Skutečné připojení I/O zařízení k datové sběrnici procesoru není možné přímo. Takže na jeho místě musí být nějaké zařízení, ke kterému musí být I/O porty pro připojení I/O zařízení jako 8255 mikroprocesor . Tento procesor je z rodiny MCS-85, kterou Intel navrhl a lze jej použít s 8086 a mikroprocesor 8085 . 8255 je programovatelné periferní rozhraní, které se používá k dosažení základní komunikační metody mezi mikroprocesorem a stroji. Jedná se o periferní zařízení používané pro stroj, který je naprogramován tak, aby fungoval jako rozhraní. Toto 8255 PPI je rozhraní mezi mikroprocesory a I/O zařízeními. Tento článek pojednává o přehledu an Mikroprocesor 8255 – práce s aplikacemi.
Co je to mikroprocesor 8255?
Mikroprocesor 8255 je velmi populární programovatelný čip periferního rozhraní neboli PPI čip. Funkcí mikroprocesoru 8255 je přenášet data v různých podmínkách od jednoduchých I/O až po přerušení I/O. Tento mikroprocesor je také navržen pro propojení CPU s jeho vnějším světem ADC , klávesnice, DAC atd. Tento mikroprocesor je ekonomický, funkční a flexibilní, i když je trochu složitý, takže jej lze použít s jakýmkoli mikroprocesorem. Tento mikroprocesor se používá pro připojení periferních zařízení a také pro propojení. Toto periferní zařízení se také nazývá I/O zařízení, protože I/O porty tohoto mikroprocesoru se používají pro připojení I/O zařízení. Tento procesor obsahuje tři 8bitové obousměrné I/O porty, které lze konfigurovat podle potřeby.
Funkce
The vlastnosti mikroprocesoru 8255 zahrnout následující.
- Mikroprocesor 8255 je zařízení PPI (programovatelné periferní rozhraní).
- Obsahuje tři I/O porty, které jsou naprogramovány v různých režimech.
- Tento mikroprocesor jednoduše poskytuje několik zařízení pro připojení různých zařízení. Proto se často používá v různých aplikacích.
- Funguje ve třech režimech, jako je režim 0 (jednoduchý vstup/výstup), režim 1 (zábleskový vstup/výstup) a režim 2 (obousměrný impulzní vstup/výstup).
- Je plně kompatibilní s rodinami mikroprocesorů Intel.
- Je kompatibilní s TTL.
- Pro port-C tohoto mikroprocesoru je k dispozici kapacita přímého bitu SET/RESET.
- Obsahuje 24 programovatelných vstupních/výstupních pinů, které jsou umístěny jako 2 až 8bitové porty a 2 až 4bitové porty.
- Obsahuje tři 8bitové porty; Port-A, Port-B a Port-C.
- Tři I/O porty obsahují řídicí registr, který definuje funkci každého I/O portu a v jakém režimu musí fungovat.
Konfigurace pinů mikroprocesoru 8255
Schéma pinů mikroprocesoru 8255 je uvedeno níže. Tento mikroprocesor obsahuje 40 pinů jako PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0, D0-D7 a RESET. Tyto piny jsou diskutovány níže.
PA7 až PA0 (piny PortA)
PA7 až PA0 jsou kolíky datových linek portu A (1 až 4 a 37 až 40), které jsou rovnoměrně rozmístěny na dvou stranách horní části mikroprocesoru. Těchto osm pinů portu A funguje buď jako vstupní linky s vyrovnávací pamětí nebo jako výstup s blokováním na základě načteného řídicího slova do registru řídicího slova.
PB0 až PB7 (piny portu B)
PB0 až PB7 od 18 do 25 jsou kolíky datové linky, které přenášejí data portu B.
PC0 až PC7 (piny portu C)
Piny PC0 až PC7 jsou piny portu C, které zahrnují piny 10 až 17, které nesou datové bity portu A. Odtud jsou kolíky 10 – kolíky 13 známé jako horní kolíky portu C a kolíky 14 až kolíky 17 jsou známé jako spodní kolíky. Piny z těchto dvou sekcí lze použít jednotlivě pro přenos 4 datových bitů pomocí dvou samostatných částí portu C.
D0 až D7 (piny datové sběrnice)
Tyto vývody D0 až D7 jsou datové I/O linky, které zahrnují 27 až 34 vývody. Tyto piny se používají k přenášení 8bitového binárního kódu a používají se k trénování celé práce IC. Tyto kolíky jsou společně známé jako řídicí registr/řídicí slovo, které nese data řídicího slova.
A0 a A1
Piny A0 a A1 na pinech 8 a 9 jednoduše rozhodnou o tom, který port bude preferován pro přenos dat.
Pokud A0 = 0 & A1 = 0, pak je vybrán Port-A.
Je-li A0 = 0 & A1=1, je vybrán Port-B.
Pokud A0 = 1 & A1 = 0, pak je vybrán port-C.
Je-li A0 = 1 & A1=1, je vybrán řídicí registr.
CS'
Pin6 jako CS je vstupní pin pro výběr čipu, který je zodpovědný za výběr čipu. Nízký signál na pinu CS jednoduše umožňuje komunikaci mezi 8255 a procesorem, což znamená, že na tomto pinu je provoz datového přenosu umožněn aktivním nízkým signálem.
RD'
Pin5 jako RD' je čtecí vstupní pin, který uvádí čip do režimu čtení. Nízký signál na tomto kolíku RD poskytuje data do CPU prostřednictvím datové vyrovnávací paměti.
WR'
Pin36 jako WR' je vstupní pin pro zápis, který uvádí čip do režimu zápisu. Nízký signál na pinu WR tedy jednoduše umožňuje CPU provést operaci zápisu nad porty, jinak řídicím registrem mikroprocesoru, přes vyrovnávací paměť datové sběrnice.
RESETOVAT
Pin35 jako pin RESET resetuje všechna data dostupná ve všech klávesách na jejich výchozí hodnoty, když je v režimu nastavení. Jedná se o aktivní horní signál, kde vysoký signál na pinu RESET vymaže řídicí registry a porty jsou umístěny ve vstupním režimu.
GND
Pin7 je GND pin IC.
VCC
Pin26 jako VCC je 5V vstupní pin integrovaného obvodu.
8255 Architektura mikroprocesoru
Architektura mikroprocesoru 8255 je uvedena níže.
8255 Architektura
Vyrovnávací paměť datové sběrnice:
Vyrovnávací paměť datové sběrnice se používá hlavně pro propojení vnitřní sběrnice mikroprocesoru se systémovou sběrnicí, aby bylo možné mezi těmito dvěma vytvořit správné rozhraní. Tato vyrovnávací paměť jednoduše umožňuje provádění operace čtení nebo zápisu z nebo do CPU. Tato vyrovnávací paměť umožňuje data dodávaná z řídicího registru nebo portů do CPU v případě operace zápisu a z CPU do stavového registru nebo portů v případě operace čtení.
Logika řízení čtení/zápisu:
Logická jednotka pro čtení nebo zápis řídí operace uvnitř systému. Tato jednotka má schopnost řídit jak přenos dat, tak stav nebo řídicí slova interně i externě. Jakmile je potřeba načíst data, povolí zadanou adresu 8255 po sběrnici a okamžitě vygeneruje příkaz dvěma řídicím skupinám pro konkrétní operaci.
Ovládání skupiny A a skupiny B:
Obě tyto skupiny jsou spravovány CPU a pracují na základě příkazu generovaného CPU. Tento CPU vysílá řídící slova směrem k těmto dvěma skupinám a ty následně vysílají vhodný příkaz na jejich konkrétní port. Skupina A řídí port A s bity portu C vyššího řádu, zatímco skupina B řídí port B s bity portu C nižšího řádu.
Port A a Port B
Port A & Port B obsahuje 8bitový vstupní blokování a 8bitový vyrovnávací nebo blokovaný výstup. Hlavní funkce těchto portů je také nezávislá na režimu provozu. Port A lze naprogramovat ve 3 režimech, jako jsou režimy 0, 1 a 2, zatímco port B lze naprogramovat v režimech 0 a režimu 1.
Port C
Port C obsahuje 8bitovou vstupní datovou vyrovnávací paměť a 8bitovou obousměrnou datovou záchytu nebo vyrovnávací paměť. Tento port je rozdělen především na dvě části – port C horní PCU a port C dolní PC. Takže tyto dvě sekce jsou hlavně naprogramované a samostatně používané jako 4bitový I/O port. Tento port se používá pro signály handshake, jednoduché I/O a vstupy stavových signálů. Tento port se používá v kombinaci s portem A a portem B pro stavové i handshakingové signály. Tento port poskytuje pouze přímou kapacitu, ale nastavuje nebo resetuje kapacitu.
8255 Provozní režimy mikroprocesoru
Mikroprocesor 8255 má dva provozní režimy, jako je režim bit set-reset a režim vstupu/výstupu, které jsou popsány níže.
Režim Bit Set-Reset
Režim bit set-reset se používá hlavně k nastavení/resetování pouze bitů Port-C. V tomto typu provozního režimu ovlivňuje pouze čas jednoho bitu portu C. Jakmile uživatel bit nastaví, zůstane nastaven, dokud jej uživatel nezruší. Uživatel vyžaduje načtení bitového vzoru v řídicím registru, aby mohl bit upravit. Jakmile je port C použit pro stavové/řídicí operace, pak odesláním instrukce OUT lze nastavit/resetovat každý jednotlivý bit portu C.
Režim I/O
Režim I/O má tři různé režimy, jako je režim 0, režim 1 a režim 2, přičemž každý režim je popsán níže.
Režim 0:
Toto je I/O režim 8255, který jednoduše umožňuje programování každého portu, jako je buď i/p nebo o/p port. Takže funkce I/O tohoto režimu jednoduše zahrnuje:
- I/p porty jsou ukládány do vyrovnávací paměti vždy, když jsou o/ps latched.
- Nepodporuje možnost přerušení / handshaking.
Režim 1:
Režim 1 z 8255 je I/O s handshakingem, takže v tomto typu režimu se oba porty jako port A a port B používají jako I/O porty, zatímco port C se používá pro handshaking. Tento režim tedy podporuje handshaking pomocí naprogramovaných portů jako režim i/p nebo o/p. Signály handshaking se používají hlavně k synchronizaci přenosu dat mezi dvěma zařízeními, která pracují různými rychlostmi. Vstupy a výstupy v tomto režimu jsou blokované a tento režim má také schopnost přerušit manipulaci a řízení signálu, aby odpovídala rychlosti CPU a IO zařízení.
Režim 2:
Mode2 je obousměrný I/O port s handshakingem. Takže porty v tomto typu režimu mohou být použity pro obousměrný tok dat prostřednictvím handshakingových signálů. Piny skupiny A lze naprogramovat tak, aby fungovaly jako obousměrná datová sběrnice a PC7 – PC4 v portu C se používají prostřednictvím signálu handshaking. Zbývající bity dolního portu C se používají pro vstupně/výstupní operace. Tento režim má kapacitu zpracování přerušení.
Mikroprocesor 8255 funguje
Mikroprocesor 8255 je univerzální programovatelné I/O zařízení určené především pro přenos dat z I/O k přerušení I/O za určitých podmínek podle potřeby. To lze použít téměř s jakýmkoli mikroprocesorem. Tento mikroprocesor obsahuje 3 8bitové obousměrné I/O porty, které lze uspořádat podle požadavků jako PORT A, PORT B & PORT C. Tento PPI 8255 je navržen hlavně pro propojení CPU s jeho vnějším světem, jako je klávesnice, ADC, DAC atd. Tento mikroprocesor lze naprogramovat na základě konkrétní podmínky.
8255 PPI rozhraní s 8086
Potřeba propojení 8255 PPI s mikroprocesorem 8086 je; mikroprocesor 8086 spouští vstupní RD pin 8255, jakmile potřebuje načíst dostupná data na portu 8255. Pro 8255 je to aktivní nízký i/p pin. Tento pin je připojen k WR o/p mikroprocesoru 8086. Mikroprocesor 8086 spouští WR i/p 8255, jakmile potřebuje zapsat data na port 8255.
8255 přenáší data pomocí 8bitové datové sběrnice do mikroprocesoru 8086. Sériový komunikační protokol se používá pro komunikaci mezi 8086 a 8255. Dvě adresové linky A1 a A0 se používají k provádění vnitřních výběrů v rámci 8255. Piny datové sběrnice 8255 jako D0 až D7 jsou připojeny k datovým linkám mikroprocesoru 8086, čtené vstupní piny jako RD' & write vstupní piny jako WR' jsou připojeny k I/O čtení a I/O zápisu 8086.
Mají čtyři hlavní porty pro výběr PA, PB, PC a ovládacího slova. Tyto porty se používají hlavně pro přenos dat a pro odesílání signálů se volí řídicí slovo. Na 8255 se odesílají dva signály jako I/O signál a BSR signál. I/O signál se používá pro inicializaci režimu a směru portů, zatímco BSR je užitečný pro nastavení a resetování signálového vedení.
V následujícím zařízení předpokládejte, že připojené zařízení je vstupní zařízení. Toto zařízení nejprve hledá povolení od PPI, aby mohlo přenášet data.
8255 PPI umožňuje vstupním zařízením přenášet data, kdykoli v 8255 nezbývají žádná data, která musí být přenesena do procesoru 8086. Pokud má 8255 PPI nějaká předchozí levá data, pak se stále neodesílají do mikroprocesoru 8086, pak nepovolí vstupní zařízení.
Když 8255 PPI umožňuje vstupní zařízení, pak se data získávají a ukládají do dočasných registrů 8255 PPI. Když 8255 PPI uchovává nějaká data, musí být přenesena do mikroprocesoru 8086 a poté vysílá signál do PPI.
Jakmile je mikroprocesor 8086 schopen získat informace, pak 8086 vyšle zpět signál, pak dojde k přenosu dat mezi 8255 a 8086. Pokud se mikroprocesor 8086 neuvolní po dlouhou dobu, znamená to, že 8255 PPI obsahuje nějakou hodnotu která není odeslána do mikroprocesoru 8086, takže 8255 PPI neumožňuje vstupnímu zařízení přenášet žádná data, protože existující data budou přepsána. Signál zakřivené šipky znázorněný ve výše uvedených diagramech je známý jako signál handshake. Tento proces přenosu dat je tedy známý jako handshaking.
Pro propojení s 8255 je třeba vzít v úvahu faktory
Existuje mnoho věcí, které je třeba vzít v úvahu při propojování 8255, které jsou popsány níže.
- Porty 8255 v nenaprogramovaném stavu jsou vstupními porty, protože pokud se jedná o o/p porty v nekonfigurovaném stavu, je k nim připojeno jakékoli i/p zařízení – vstupní zařízení bude také generovat výstup na linkách portu a 8255 bude také produkovat výstup. Když jsou dva výstupy svázány dohromady, vede to ke zničení jednoho/obou zařízení.
- Výstupní piny 8255 nelze použít pro napájení zařízení, protože nejsou schopny dodávat potřebný budicí proud.
- Kdykoli se motory nebo lampy nebo reproduktory připojují k 8255, je třeba zkontrolovat jmenovitý proud zařízení a 8255.
- Pokud 8255 není schopen dodávat potřebný budicí proud, použijte invertování jako 7406 a neinvertující zesilovače jako 7407. Při velkých požadavcích na proud lze použít tranzistory v konfiguraci Darlington Pair.
- Kdykoli a DC motor je propojen s 8255 a poté vyberte vhodný H-můstky na základě specifikace motoru, protože H-můstky umožní stejnosměrnému motoru běžet v libovolném směru.
- Port A a Port B lze použít pouze jako 8bitové porty, takže všechny piny těchto portů musí být vstupní nebo výstupní.
- Když jsou k 8255 připojena zařízení napájená střídavým proudem, pak a relé musí být použit k ochraně.
- Jakmile jsou porty A a B naprogramovány v režimu 1 nebo režimu 2, port C nemůže fungovat jako normální I/O port.
Výhody
The výhody mikroprocesoru 8255 zahrnout následující.
- Mikroprocesor 8255 lze použít téměř s každým mikroprocesorem.
- Jako I/O funkce lze přiřadit různé porty.
- Pracuje s regulovaným napájením +5V.
- Je to populárně používaný koprocesor.
- Koprocesor 8255 funguje jako rozhraní mezi mikroprocesorem a periferními zařízeními pro paralelní přenos dat.
Aplikace
The aplikací mikroprocesoru 8255 zahrnout následující.
- Pro připojení periferního zařízení se používá mikroprocesor 8255 & LED popř Relé Rozhraní, Rozhraní krokového motoru , rozhraní displeje, rozhraní klávesnice, rozhraní ADC nebo DAC, ovladač dopravního signálu, ovladač výtahu atd.
- 8255 je běžně používané programovatelné periferní rozhraní.
- Tento mikroprocesor se používá při přenosu dat za různých podmínek.
- Používá se k rozhraní s krokové motory & DC motory.
- Mikroprocesor 8255 je široce používán v různých mikrokontrolérech nebo mikropočítačových systémech, stejně jako v domácích počítačích, jako jsou všechny modely MSX a SV-328.
- Tento mikroprocesor lze také použít v původních PC/XT, IBM-PC, PC/jr & klonech s různými doma vyrobenými počítači, jako je N8VEM.
Tedy, toto je přehled mikroprocesoru 8255 – architektura, práce s aplikacemi. Mikroprocesor 82C55 je univerzální programovatelné I/O zařízení používané s různými mikroprocesory. Standardní konfigurace s vysoce výkonným mikroprocesorem 82C55 je dobře sladěna s 8086. Zde je otázka pro vás, co je mikroprocesor 8086 ?
