En realitat, connectar dispositius d'E/S amb el bus de dades del processador no és possible directament. Per tant, al seu lloc, hi ha d'haver algun dispositiu al qual els ports d'E/S han d'estar allà per connectar dispositius d'E/S com el 8255 microprocessador . Aquest processador és de la família de MCS-85 que va dissenyar Intel i es pot utilitzar amb un 8086 i Microprocessador 8085 . El 8255 és un dispositiu d'interfície perifèrica programable que s'utilitza per aconseguir el mètode bàsic de comunicació entre el microprocessador i les màquines. És un dispositiu perifèric utilitzat per a una màquina que està programada per funcionar com a interfície. Aquest 8255 PPI és una interfície entre els microprocessadors i els dispositius d'E/S. Aquest article tracta una visió general d'un Microprocessador 8255 - Treballar amb aplicacions.
Què és un microprocessador 8255?
El microprocessador 8255 és un xip d'interfície perifèric programable o xip PPI utilitzat molt popularment. La funció del microprocessador 8255 és transmetre dades en diverses condicions des d'E/S simples fins a interrompre E/S. Aquest microprocessador també està dissenyat per connectar la CPU amb el seu món extern ADC , teclat, DAC, etc. Aquest microprocessador és econòmic, funcional i flexible encara que és una mica complex, de manera que es pot utilitzar amb qualsevol microprocessador. Aquest microprocessador s'utilitza per connectar dispositius perifèrics i també per a la interfície. Així, aquest dispositiu perifèric també s'anomena dispositiu d'E/S perquè els ports d'E/S d'aquest microprocessador s'utilitzen per connectar dispositius d'E/S. Aquest processador inclou tres ports d'E/S bidireccionals de 8 bits que es poden configurar segons la necessitat.
Característiques
El característiques del microprocessador 8255 incloure el següent.
- El microprocessador 8255 és un dispositiu PPI (interfície perifèrica programable).
- Inclou tres ports d'E/S que es programen en diferents modes.
- Aquest microprocessador simplement proporciona diverses facilitats per connectar diferents dispositius. Per tant, s'utilitza amb freqüència en diferents aplicacions.
- Funciona en tres modes com el Mode 0 (E/S simple), el Mode 1 (E/S estrobossada) i el Mode 2 (E/S estrobossada bidireccional).
- És totalment compatible amb les famílies de microprocessadors Intel.
- És compatible amb TTL.
- Per al port-C d'aquest microprocessador, la capacitat de SET/RESET de bit directe està disponible.
- Inclou 24 pins d'entrada/sortida programables que es col·loquen com a ports de 2 a 8 bits i ports de 2 a 4 bits.
- Inclou tres ports de 8 bits; Port-A, Port-B i Port-C.
- Els tres ports d'E/S inclouen un registre de control que defineix la funció de cada port d'E/S i en quin mode han de funcionar.
8255 Configuració del pin del microprocessador
A continuació es mostra el diagrama de pins del microprocessador 8255. Aquest microprocessador inclou 40 pins com PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 i A0, D0-D7 i RESET. Aquests pins es comenten a continuació.
PA7 a PA0 (pins de PortA)
Els PA7 a PA0 són pins de línies de dades del port A (de l'1 al 4 i del 37 al 40) que estan distribuïts per igual a dos costats de la part superior del microprocessador. Aquests vuit pins del port A funcionen com a línies d'entrada en memòria intermèdia o com a sortida bloquejada en funció de la paraula de control carregada al registre de la paraula de control.
PB0 a PB7 (pins del port B)
Els PB0 a PB7 de 18 a 25 són els pins de la línia de dades que porten les dades del port B.
PC0 a PC7 (pins del port C)
Els pins PC0 a PC7 són pins del port C que inclouen pin10 a pin17 que porten els bits de dades del port A. A partir d'aquí, els pins 10-13 es coneixen com a pins superiors del port C i els pins 14 al pin17 es coneixen com a pins inferiors. Els pins d'aquestes dues seccions es poden utilitzar individualment per transmetre 4 bits de dades mitjançant dues parts separades del port C.
D0 a D7 (pins del bus de dades)
Aquests pins D0 a D7 són línies d'E/S de dades que inclouen de 27 a 34 pins. Aquests pins s'utilitzen per transportar el codi binari de 8 bits i s'utilitzen per entrenar tot el treball IC. Aquests pins es coneixen conjuntament com el registre de control/paraula de control que transporta les dades de la paraula de control.
A0 i A1
Els pins A0 i A1 del pin8 i el pin9 simplement prenen una decisió sobre quin port serà preferit per transmetre les dades.
Si A0 = 0 i A1=0, es selecciona Port-A.
Si A0 = 0 i A1=1, es selecciona Port-B.
Si A0 = 1 i A1 = 0, es selecciona Port-C.
Si A0 = 1 i A1=1, es selecciona el registre de control.
CS'
El pin6 com CS és un pin d'entrada de selecció de xip que s'encarrega de seleccionar un xip. Un senyal baix al pin de CS simplement permet la comunicació entre el 8255 i el processador, cosa que significa que en aquest pin, l'operació de transferència de dades es permet mitjançant un senyal baix actiu.
RD'
El pin5 com RD' és un pin d'entrada de lectura que posa el xip dins del mode de lectura. Un senyal baix al pin d'aquest RD proporciona dades a la CPU mitjançant un buffer de dades.
WR'
El pin36 com el pin WR és un pin d'entrada d'escriptura que posa el xip en mode d'escriptura. Per tant, un senyal baix al pin WR només permet que la CPU executi l'operació d'escriptura per sobre dels ports, en cas contrari, el registre de control del microprocessador a través del buffer del bus de dades.
RESET
El pin35 com el pin RESET restableix totes les dades disponibles en totes les claus als seus valors predeterminats quan està en mode de configuració. És un senyal alt actiu on el senyal alt al pin RESET esborra els registres de control i els ports es col·loquen dins del mode d'entrada.
GND
El pin7 és un pin GND d'IC.
VCC
El pin26 com VCC és el pin d'entrada de 5V de l'IC.
8255 Arquitectura del microprocessador
A continuació es mostra l'arquitectura del microprocessador 8255.
8255 Arquitectura
Buffer de bus de dades:
El buffer del bus de dades s'utilitza principalment per connectar el bus interior del microprocessador amb el bus del sistema de manera que es pugui establir una interfície adequada entre aquests dos. Aquest buffer simplement permet que l'operació de lectura o escriptura s'executi des o cap a la CPU. Aquest buffer permet les dades subministrades des del registre o ports de control a la CPU en cas d'operació d'escriptura i de la CPU al registre o ports d'estat en cas de l'operació de lectura.
Lògica de control de lectura/escriptura:
La unitat lògica de control de lectura o escriptura controla les operacions interiors del sistema. Aquesta unitat té la capacitat de gestionar tant la transferència de dades com l'estat o les paraules de control internament i externament. Una vegada que es necessiten dades per obtenir, permet l'adreça proporcionada pel 8255 pel bus i genera una ordre immediatament als dos grups de control per a l'operació específica.
Control del grup A i del grup B:
Ambdós grups són gestionats per la CPU i funcionen en funció de l'ordre generada per la CPU. Aquesta CPU transmet paraules de control cap a aquests dos grups i transmeten consecutivament l'ordre adient al seu port particular. El grup A controla el port A amb bits de port C d'ordre superior, mentre que el grup B controla el port B amb bits de port C d'ordre inferior.
Port A i Port B
El port A i el port B inclouen un tancament d'entrada de 8 bits i una sortida en memòria intermèdia o bloquejada de 8 bits. La funció principal d'aquests ports també és independent del mode d'operació. El port A es pot programar en 3 modes com els modes 0, 1 i 2, mentre que el port B es pot programar en els modes 0 i el mode 1.
Port C
El port C inclou una memòria intermèdia d'entrada de dades de 8 bits i una memòria intermèdia o/p de dades bidireccionals de 8 bits. Aquest port es divideix principalment en dues seccions: port C PCU superior i port C PC inferior. Així, aquestes dues seccions es programen principalment i s'utilitzen per separat com a port d'E/S de 4 bits. Aquest port s'utilitza per a senyals d'encaix, entrades simples d'E/S i senyal d'estat. Aquest port s'utilitza en combinació amb el port A i el port B tant per als senyals d'estat com d'enllaç. Aquest port només proporciona capacitat directa però estableix o restableix la capacitat.
8255 Modes de funcionament del microprocessador
El microprocessador 8255 té dos modes de funcionament com el mode de restabliment de bits i el mode d'entrada/sortida que es comenten a continuació.
Mode Set-Reset de bits
El mode de restabliment de bits s'utilitza principalment per establir/restablir només els bits del port C. En aquest tipus de mode de funcionament, només afecta una vegada un bit del port C. Un cop l'usuari estableix el bit, es manté activat fins que l'usuari el desactiva. L'usuari requereix carregar el patró de bits dins del registre de control per modificar el bit. Una vegada que el port C s'utilitza per a l'operació d'estat/control, enviant una instrucció OUT, es pot establir/reiniciar cada bit del port C individual.
Mode d'E/S
El mode d'E/S té tres modes diferents com el Mode 0, el Mode 1 i el Mode 2, on s'explica cada mode a continuació.
Mode 0:
Aquest és un mode d'E/S de 8255 que simplement permet la programació de cada port com el port i/p o o/p. Per tant, la funció d'E/S d'aquest mode només inclou:
- Els ports i/p s'emmagatzemen en memòria intermèdia sempre que o/ps estan bloquejats.
- No admet la capacitat d'interrupció ni l'enllaç de mans.
Mode 1:
El mode 1 de 8255 és d'E/S amb connexió de contactes, de manera que en aquest tipus de mode, tant els ports com el port A i el port B s'utilitzen com a ports d'E/S mentre que el port C s'utilitza per a l'enllaç. Per tant, aquest mode admet l'enllaç dels ports programats com a mode i/p o o/p. Els senyals d'enllaç s'utilitzen principalment per sincronitzar la transferència de dades entre dos dispositius que funcionen a diferents velocitats. Les entrades i sortides d'aquest mode estan bloquejades i aquest mode també té la capacitat d'interrompre la gestió i el control del senyal per coincidir amb la velocitat del dispositiu IO i CPU.
Mode 2:
Mode2 és un port d'E/S bidireccional amb connexió de contactes. Així, els ports d'aquest tipus de mode es poden utilitzar per al flux de dades bidireccional mitjançant senyals d'enllaç. Els pins del grup A es poden programar per funcionar com un bus de dades bidireccional i PC7 - PC4 al port C s'utilitzen mitjançant el senyal d'enllaç. Els bits C restants del port inferior s'utilitzen per a operacions d'entrada/sortida. Aquest mode té la capacitat de manejar interrupcions.
8255 Microprocessador en funcionament
El microprocessador 8255 és un dispositiu d'E/S programable de propòsit general dissenyat principalment per transferir les dades des d'E/S per interrompre l'E/S en determinades condicions segons sigui necessari. Això es pot utilitzar gairebé amb qualsevol microprocessador. Aquest microprocessador inclou 3 ports d'E/S bidireccionals de 8 bits que es poden organitzar segons els requisits, com ara PORT A, PORT B i PORT C. Aquest PPI 8255 està dissenyat principalment per connectar la CPU amb el seu món exterior com el teclat, ADC, DAC, etc. Aquest microprocessador es pot programar en funció d'una condició particular.
8255 PPI Interfície amb 8086
La necessitat de connectar el 8255 PPI amb el microprocessador 8086 és; el microprocessador 8086 activa el pin RD d'entrada de 8255 un cop necessita llegir les dades disponibles dins d'un port 8255. Per a 8255, és un pin actiu i/p baix. Aquest pin està connectat al WR o/p del microprocessador 8086. El microprocessador 8086 activa el WR i/p de 8255 un cop necessita escriure dades cap a un port de 8255.
8255 transfereix dades amb un bus de dades de 8 bits al microprocessador 8086. El protocol de comunicació en sèrie s'utilitza per a la comunicació entre 8086 i 8255. Les dues línies d'adreces A1 i A0 s'utilitzen per fer seleccions interiors dins de 8255. Els pins del bus de dades de 8255 com D0 a D7 estan connectats a les línies de dades del microprocessador 8086, llegir pins d'entrada com RD' i pins d'entrada d'escriptura com WR' estan connectats a la lectura d'E/S i l'escriptura d'E/S de 8086.
Tenen quatre ports principals per seleccionar PA, PB, PC i paraula de control. Aquests ports s'utilitzen principalment per transferir dades i la paraula de control es selecciona per enviar senyals. S'envien dos senyals a 8255 com el senyal d'E/S i el senyal BSR. El senyal d'E/S s'utilitza per inicialitzar el mode i la direcció dels ports, mentre que BSR és útil per configurar i restablir una línia de senyal.
Al dispositiu següent, suposeu que el dispositiu connectat és un dispositiu d'entrada. Al principi, aquest dispositiu busca el permís de PPI perquè pugui transmetre dades.
El 8255 PPI permet que els dispositius d'entrada transmetin dades, sempre que no quedin dades dins del 8255 que s'han de transmetre al processador 8086. Si 8255 PPI té algunes dades anteriors deixades, encara no s'envia al microprocessador 8086, aleshores no permet el dispositiu d'entrada.
Quan 8255 PPI permet el dispositiu d'entrada, les dades s'obtenen i s'emmagatzemen en registres temporals de 8255 PPI. Quan 8255 PPI conté algunes dades, s'han de transmetre al microprocessador 8086 i després transmet un senyal a PPI.
Una vegada que el microprocessador 8086 és lliure per obtenir la informació, aleshores 8086 transmet un senyal i la transmissió de dades es produeix entre 8255 i 8086. Si el microprocessador 8086 no es converteix en lliure durant molt de temps, això significa que 8255 PPI inclou algun valor. que no s'envia al microprocessador 8086, per tant 8255 PPI no permet que el dispositiu d'entrada transmeti cap dada perquè les dades existents se sobreescriuran. El senyal de fletxa corba representat als diagrames anteriors es coneix com a senyal d'encaixada de mans. Per tant, aquest procés de transmissió de dades es coneix com a encaixada de mans.
S'han de tenir en compte els factors per a la interfície amb 8255
Hi ha moltes coses que cal tenir en compte durant la interfície 8255 que es comenten a continuació.
- Els ports 8255 en un estat no programat són ports d'entrada perquè si són ports o/p dins de l'estat no configurat, hi ha connectat qualsevol dispositiu i/p; el dispositiu d'entrada també generarà una sortida a les línies de port i 8255. també produirà una sortida. Quan s'uneixen dues sortides, es produeix la destrucció d'un o dels dos dispositius.
- Els pins de sortida 8255 no es poden utilitzar per encendre dispositius perquè no són capaços de subministrar el corrent de conducció necessari.
- Sempre que motors, làmpades o altaveus es connectin a 8255, cal comprovar la classificació actual dels dispositius i 8255.
- Quan el 8255 no sigui capaç de subministrar el corrent de conducció necessari, utilitzeu una inversió similar 7406 i amplificadors no inversors M'agrada 7407. Quan es requereixen grans corrents, els transistors es poden utilitzar en la configuració d'un parell de Darlington.
- Sempre que a motor de corrent continu està connectat a 8255 i després escolliu adequat H-Ponts basat en l'especificació del motor perquè els ponts H permetran que un motor de corrent continu funcioni en qualsevol direcció.
- El port A i el port B només es poden utilitzar com a ports de 8 bits, per tant, tots els pins d'aquests ports han de ser d'entrada o sortida.
- Quan els dispositius alimentats amb CA estan connectats a 8255, a relleu s'han d'utilitzar per a la protecció.
- Una vegada que els ports A i B estan programats dins del mode 1 o del mode 2, el port C no pot funcionar com a port d'E/S normal.
Avantatges
El avantatges del microprocessador 8255 incloure el següent.
- El microprocessador 8255 es pot utilitzar amb gairebé tots els microprocessadors.
- Es poden assignar diferents ports com a funcions d'E/S.
- Funciona amb una font d'alimentació regulada de +5V.
- És un coprocessador d'ús popular.
- El coprocessador 8255 actua com a interfície entre el microprocessador i els dispositius perifèrics per transferir dades paral·leles.
Aplicacions
El aplicacions del microprocessador 8255 incloure el següent.
- El microprocessador 8255 s'utilitza per a la connexió del dispositiu perifèric i LED o Relleu Interfície, Interfície de motor pas a pas , interfície de pantalla, interfície de teclat, interfície ADC o DAC, controlador de senyal de trànsit, controlador d'ascensor, etc.
- 8255 és un dispositiu d'interfície perifèric programable d'ús popular.
- Aquest microprocessador s'utilitza per transmetre dades en diferents condicions.
- S'utilitza per interaccionar amb motors pas a pas & Motors de corrent continu.
- El microprocessador 8255 s'utilitza àmpliament en diversos sistemes de microcontroladors o microordinadors, així com en ordinadors domèstics com tots els models MSX i el SV-328.
- Aquest microprocessador també es pot utilitzar al PC/XT, IBM-PC, PC/jr i clons originals amb diversos ordinadors casolans com el N8VEM.
Així, això és una visió general d'un microprocessador 8255 – arquitectura, treball amb aplicacions. El microprocessador 82C55 és un dispositiu d'E/S programable de propòsit general, utilitzat amb diversos microprocessadors. La configuració estàndard de la indústria amb un microprocessador 82C55 d'alt rendiment coincideix bé amb el 8086. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un Microprocessador 8086 ?
