【8255芯片工作原理】8255(也称为Intel 8255A)是一种可编程的并行输入/输出接口芯片,广泛应用于早期的微机系统中,用于扩展系统的I/O功能。它能够通过软件编程控制其工作模式,从而实现多种数据传输方式。以下是对其工作原理的总结。
一、8255芯片概述
8255是一款具有3个8位并行端口(PA、PB、PC)的可编程I/O接口芯片,支持三种基本工作模式:方式0(基本输入/输出)、方式1(选通输入/输出)和方式2(双向数据传送)。通过配置控制寄存器,可以灵活地设定各个端口的工作模式。
二、主要功能与结构
功能模块 | 说明 |
端口A(PA) | 8位输入/输出端口,支持方式0、方式1和方式2 |
端口B(PB) | 8位输入/输出端口,支持方式0和方式1 |
端口C(PC) | 8位输入/输出端口,可拆分为两个4位端口(PC<7-4>和PC<3-0>),用于控制或状态信号 |
控制寄存器 | 用于设置各端口的工作模式及操作方式 |
三、工作模式详解
模式 | 端口 | 特点 | 用途 |
方式0 | PA, PB, PC | 基本输入/输出,无握手信号 | 适用于简单的数据传输 |
方式1 | PA, PB | 选通输入/输出,有握手信号(如STB、IBF、OBF等) | 适用于需要同步控制的数据传输 |
方式2 | PA | 双向数据传送,支持输入和输出 | 适用于需要双向通信的设备 |
四、控制字格式
8255的控制字由8位组成,其中高4位用于选择工作模式,低4位用于定义端口方向(输入或输出)。控制字的格式如下:
```
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
```
- D7-D4:指定端口A、B、C的工作方式
- D3:端口A方向(0=输出,1=输入)
- D2:端口B方向(0=输出,1=输入)
- D1:端口C高4位方向(0=输出,1=输入)
- D0:端口C低4位方向(0=输出,1=输入)
五、典型应用
- 接口打印机、键盘、显示器等外设
- 控制步进电机、继电器等执行机构
- 实现串行与并行数据转换
六、总结
8255芯片作为一种经典的可编程I/O接口器件,因其灵活性和可靠性,在早期计算机系统中起到了重要作用。通过对控制寄存器的设置,可以灵活配置其工作模式,满足不同的数据传输需求。尽管现代系统中已较少使用该芯片,但其设计思想对理解I/O接口技术仍有重要参考价值。
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