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1、微型计算机原理与接口技术 第5版 第6章 I/O接口和并行接口芯片8255A,6.3 8255A的应用举例,举例说明8255A在开关电路、键盘及PC/XT机中的应用。 此外，8255A还可用于扬声器和CRT控制接口电路、A/D和D/A接口电路等许多场合。 由于选通方式比较复杂，这里仅介绍方式0的几个应用实例。,6.3.1 基本输入输出应用举例 6.3.2 键盘接口 6.3.3 8255A在PC/XT机中的应用* *供选用,6.3 8255A的应用举例,6.3.1 基本输入输出应用举例,在工业控制等实际应用场合，经常需要检测开关状态，并用LED等显示出来。在交通灯控制方面，也有类似的应用。 例1
2、 某检测系统中有8个开关K7K0，要求不断检测它们的通断状态，并显示在发光二极管LED7LED0上。开关断开，相应的LED点亮；开关合上，LED熄灭。试设计硬件电路，并编写有关的控制程序。,1）硬件电路设计 用8086 CPU、8255A和74LS138译码器等芯片及开关、显示器等构成如下硬件电路，来实现上述功能。,图6.21,A口输入，PA7PA0接8个开关K7K0，B口输出，PB7PB0接显示器LED7LED0。 8255A的 、 和RESET脚接CPU相应输出，D7D0与低8位数据线D7D0相连，8255A的4个口地址都应为偶地址，A0总为0，用A2A1来选择4个端口。 当A7A6A5=
3、111，A4A3A0=100时，译码器输出 选中8255A。 4个端口地址为F0H、F2H、F4H和F6H，对应于8255A的A口、B口、C口、控制口。,2)控制程序段设计 确定方式选择控制字 A口方式0输入，B口方式0输出，C口未用，相应位清0，控制字=10010000。 控字写入控制口F6H 将开关状态从PA引脚读入AL。若开关合上，AL中的相应位为0，断开则为1。 把AL中的内容从PB引脚输出 0-LED熄灭，表示相应的开关合上； 1-LED点亮，表示相应的开关断开。 不断循环，反复检测开关状态并显示 计算机速度很快，每次操作后要延迟一定时间。,程序： MOV DX，0F6H；控制字寄存
4、器 MOV AL，10010000B ；控制字 OUT DX，AL；写入控制字 TEST_IT： MOV DX，0F0H；指向A口 IN AL，DX；读入开关状态 MOV DX，0F2H；指向B口 OUT DX，AL；B口控制LED CALL DELAY_20S；调延时20s子程序 JMP TEST_IT；延时20s再检测 DELAY_20S：；延时20s子程序,例2 读开关并用七段LED显示器显示开关状态 A口接4个开关K3K0，PB的7位输出经74LS04反相驱动后，接到1个七段LED显示器上。 4个开关，共有16种状态，对应于16进制数字0F。,图6.22,8255A的A口工作于方式0，
5、输入；B口方式0，输出。 七段LED共阴极接法。PB0PB6接LED的ag段，当PBi=0时，经反相后使显示器正极为高电平，相应段点亮；PBi=1时，相应段熄灭。,图6.22,七段LED显示原理,如要显示数字0，g段应熄灭，其余段点亮，即向B口输出代码 0100 0000B=40H，最高位不用，清0（也可用作小数点）; 如要显示数字1，则点亮b、c段，其余段熄灭，代码为0111 1001B=79H。 由此可求得0F的七段代码为：40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H，00H，18H，80H，03H，43H，21H，06H，0EH，其中字母B和D只能用小写字母b和d来表示
6、。 程序如下页。,DATA SEGMENT TABLE DB 40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H DB 00H，18H，80H，03H，43H，21H，06H，0EH ；0F的七段代码编码 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA MOV AL，90H; A口方式0输入, B口方式0输出 OUT 63H，AL；输出控制字 IN_PA： IN AL，60H；读A口 AND AL，0FH；取低4位 MOV BX，OFFSET TABLE；BX七段代码表首地址 XLAT；查表，AL(BX+AL) OUT 61H，AL；输出
7、到B口 CALL DELAY；调用延时程序 JMP IN_PA；继续读开关，显示 DELAY： ；延时 MOV AH，4CH INT 21H；返回DOS CODE ENDS,6.3.1 基本输入输出应用举例 6.3.2 键盘接口 6.3.3 8255A在PC/XT机中的应用,6.3.2 键盘接口,构成键盘的开关有机械式、薄膜式、电容式和霍尔效应式等，PC上的键盘多用机械式开关。 为减少输入线，开关被排列成行、列矩阵。 检测是否有键压下前，先要确定键是否都松开。 检测到有压键后，应消抖动(Debance)，即延长20ms，再查看该键是否仍被压下。,键盘扫描： 1）是否所有键均松开？向每行输出0再
8、读列，应都为1； 2）是，查有键压下？向每行输出0后读得有列为0； 3）有键压下，延时消抖动； 4）根据输出0和读得0的位置，获得该键的代码。,4行4列键盘矩阵 PA30输出到4行线 4行线输入到PB74 4列线输入到PB30 键未压下的列=1 压键的行列会接通 若置压键行为0 则对应列也为0,图6.23,键的代码形成： 键0在3行3列，压下后从B口可读得D7=0和D3=0，其余位=1，故其编码为01110111B= 77H； 键6在2行1列，压下时D6=0、D1=0，其余位=1，故其编码为10111101B=BDH。 然后查表确定压下的键。 键扫描的程序见课本。,6.3.1 基本输入输出应用
9、举例 6.3.2 键盘接口 6.3.3 8255A在PC/XT机中的应用* *供选用,6.3.3 8255A在PC/XT机中的应用,PC/XT机中用8255A-5（功能与8255A同）为接口芯片，来读取键盘输入的扫描码和系统配置DIP开关的设置状态，同时还可以控制扬声器发声及奇偶校验电路的工作。,1. 8255A-5在PC/XT机中的连接,A,B,C口均为方式0 左侧为控制信号 口地址：A口-60H B口-61H C口-62H 控制口-63H 上电时A口输出，检测部件标志，正常为输入，读取键盘扫描码 B口输出控制信号 C口读取系统状态,图6.24,PB输出控制信号： PB0 输出扬声器发声控制
10、信号到8253的GATE2端，PB0=1，允许8253计数器2产生音调信号。 PB1 输出控制扬声器发声信号。PB1=1允许8253输出的音调信号加到扬声器驱动电路。 PB2 保留，可输出键盘检测数据 KBD DATA。 PB3 读入配置DIP开关状态。PB3=1封锁U41，开关高4位SW85读入PC30；PB3=0， U41选通，SW41读入PC30。开关合上时状态为0，断开为1。 PB4=0 允许系统板RAM奇偶校验电路工作。 PB5=0 允许I/O扩展板RAM奇偶校验电路工作。 PB6和PB7 输出到键盘接口电路。,PC读取系统状态： PC3 PC0 配置开关DIP的设置状态。 PC4
11、加到扬声器上的驱动信号SPK。 PC5 扬声器的音调信号状态T/C 2OUT，即从8253-5的OUT2输出的信号。 PC6 I/O通道奇偶校验结果I/O CHCK。若为1则产生NMI中断请求。只有PB5=0才允许送出I/O CHCK信号。 PC7 系统板奇偶校验结果PCK。若为1便产生NMI中断请求。只有PB4=0才允许发出PCK信号。,2. 端口编程,加电时系统处于自检方式，8255A-5的3个端口均置为方式0，A口和B口输出，C口输入，方式选择字应置成10001001B，即 MOV AL， 10001001B OUT 63H，AL 正常工作时，再置A口为输入，B口和C口同上，方式选择字应
12、为10011001B，即 MOV AL，10011001B OUT 63H，AL,对B口编程可实现不同的控制功能 例如，禁止系统板和I/O扩展板的RAM奇偶校验的程序段： IN AL，61H ;读入B口状态 OR AL，00110000B ;PB4PB5置1, 禁止奇偶校验 OUT 61H，AL ;将新状态字送回B口 问题：B口已被设为输出方式，为何能用IN指令读取B口的状态? 答案：因为B口的结构特殊。B口既有1个8位输入缓冲器，还有1个I/O锁存器/缓冲器。从PB输出时数据会被锁存在那里，能随时用IN指令读回锁存的输出状态。因B口被编程为输出，因而读到的是锁存数据而不是从外设输入到B口的数
13、据。,PC为输入方式，读入各位数值来了解系统状态。 例如，检查DIP开关状态的程序段： IN AL，61H；读B口状态 AND AL，11110111B；PB3置0，其余位不变 OUT 61H，AL；送回B口 IN AL，62H；读C口状态 AND AL，0FH；取低4位开关状态 MOV AH，AL；存入AH IN AL，61H；读B口状态 OR AL，00001000B；PB3置1，其余位不变 OUT 61H，AL；送回B口 IN AL，62H；读高4位开关状态进AL低4位 MOV CL，4 ROL AL，CL；左移4次后送到D7D4位 AND AL，0F0H；截取高4位开关量 OR AL，AH；8位开关状态组合在AL中,