Tài liệu đồ án kỹ thuật thu phát, chương 3 pdf

Nó thường được dùng trong các card cắm thêm vào máy tính để kết nối giao tiếp song song giữa Vi xử lý và thiết bị điều khiển bên ngoài... Chế độ này kéo dài tới khi chương trình ứng dụn

Chương 3:

Giới thiệu vi mạch 8255A

Vi mạch 8255A là vi mạch giao tiếp ngoại vi lập trình được

PPI (Programmable Peripheral Interfacer) Nó thường được

dùng trong các card cắm thêm vào máy tính để kết nối giao tiếp song song giữa Vi xử lý và thiết bị điều khiển bên ngoài

1 Sơ đồ chân của 8255A:

Sơ đồ chân và sơ đồ logic của vi mạch 8255A

8255A

D 0 -D 7

RD\

WR\

RESET

A 0

A 1

CS\

PA 0 -PA 7

PB 0 -PB 7

PC 0 -PC 3

PC 4 -PC 7

PA 3

PA 2

PA 1

PA 0

RD\

CS\

GND

A1

A0

PC 7

PC 6

PC5

PC 4

PC 0

PC 1

PC 2

PC 3

PB 0

PB1

PB 2

PA 4

PA5

PA 6

PA 7

WR\

RESET

D 0

D 1

D 2

D3

D 4

D 5

D6

D 7

V cc

PB 7

PB 6

PB 5

PB 4

PB3

8255A

Bảng trạng thái của 8255A

2 Cơ chế hoạt động của 8255A:

Khi chân RESET ở mức [1], 8255A sẽ được khởi động, nó sẽ thả nổi tất cả 24 chân liên quan tới các cửa vào/ra Chế độ này kéo dài tới khi chương trình ứng dụng viết từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển để xác định chế độ làm việc của 8255A

Ba chế độ hoạt động cơ bản của 8255A là:

- Chế độ 0: vào/ra thông thường

- Chế độ 1: chốt vào/ra

- Chế độ 2: bus hai chiều

Từ điều khiển dùng để định nghĩa chế độ làm việc cho 8255A

Cấu trúc từ điều khiển của 8255A:

D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0

Nhóm B

Port C (thấp)

1 = nhập

0 = xuất Port B

1 = nhập

0 = xuất Chọn chế độ

0 = chế độ 0

1 = chế độ 1

Nhóm A

Port C (cao)

1 = nhập

0 = xuất Port A

1 = nhập

0 = xuất Chọn chế độ

Chế độ 0:

Từ điều khiển

Chế độ 0 xác lập hai port 8 bit (A và B) và hai port 4 bit (nửa cao và nửa thấp của port C) Bất kỳ port nào cũng có thể nhập hoặc xuất dữ liệu tùy theo các bit D4, D3, D1 và D0 Dữ liệu được chốt khi nhập (còn khi xuất thì không)

Chế độ 1:

Từ điều khiển

Chế độ này cả hai port A và B làm việc ở chế độ xuất/nhập có chốt Port A và B hoạt động độc lập nhau, mỗi port có 4 bit điều khiển/dữ liệu được hình thành từ 4 bit cao và 4 bit thấp của port C

Nhóm A được cấu hình ở chế độ 1:

* Port A là port nhập dữ liệu:

Từ điều khiển

- STBA\ (PC4): mức 0 tại ngõ vào này sẽ làm cho dữ liệu được chốt vào port A Thiết bị ngoại vi dùng tín hiệu này để báo cho 8255A biết dữ liệu vào đã sẵn sàng

- IBFA (PC5): ngõ ra này lên mức 1 để báo rằng bộ đệm đã đầy Khi chân này ở mức 0 thì thiết bị ngoại vi có thể gởi dữ liệu mới tới 8255A

- INTRA (PC3): tín hiệu ở ngõ ra này được dùng như một yêu cầu ngắt Ngõ ra này lên mức 1 khi STBA ở mức 0, IBFA và cờ hiệu INTRA ở mức 1 Tín hiệu INTEA tự động được xóa khi CPU nhập từ 8255A Cờ hiệu cho phép ngắt (INTE) được điều khiển bằng cách đặt hoặc xóa bit PC4

- Các bit PC6 và PC7 là các bit xuất nhập bình thường phụ thuộc vào bit D3 trong từ điều khiển

* Port A là port xuất dữ liệu:

PC4

PC5

PC3

INTE A

RD\

PC6,7

PA0-PA7

I/O INTRA

IBFA STBA\

PC 6,7

1 = nhập

0 = xuất

Từ điều khiển

- OBFA\ (PC7): ngõ ra này sẽ xuống mức 0 khi bộ đệm xuất đầy để báo cho thiết bị ngoại vi biết port A đang xuất ra dữ liệu mới

- ACKA\ (PC6): ngõ vào này được thiết bị ngoại vi đặt mức 0 để báo cho 8255A biết dữ liệu port A được chấp nhận

- INTRA (PC3): ngõ ra này có cùng mục đích như trong trường hợp nhập Cờ cho phép ngắt được điều khiển bằng cách đặt hoặc xóa bit PC6

- Các bit PC4 và PC5 là các bit xuất nhập bình thường phụ thuộc vào bit D3 trong từ điều khiển

Nhóm B được cấu hình ở chế độ 1:

* Port B là port nhập dữ liệu:

Từ điều khiển

PC6

PC7

PC3

INTE A

WR\

PC4, 5

PA0-PA7

I/O INTRA

ACKA\ OBFA\

PC 4, 5

1 = nhập

0 = xuất

PC2

PC1

PC0

INTE B

RD\

PC4,5

PB0-PB7

I/O INTRB IBFB STBB\

- STBB\ (PC2), IBFB (PC1) và INTRB (PC0) có chức năng tương tự như trong trường hợp port A nhập Cờ hiệu cho phép ngắt (INTE) được điều khiển bằng cách đặt hoặc xóa bit PC2

* Port B là port xuất dữ liệu:

Từ điều khiển

Chế độ 2:

Chế độ này là chế độ xuất/nhập hai chiều được chốt Trong chế độ này, port A được dùng cho xuất và nhập, 5 bit của port C được dùng để chỉ trạng thái và điều khiển port A

Từ điều khiển

PC2

PC1

PC0

INTE B

WR\

PC4, 5

PB0-PB7

I/O INTRB

ACKB\ OBFB\

PC7

PC6

PC4

INTE 1

PA0-PA7

STBA\

ACKA\ OBFA\

PC3 INTRA\

PC0-2

Port B

1 = nhập

0 = xuất

Chế độ nhóm B

0 = chế độ 0

1 = chế độ 1

- OBFA\ (PC6): bộ đệm ngõ ra đã đầy.

- ACKA\ (PC7): tín hiệu báo chấp nhận dữ liệu

- IBFA (PC5): bộ đệm ngõ vào đầy

- STBA\ (PC4): dữ liệu đang sẵn sàng ở ngõ vào

- INTRA (PC3): tín hiệu yêu cầu ngắt, được sử dụng cho xuất/nhập

Khi nhóm A ở chế độ 2 thì nhóm B chỉ có thể ở chế độ 0 hoặc 1 Tuy nhiên, nếu nhóm B ở chế độ 0 thì chỉ có 3 bit PC0

-PC2 được sử dụng cho xuất/nhập vì nhóm A đã mượn bit PC3 để sử dụng như một yêu cầu ngắt Thông thường, nếu nhóm A ở chế độ 2 thì các bit PC0-PC2 sẽ được nối với các chân trạng thái và điều khiển của thiết bị nối với port A Port B cũng có thể được dùng cho mục đích này

Việc đặt/xóa bit đối với port C

Ta có khả năng lập và xóa từng bit Nếu bit 7 của từ điều khiển là 0, 8255A sẽ hiểu là lệnh đặt/xóa bit port C có nghĩa, cho phép lập/xóa bất kỳ bit nào của port C Khả năng đặt/xóa

từng bit riêng lẻ là rất thuận tiện cho ứng dụng khi các bit riêng rẽ được dùng để điều khiển tách biệt các chức năng bên ngoài Từ điều khiển đặt/xóa bit

Đặt/xóa bit

1 = đặt (set)

0 = xóa (reset) Chọn bit

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 0 1 0 1 0 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 Cờ đặt/xóa bit

0 = tích cực