電平時，單片機(jī)從8255A讀取數(shù)據(jù)，8255A D7~D0引腳上的數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)橛?255A至單片機(jī)。反之，當(dāng)WR為低電平時，數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)橛蓡纹瑱C(jī)到8255A。

與訪問簡單I/O接口相同，MCS-51單片機(jī)通過MOVX指令訪問可編程的8255A。執(zhí)行“MOVX A,@DPTR”或“MOVX A,@Ri”指令時，MCS-51單片機(jī)讀取8255A并行端口上的數(shù)據(jù)，此時單片機(jī)的RD引腳為低電平。執(zhí)行“MOVX@DPTR,A”或“MOVX@Ri,A”指令時，MCS-51單片機(jī)寫數(shù)據(jù)到8255A，此時單片機(jī)的WR引腳為低電平。

(4)地址線A0和A1

8255A有4個I/O端口，包括：A口、B口、C口和接收單片機(jī)控制命令的控制字寄存器。當(dāng)單片機(jī)訪問8255A時，8255A引腳A0和A1的狀態(tài)決定了單片機(jī)訪問的具體是哪一個端口，見表5-10。

(5)片選信號CS

片選信號CS低電平有效，該引腳為低電平時8255A才能夠工作。通常，該引腳與單片機(jī)的地址線相連，用于單片機(jī)對8255A的選擇控制。在圖5-19所示電路中，當(dāng)單片機(jī)的P2.7引腳輸出低電平時，8255A被單片機(jī)選中并工作。

(6)復(fù)位引腳RESET

復(fù)位引腳RESET高電平有效。8255A復(fù)位時，其控制寄存器將被清0，其所有的并行I/O端口PA、PB和PC均被設(shè)置為輸入。

如圖5-19所示，當(dāng)單片機(jī)讀取外設(shè)數(shù)據(jù)時，外設(shè)數(shù)據(jù)首先進(jìn)入8255A的某個指定數(shù)據(jù)端口(由地址選定的A口、B口或C口)，然后通過8255A的數(shù)據(jù)總線(D7~D0)進(jìn)入單片機(jī);而單片機(jī)向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)時，單片機(jī)的數(shù)據(jù)首先通過數(shù)據(jù)總線(D7~D0)到達(dá)8255A某個指定數(shù)據(jù)端口，然后通過這個端口送給外設(shè)。由此可知，8255A僅是單片機(jī)與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，并不會對?shù)據(jù)本身產(chǎn)生任何影響。