并行接口电路8255A的基本使用——三种工作方式的时序图的具体讲解
文章目录
- 概述
- 内部结构图和具体引脚功能
- 端口A
- 端口B
- 端口C
- 与处理器的接口
- 工作方式0
- 写在时序前面的话
- 输入时序
- 输出时序
- 工作方式1
- 输入
- 结构功能图
- 输入时序
- 输出
- 结构功能图
- 输出时序
- 工作方式2
- 时序图
- 关于时序的分析与总结
概述
- 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片
- 最基本的接口电路:三态缓冲器和锁存器
- 与CPU间、与外设间的接口电路:状态寄存器和控制寄存器
- 还有端口的译码和控制电路、中断控制电路.
- 分3个端口，共24个外设引脚
- 共三种输入输出工作方式
内部结构图和具体引脚功能
端口A
端口B
端口C
与处理器的接口
工作方式0
- 概述：基本输入输出方式
- 适用于无条件传送和查询方式的接口电路
写在时序前面的话
关于时序的理解我是有很多的问题的，首先就是对一个芯片组来说，如果对数据写入和写出，必须同时选中当前的芯片也就是地址码和片选信号，然后就是输入控制信号，才能进行读和写.
针对读入外部数据而言，数据一定要在能够读入之前就要准备好，不然就不能顺利读入/。
针对写出CPU内部的数据而言，数据一定要能够在写出之前就已经准备好
基本得顺序就是
- 先选中对应的内存单元，才能够对其进行控制读和写。
- 读也好，写也罢，都是要先将被操作的数据在被操作之前准备好。
- 而变化之后时间点，实在操作时间中间发生的。
时序是人为规定，为了让整个程序合理运行设定的，并不是相互触发引起的。最后写入或者读出的那一部分时候别的事件引起和变化，并不是有自身决定的
输入时序
输入无锁存，这里就有问题了，那这里哪来的数据缓冲作用
只有选中了对应的信号，并且对应的输入符合对应有效电平要求才能对数据进行输入
- 对地址进行译码，选中芯片，cs和A0，A1
- 输入端口也就是PA0，按照周期读入数据，并且一定要在控制信号来之前准备好，控制信号走之后消失
- RD控制信号，读入外部的数据，遇到第一个低电平，将data中的数据写入到缓存器中，其实这个时候输入端口的数据就可以消失了。
- 在遇到一个高电平，就会将缓存器中的数据写到数据总线上，也就是D0到D7
输出时序
- 对地址进行译码，选中芯片，cs和A0，A1
- 在接通写出端之前，数据应该是已经准备好的，也就是data，**但这里并没有准备好？？**而且比写的信号来的之后，但这无伤大雅，已经接通了，直接写出到输出端口？？
- 这里难以理解的就是为什么数据写出到输出端口会出现的延迟，是有什么控制，这个时序应该是由外部事件决定的，不是有自身决定的
工作方式1
- 概述：选通输入输出方式
- 适用于查询和中断方式的接口电路
我的问题，就是这还是用的那个芯片吗？咋没看见cs，A0和A1等等
- 适用于查询和中断方式的接口电路
输入
结构功能图
- 数据选通信号，表示外设已经准备好数据。strobe，阀门
- 选通信号，低电平有效，当其有效时，将输入设备送来的数据锁存在输入锁存器中
- 输入缓冲器满信号，表示A口已经接收到数据，input buffer full 输入缓冲区满。
- 输出的联络信号，当其有效时，数据已经锁存在输入锁存器中。高电平有效
- 中断请求信号，请求CPU接收数据
- 用于向CPU提出中断请求，要求CPU读取外部数据
- 中断允许触发器，允许中断发生。
- 方式一需要借用端口C用作联络信号他，同时具有中断请求和屏蔽功能
输入时序
- 当外设数据送到8255A的某个端口的数据线上时，发出STB低电平，输入端口的数据已经存入输入锁存器中。
- 输入缓冲区的数据已经满了，然后IBF变高，表示输入缓冲区已经满了，告诉外设停止输入数据。同时这是给CPU用来查询数据的状态位，在IBF变高的这段时间，都表示数据有效。
- 选通输入信号结束之后，向CPU发送中断请求信号，INTR变高，箭头2。
- 中断请求服务发出读的信号，读信号的下降沿，将中断信号消除，对应的是箭头三
- 当输入读入完毕时，将IBF数据区清空，对应箭头4，也就是箭头4
输出
结构功能图
- 外设响应信号，表示外设已经接收到数据，ack信号有效之后，会使OBF变成无效的高电平。acknowledge。
- 输出缓冲器满信号，表示CPU已经输出了数据。output buffer full
- 中断请求信号，请求CPU再次输出数据。
- 中断允许触发器
输出时序
- 输出指令写信号下降沿出现后使它变为无效的低电平，简而言之就是关闭中断，对应的是箭头1
- 输出指令写信号的上升沿出现后，将输出缓冲区OBF变为低电平，说明数据已经输出到输出缓冲区
- 当应答信号ACK变为有效低电平的时候，说明外设已经接收到了信号，OBF就可以清空了，没有必要显示为空了，产生了OBF的上升沿，对应就是箭头3
- 接收信号ack的上升沿出现时，说明信号已经完全接受了，所以就会打开中断，接受外部的中断响应。对应的就是箭头4
工作方式2
- 概述：双向选通传送方式
- 适用于双向传送数据的外设
- 书用于查询和中断方式的接口电路
- 注意：
- 方式二只适用于A端口，一个八位的双向端口和一个五位的控制端口
- 输入和输出都可以被锁存，
时序图
工作时序相当于方式一的选通输入时和选通输出时的时序的组合
- 读数据时，WR的下降沿使得中断信号intr关闭，屏蔽外界中断，对应的是箭头1
- 读数据的上升沿2，将数据送入到OBF中，OBF处于下降沿，表示数据已经保存到输出缓存区，即输出缓存区已经满了。OBF的下降沿使得ACK的成功接收数据，处于下降沿，处于有效位，对应箭头3
- ack的上升沿，会打开intr的中断，使得中断有效。可以继续接受外部的数据。
- 写数据时，stb低电平有效，送来的数据已经保存在锁存器中，其下降沿使得IBF，输入数据缓冲区产生上升沿，对应的是箭头7
- stb上升沿，打开中断，使得intr高电平有效，同之cpu调用中断处理程序，中断处理程序发出读指令RD，低电平有效，读出IBF中的数据，使得IBF从高电平变为低电平，数据清空，对应箭头9
关于时序的分析与总结
- 地址在读数据以前就一定要稳定，并且前后都要有一定的保险时间，对应的就是CS，A1，A0
- D0~D7表示的是总线上获取的数据，紧紧跟在RD后，RD是在下降沿写入，在上升输出到总线上
- 主要分清两种情况，一种是有外界事件引起的，一种是由当前的状态变化引起的。
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