На самом деле напрямую подключить устройства ввода/вывода к шине данных процессора невозможно. Таким образом, на его месте должно быть какое-то устройство, к которому должны быть порты ввода-вывода для подключения устройств ввода-вывода, таких как 8255. микропроцессор . Этот процессор относится к семейству MCS-85, разработанному Intel, и его можно использовать с процессорами 8086 и микропроцессор 8085 . 8255 — это программируемое периферийное интерфейсное устройство, которое используется для достижения основного метода связи между микропроцессором и машинами. Это периферийное устройство, используемое для машины, которая запрограммирована для работы в качестве интерфейса. Этот 8255 PPI является интерфейсом между микропроцессорами и устройствами ввода/вывода. В этой статье обсуждается обзор 8255 Микропроцессор – работа с приложениями.
Что такое микропроцессор 8255?
Микропроцессор 8255 — очень популярный программируемый чип периферийного интерфейса или чип PPI. Функция микропроцессора 8255 заключается в передаче данных в различных условиях от простого ввода-вывода до прерывания ввода-вывода. Этот микропроцессор также предназначен для взаимодействия ЦП с его внешним миром, например АЦП , клавиатура, ЦАП и т. д. Этот микропроцессор экономичен, функционален и гибок, хотя и немного сложен, поэтому его можно использовать с любым микропроцессором. Этот микропроцессор используется для подключения периферийных устройств, а также для взаимодействия. Таким образом, это периферийное устройство также называется устройством ввода-вывода, поскольку порты ввода-вывода этого микропроцессора используются для подключения устройств ввода-вывода. Этот процессор включает в себя три 8-битных двунаправленных порта ввода-вывода, которые можно настроить в зависимости от необходимости.
Функции
особенности микропроцессора 8255 включая следующее.
- Микропроцессор 8255 представляет собой устройство PPI (программируемый периферийный интерфейс).
- Он включает в себя три порта ввода-вывода, которые запрограммированы в различных режимах.
- Этот микропроцессор просто предоставляет несколько возможностей для подключения различных устройств. Таким образом, он часто используется в различных приложениях.
- Он работает в трех режимах, таких как режим 0 (простой ввод-вывод), режим 1 (стробирующий ввод-вывод) и режим 2 (стробирующий двунаправленный ввод-вывод).
- Он полностью совместим с семействами микропроцессоров Intel.
- Он совместим с TTL.
- Для порта-C этого микропроцессора доступна возможность прямой битовой установки/сброса.
- Он включает в себя 24 программируемых контакта ввода/вывода, которые размещаются как порты от 2 до 8 бит и порты от 2 до 4 бит.
- Он включает в себя три 8-битных порта; Порт-А, Порт-В и Порт-С.
- Три порта ввода/вывода включают регистр управления, который определяет функцию каждого порта ввода/вывода и режим, в котором они должны работать.
Конфигурация контактов микропроцессора 8255
Схема выводов микропроцессора 8255 показана ниже. Этот микропроцессор включает 40 контактов, таких как PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 и A0, D0-D7 и RESET. Эти штифты обсуждаются ниже.
PA7 — PA0 (выводы порта A)
PA7–PA0 — это контакты линий передачи данных порта A (с 1 по 4 и с 37 по 40), которые равномерно распределены по двум сторонам верхней части микропроцессора. Эти восемь выводов порта А работают либо как буферизованные входные линии, либо как фиксируемые выходные данные на основе загруженного управляющего слова в регистр управляющего слова.
от PB0 до PB7 (выводы порта B)
Контакты PB0–PB7 с 18 по 25 — это контакты линии передачи данных, которые передают данные порта B.
PC0 – PC7 (выводы порта C)
Выводы с PC0 по PC7 являются контактами порта C, которые включают в себя контакты с 10 по 17, которые несут биты данных порта A. Оттуда контакты 10–13 называются верхними контактами порта C, а контакты с 14 по 17 — нижними. Выводы из этих двух секций можно использовать по отдельности для передачи 4 битов данных с использованием двух отдельных частей порта C.
D0–D7 (выводы шины данных)
Эти контакты с D0 по D7 являются линиями ввода-вывода данных, которые включают в себя от 27 до 34 контактов. Эти контакты используются для передачи 8-битного двоичного кода и используются для обучения всей работы ИС. Эти контакты известны как управляющий регистр/управляющее слово, которое несет данные управляющего слова.
А0 и А1
Выводы A0 и A1 на выводах 8 и 9 просто принимают решение о том, какой порт будет предпочтительным для передачи данных.
Если A0 = 0 и A1 = 0, то выбирается порт A.
Если A0 = 0 и A1 = 1, то выбирается порт B.
Если A0 = 1 и A1 = 0, то выбирается Port-C.
Если A0 = 1 и A1 = 1, то выбирается регистр управления.
КС’
Контакт 6, как и CS’, является входным контактом выбора чипа, который отвечает за выбор чипа. Низкий уровень сигнала на выводе CS просто разрешает связь между 8255 и процессором, что означает, что на этом выводе операция передачи данных разрешается активным низким сигналом.
РД’
Вывод 5, такой как RD’, является входным выводом для чтения, который переводит микросхему в режим чтения. Низкий уровень сигнала на этом выводе RD передает данные ЦП через буфер данных.
WR’
Контакт 36, как и контакт WR, является входным контактом записи, который переводит микросхему в режим записи. Таким образом, низкий уровень сигнала на выводе WR просто позволяет ЦП выполнять операцию записи над портами, в противном случае микропроцессор регистрирует управление через буфер шины данных.
СБРОС НАСТРОЕК
Контакт 35, как и контакт RESET, сбрасывает все данные, доступные во всех ключах, к их значениям по умолчанию, когда он находится в режиме установки. Это активный высокий сигнал, при котором высокий уровень сигнала на выводе RESET очищает регистры управления, и порты переводятся в режим ввода.
ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Контакт 7 является контактом GND микросхемы.
ВКК
Контакт 26, как и VCC, является входным контактом 5 В микросхемы.
Архитектура микропроцессора 8255
Архитектура микропроцессора 8255 показана ниже.
8255 Архитектура
Буфер шины данных:
Буфер шины данных в основном используется для соединения внутренней шины микропроцессора с системной шиной, чтобы между ними можно было установить надлежащее взаимодействие. Этот буфер просто позволяет выполнять операцию чтения или записи из ЦП или в ЦП. Этот буфер позволяет передавать данные из регистра управления или портов в ЦП в случае операции записи и из ЦП в регистр состояния или порты в случае операции чтения.
Логика управления чтением/записью:
Логический блок управления чтением или записью управляет внутренними операциями системы. Это устройство имеет возможность управлять как передачей данных, так и состоянием или контрольными словами внутри и снаружи. Как только нужны данные для выборки, он разрешает предоставленный адрес 8255 по шине и немедленно генерирует команду для двух групп управления для конкретной операции.
Группа A и группа B Контроль:
Обе эти группы управляются ЦП и работают на основе сгенерированной ЦП команды. Этот ЦП передает управляющие слова этим двум группам, и они последовательно передают подходящую команду на свой конкретный порт. Группа A управляет портом A с битами порта C более высокого порядка, тогда как группа B управляет портом B с битами порта C более низкого порядка.
Порт А и Порт Б
Порт A и порт B включают в себя 8-битную входную защелку и 8-битный буферизованный или фиксируемый выход. Основная функция этих портов также не зависит от режима работы. Порт A можно запрограммировать на 3 режима, таких как режимы 0, 1 и 2, тогда как порт B можно запрограммировать на режимы 0 и режим 1.
Порт С
Порт C включает в себя 8-битный входной буфер данных и 8-битный двунаправленный вывод данных или буфер. Этот порт в основном разделен на две секции — порт C верхнего PCU и порт C нижнего ПК. Таким образом, эти две секции в основном программируются и используются отдельно как 4-битный порт ввода/вывода. Этот порт используется для сигналов квитирования, простых входов/выходов и сигналов состояния. Этот порт используется в сочетании с портом A и портом B как для сигналов состояния, так и для сигналов квитирования. Этот порт обеспечивает только прямое, но устанавливает или сбрасывает пропускную способность.
Режимы работы микропроцессора 8255
Микропроцессор 8255 имеет два режима работы, такие как режим установки-сброса битов и режим ввода/вывода, которые обсуждаются ниже.
Режим установки-сброса битов
Режим установки-сброса битов в основном используется для установки/сброса только битов порта-C. В этом типе режима работы он влияет только на время одного бита порта C. Как только пользователь устанавливает бит, он остается установленным до тех пор, пока он не будет отключен пользователем. Пользователю требуется загрузить битовый шаблон в управляющий регистр, чтобы изменить бит. После того, как порт C используется для операций состояния/управления, то, отправив команду OUT, каждый отдельный бит порта C может быть установлен/сброшен.
Режим ввода/вывода
Режим ввода-вывода имеет три разных режима, таких как режим 0, режим 1 и режим 2, каждый из которых обсуждается ниже.
Режим 0:
Это режим ввода-вывода 8255, который просто позволяет программировать каждый порт, например порт i/p или порт o/p. Таким образом, функция ввода-вывода в этом режиме просто включает в себя:
- Порты i/p буферизуются всякий раз, когда защелкиваются o/ps.
- Он не поддерживает возможность прерывания/рукопожатия.
Режим 1:
Режим 1 8255 — это ввод-вывод с квитированием, поэтому в этом типе режима оба порта, такие как порт A и порт B, используются как порты ввода-вывода, тогда как порт C используется для квитирования. Таким образом, этот режим поддерживает подтверждение связи запрограммированными портами как в режиме i/p, так и в режиме o/p. Сигналы квитирования в основном используются для синхронизации передачи данных между двумя устройствами, работающими на разных скоростях. Входы и выходы в этом режиме фиксируются, и этот режим также имеет возможность прерывания обработки и управления сигналами, чтобы соответствовать скорости процессора и устройства ввода-вывода.
Режим 2:
Mode2 — это двунаправленный порт ввода-вывода с квитированием. Таким образом, порты в этом типе режима могут использоваться для двунаправленного потока данных посредством сигналов квитирования. Выводы группы A можно запрограммировать для работы в качестве двунаправленной шины данных, а PC7 – PC4 в порту C используются через сигнал квитирования. Остальные младшие биты порта C используются для операций ввода/вывода. Этот режим имеет возможность обработки прерываний.
8255 Микропроцессор Рабочий
Микропроцессор 8255 представляет собой программируемое устройство ввода-вывода общего назначения, в основном предназначенное для передачи данных от ввода-вывода к прерыванию ввода-вывода в определенных условиях по мере необходимости. Это можно использовать практически с любым микропроцессором. Этот микропроцессор включает в себя 3 8-битных двунаправленных порта ввода/вывода, которые могут быть организованы в соответствии с требованиями, такими как ПОРТ A, ПОРТ B и ПОРТ C. Этот PPI 8255 в основном предназначен для взаимодействия ЦП с внешним миром, таким как клавиатура, АЦП, ЦАП и т. д. Этот микропроцессор можно запрограммировать на основе конкретных условий.
Интерфейс 8255 PPI с 8086
Необходимость сопряжения 8255 PPI с микропроцессором 8086; микропроцессор 8086 запускает входной контакт RD 8255, как только ему нужно прочитать доступные данные в порту 8255. Для 8255 это активный вывод с низким i/p. Этот вывод подключен к WR o/p микропроцессора 8086. Микропроцессор 8086 запускает WR i/p 8255, как только ему нужно записать данные в порт 8255.
8255 передает данные по 8-битной шине данных на микропроцессор 8086. Протокол последовательной связи используется для связи между 8086 и 8255. Две адресные линии A1 и A0 используются для внутреннего выбора внутри 8255. Выводы шины данных 8255, такие как D0-D7, подключены к линиям данных микропроцессора 8086, входные контакты считывания такие как RD' и входные контакты записи, такие как WR', подключены к вводу-выводу чтения и записи ввода-вывода 8086.
У них есть четыре основных порта для выбора PA, PB, PC и контрольного слова. Эти порты в основном используются для передачи данных, а управляющее слово выбирается для отправки сигналов. На 8255 отправляются два сигнала, такие как сигнал ввода-вывода и сигнал BSR. Сигнал ввода-вывода используется для инициализации режима и направления портов, тогда как BSR полезен для установки и сброса сигнальной линии.
В следующем устройстве предположим, что подключенное устройство является устройством ввода. Сначала это устройство ищет разрешение от PPI, чтобы оно могло передавать данные.
8255 PPI позволяет устройствам ввода передавать данные всякий раз, когда в 8255 нет оставшихся данных, которые должны быть переданы в процессор 8086. Если у 8255 PPI есть какие-то предыдущие оставшиеся данные, то они все еще не отправляются на микропроцессор 8086, то он не разрешает устройство ввода.
Когда 8255 PPI разрешает устройство ввода, данные получаются и сохраняются во временных регистрах 8255 PPI. Когда 8255 PPI содержит некоторые данные, они должны быть переданы микропроцессору 8086, а затем передан сигнал PPI.
Как только микропроцессор 8086 освобождается для получения информации, 8086 передает обратно сигнал, после чего происходит передача данных между 8255 и 8086. Если микропроцессор 8086 не освобождается в течение длительного времени, это означает, что 8255 PPI содержит какое-то значение который не отправляется на микропроцессор 8086, поэтому 8255 PPI не позволяет устройству ввода передавать какие-либо данные, поскольку существующие данные будут перезаписаны. Сигнал изогнутой стрелки, представленный на приведенных выше диаграммах, известен как сигнал рукопожатия. Таким образом, этот процесс передачи данных известен как рукопожатие.
Факторы, которые необходимо учитывать для взаимодействия с 8255
Есть много вещей, которые необходимо учитывать при взаимодействии с 8255, которые обсуждаются ниже.
- Порты 8255 в незапрограммированном состоянии являются входными портами, потому что, если они являются портами o/p в ненастроенном состоянии, к ним подключено любое i/p-устройство — устройство ввода также будет генерировать выходные данные на линиях портов и 8255. также будет производить вывод. Когда два выхода связаны вместе, это приводит к выходу из строя одного или обоих устройств.
- Выходные контакты 8255 нельзя использовать для питания устройств, поскольку они не способны обеспечить необходимый управляющий ток.
- Всякий раз, когда двигатели, лампы или динамики подключаются к 8255, необходимо проверить номинальный ток устройств и 8255.
- Когда 8255 не может обеспечить необходимый управляющий ток, используйте инвертор, например 7406 и неинвертирующие усилители нравиться 7407. При больших требованиях к току транзисторы можно использовать в конфигурации пары Дарлингтона.
- Всякий раз, когда Двигатель постоянного тока сопрягается с 8255, то выбираете подходящий Н-мосты на основе спецификации двигателя, потому что H-мосты позволяют двигателю постоянного тока работать в любом направлении.
- Порт A и порт B можно использовать только как 8-битные порты, поэтому все контакты этих портов должны быть входными или выходными.
- Когда устройства с питанием от сети переменного тока подключены к 8255, реле необходимо использовать для защиты.
- После того, как порт A и B запрограммированы в режиме 1 или режиме 2, порт C не может работать как обычный порт ввода-вывода.
Преимущества
преимущества микропроцессора 8255 включая следующее.
- Микропроцессор 8255 можно использовать практически с любым микропроцессором.
- Различные порты могут быть назначены в качестве функций ввода-вывода.
- Работает от регулируемого источника питания +5В.
- Это широко используемый сопроцессор.
- Сопроцессор 8255 действует как интерфейс между микропроцессором и периферийными устройствами для передачи параллельных данных.
Приложения
приложения микропроцессора 8255 включая следующее.
- Микропроцессор 8255 используется для подключения периферийного устройства и светодиода или Реле Интерфейс, Интерфейс шагового двигателя , интерфейс дисплея, интерфейс клавиатуры, интерфейс АЦП или ЦАП, контроллер сигналов светофора, контроллер лифта и т. д.
- 8255 — широко используемое программируемое периферийное интерфейсное устройство.
- Этот микропроцессор используется для передачи данных в различных условиях.
- Он используется для взаимодействия с шаговые двигатели и двигатели постоянного тока.
- Микропроцессор 8255 широко используется в различных микроконтроллерных или микрокомпьютерных системах, а также в домашних компьютерах, таких как все модели MSX и SV-328.
- Этот микропроцессор также можно использовать в оригинальных PC/XT, IBM-PC, PC/jr и клонах с различными самодельными компьютерами, такими как N8VEM.
Таким образом, это обзор микропроцессора 8255 – архитектура, работа с приложениями. Микропроцессор 82C55 представляет собой программируемое устройство ввода-вывода общего назначения, используемое с различными микропроцессорами. Стандартная конфигурация с высокопроизводительным микропроцессором 82C55 хорошо сочетается с 8086. Вот вопрос к вам, что такое микропроцессор 8086 ?
