并行输入输出接口.ppt

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1、第五章 并行输入输出接口,本章内容在书上第七章和第八章第五、六节 第一节 I/O接口的基本概念一、I/O接口的基本功能 1、I/O接口的作用 解决高速主机与低速外围设备间的矛盾，即速度配合；处理外围设备与CPU之间的不同的信息格式即信号格式配合；使主机与外设协调工作，即时序配合；外设和主机在信号电平一致，即电平配合。,2、I/O接口传送信息的类型 I/O接口传送的信息可分为三类：数据信息，状态信息和控制信息。数据信息：数据信息可分为四种 数字量，二进制数据，最小单位是一个bit(位)，还有字节、字等。模拟量，现场信号大多是由传感器来的模拟电压或电流，他们必须经过A/D转换，变成数字量才能进入计

2、算机，有些接口有处理模拟量的电路，称为模拟接口。开关量，开关量只有两种状态，即“开”或“关”，可用一位二进制数表示，如“1”表示“开”，“0”表示“关”。脉冲量，脉冲量是以脉冲形式表示的一种信号，如计算机中用到的定时脉冲或控制脉冲等。状态信息：状态信息是反映外设当前所处的工作状态，以作为CPU与外设间可靠交换数据的条件。当输入,时，它告诉CPU，有关的输入设备是否准备好（Ready=1？）；输出时它告诉CPU，输出设备是否空闲（Busy=0？）。控制信息：它用于控制外设的启动和停止，以及给出命令字，用于设置接口的工作方式。通常接口中三种信息有不同的寄存器传送，如数据输入寄存器、数据输出寄存器、

3、状态寄存器和控制（命令）寄存器，他们使用不同的端口地址来区分不同性质的信息。3、I/O接口的主要功能 数据缓冲功能，接口中有数据输入寄存器和输出寄存器，用于解决主机与外设在工作速度上的矛盾。,提供联络信息，接口中有状态寄存器 信息格式的转换，包括电平转换、并串转换等。设备选择，每台外设都有设备地址，用于与其他设备区别。中断管理，将在中断一章中详细介绍。可编程功能，使接口具有多功能和灵活设置。对外设的控制和监测功能二、I/O接口的基本结构 如图5.1所示。电路包括四组寄存器和一个中断逻辑。这些寄存器也被称为端口，每个端口有一个端口地址，CPU通过这些端口与外设交换数据。接口有两个界面，一面是计算

4、机总线；另一面是外围设备。,图5.1 接口电路的基本结构,三、I/O端口的编址方式 1、I/O端口和存储器统一编址 该方式是将存储器地址空间的一部分作为I/O设备的地址空间，所以I/O端口地址也是一个存储器地址。优点是CPU访问存储器的指令都可以访问I/O端口，不需要专门的I/O指令。二是使I/O控制逻辑简单，其引脚减少。缺点是I/O端口占用了一部分存储器空间；二是访存指令通常比专用的I/O指令长，所以执行时间较长。MOTOROLA的微机系列如MC6800系列，MC68000系列都采用这一方法。APPLE公司如6502系列也采用这一方法。,2、I/O端口和存储器单独编址 基本想法是I/O端口地

5、址和存储器地址分开，单独编址，在指令系统中分别设立存储器读写指令和I/O端口读写指令。在地址总线上的地址信息究竟是存储器地址还是I/O地址，一般是在CPU上设置专门的控制线，如=1为I/O操作，=0 为存储器操作。优点：I/O端口不占用存储器地址空间；单独I/O指令比较短，地址译码方便，指令执行速度快。缺点：需要单独的I/O指令，这些指令一般功能简单，通常只有读写功能；需专门的I/O控制线，增加了CPU本身控制逻辑的复杂性。Intel系列和Zilog系列采用此方法。,四、I/O接口的地址分配 每台微机都给I/O端口分配相应的端口地址。IBM/PC-XT使用10位地址作为I/O端口地址，即可用端

6、口有1024个，以后的PC机（8086）用16位地址作为I/O端口地址，即可用端口有65536个。书上P165页表7-1和表7-2是PC/XT机的I/O端口地址分配。可用测试工具QAPLUS等软件检测系统配置及其端口地址使用情况；也可查阅每台机器的硬件手册。五、I/O端口地址的译码及片选信号的产生 I/O端口地址的生成一般是由地址信号A9-A0的高位产生译码的片选信号 CS，低位产生片内的寄存器地址。在I/O操作时，CPU执行IN或OUT指令，首先是端口地址有效，然后是IOR或IOW有效。,1、利用门电路进行译码,如图5.2所示，端口地址为348H-34FH，由于A0-A2三位地址没有参加译码

7、，所以一个片选信号占用8个地址单元。实际上这低三位地址加到芯片上，产生片内寄存器的地址。A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 1 1 0 1 0 0 1,2、用集成译码器进行译码 如图5.3所示，使用74LS138集成译码器译出8个端口地址。由于所有A0-A9地址线都参加译码，所以称,为全译码，这时每条线对应一个端口地址。,A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0=11,0101,1 1 1 0 1 0 1 1=3 5 8-F,3、开关式可选择译码电路,如果用户希望译码器能适应不同的地址分配场合，则可采用开关式地址可选择译码电路，如图5.4所示。电路用DIP开关选择地址，

8、并使用了一片74LS688八位数据比较器。当输入端P0-P7的地址与设置端Q0-Q7的状态一致时，输出P=Q 为低，其输出控制地址译码芯片74LS138的译码。图中，上面一片74LS138产生读端口地址，下面一片74LS138产生写端口地址，这样使8个口地址作16个口地址用。此电路必须A9=1，AEN=0时才能有效译码。（AEN=0是CPU控制总线，AEN=1时DMA控制总线)。4、使用可编程芯片进行地址译码 目前大多数地址译码采用可编程芯片，如GAL或PAL器件。把译码电路的逻辑关系按说明文件格式写入一文件，然后用编程器把逻辑关系写入GAL器件中。,第二节 I/O数据传送控制方式,CPU与外

9、设之间数据传送的方式通常有3种，即程序控制方式，中断控制方式和直接存储器方式（DMA）。一、程序控制方式 程序传送是指CPU与外设间交换数据在程序控制（即IN或OUT指令控制）下进行。1、无条件传送 这种方式适合于外设总是处于准备好的情况，因此程序不必检查外设的状态。如图5.5所示，端口地址译码器产生选通信号，RD信号为读，WR信号为写，开放三态缓冲器（读）或写入锁存器，进行数据读或写。,图5.5 无条件传送方式,例1：一个采用无条件传送的数据采集系统,图5.6 无条件输入的数据采集系统,这是一个16位精度的数据采集系统。被采集的8个模拟量，由继电器绕组P0、P1、P7分别控制触点K0、K1、

10、K7逐个接通。每次采样转换成16位BCD码，高8位和低8位通过两个端口（端口地址为11H和10H）输入到计算机。CPU通过端口20H输出控制信号，以控制继电器的吸合，实现采集不同通道的模拟量。采集过程如下：（1）先断开所有的继电器触点，不采集数据；（2）延迟一段时间后，使K0闭合，采集第1个通道的模拟量，并保持一段时间，以使数字电压表将模拟电压转换为16位BCD码；（3）分别将高8位与低8位BCD码存入内存，并转存到DSTOR开始的数据区；（4）利用移位与循环实现8个模拟量的依次采集和存储。,数据采集程序如下：START：MOVDX，0100H；01H置吸合第一个继电器；00断开所有继电器代码

11、LEABX，DSTOR；置数据缓冲区地址指针XORAL，AL；清AL和CF AGAIN：MOVAL，DLOUT20H，AL；断开所有继电器CALLNEAR DELAY1；继电器触点释放时间MOVAL，DHOUT20H，AL；先使P0吸合CALLNEAR DELAY2；继电器触点闭合和转换时间INAL，10H；输入低8位INAH，11H；输入高8位MOVBX，AX；存入内存INCBX；地址指针加2INCBXRCLDH，1；DH带进位循环左移一位JNCAGAIN；8个通道完了吗？没有，循环DONE：；已完，则执行其他程序,2、程序查询传送方式 程序查询式输入,图5.7 查询式输入的接口电路,如图5

12、.7所示，CPU从接口读取状态信息，判断READY是否为1？即是否准备好，若已准备好，则读入数据。查询部分程序如下：POLL:inal,status_port；读状态端口的信息testal,80H；设READY信息在D7位jePOLL；未就绪，则循环再查inal,data_port；已就绪，则读入数据 其中：status_port是状态口地址，data_port是数据口地址。查询式输出 如图5.8所示，CPU从接口读取状态信息，判断BUSY是否为1？BUSY=0表示外设不忙，则CPU执行输出指令,，输出数据到外设。,图5.8 查询式输出接口电路,查询式输出的部分程序如下：POLL:inal,s

13、tstus_port；读状态口，查D7位testal,80HjnePOLL；D7=1即忙线=1，则循环moval,store；否则外设空闲，从内存取数outdata_port,al；输出到外设的数据口 3、一个查询方式的数据采集系统 如图5.9所示，有8个模拟量输入的数据采集系统，8个模拟量经多路开关选择其中一路，每次一个模拟量到A/D转换器；同时A/D转换器由端口4输出的D4控制启动与停止。A/D转换器的READY信号由端口2的D0输出至CPU数据总线；A/D转换后的数据由端口3输至数据总线。,图5.9 查询式数据采集系统,这里用到三个端口地址，端口2为状态口，端口3为数据口，端口4为控制口

14、用于选择那一路。,数据采集过程的程序如下：START:movdl,0F8H；设置启动信号，低3位选通多路开关movax,seg dstor；设置输入数据的内存地址指针moves,ax；段地址送esleadi,dstor；偏移地址送diAGAIN:moval,dlandal,0efH；使D4=0out04,al；停止A/D转换calldelay；等待停止A/D转换操作完成moval,dl；使al=0F8H，D4=1out04，Al；选输入通道并启动A/D转换POLL:in al,02；从02端口输入状态信息shral,1；查AL的D0jncPOLL；判READY=1?若D0=0，未准备好，则循环

15、inal,03；若已准备好，则经端口3输入采样数据到ALSTOSB；输入数据转送至内存单元，地址指针自动加1incdl；输入模拟通道号加1jneAGAIN；8个模拟量未完则循环；输入已完，执行别的程序,二、中断传送 程序查询传送方式明显的缺点是CPU利用率低，不能满足实时输入输出的需要，中断方式可以较好地解决这一问题。所谓中断是指程序运行中出现了某种紧急事件，CPU必须中止现正在执行的程序，转去处理该紧急事件（执行一段中断服务程序），并在处理完后返回原运行的程序的过程。完整的中断处理过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返回。为了使中断服务程序不影响主程序的执行，需把主程序断点处

16、的有关寄存器的内容保存下来，称之为保护现场；在中断服务程序操作完成后再恢复这些寄存器的内容，称之为恢复现场。用中断方式时，外设处于就绪状态时，例如输入设备数据准备好时，,或输出设备不忙可以接收数据时，便向CPU发出中断请求，CPU暂停当前执行的主程序进入中断响应，与外设进行一次数据交换，操作完成后再继续执行原来的主程序。通常CPU在执行每一条指令的末尾处会检查外设是否有中断请求（这种查询是由硬件完成的，不占用CPU的工作时间），如果有，在中断允许（即IF=1）的情况下，CPU将保留下一条指令的地址（断点）和当前标志寄存器的内容，转去执行中断服务程序，操作完成后恢复断点和标志寄存器的内容，继续执

17、行原来被中断的程序。中断方式的优点很明显，大大提高了CPU的工作效率，而且外设有申请中断服务的主动权。有关中断的详细工作情况将在第六章中介绍。,三、DMA方式 利用程序中断方式，虽然可以提高CPU的工作效率，但它仍需要由程序来传送数据，并在中断处理时要“保护现场”和“恢复现场”等，要占用一定时间，是每传送一个字节大约要几十微秒到几百微秒，这对于高速外设就显得太慢了。DMA方式是一种由专门的硬件电路执行I/O交换的传送方式，它让外设接口与内存直接进行高速的数据交换，而不必经过CPU，实现对存储器的直接存取。这种专门的硬件叫DMA控制器，简称DMAC，如图5.10。,如图所示，当接口准备好就向DM

18、AC发DMA请求，接着CPU通过HOLD引脚接收DMAC发出的总线请求；CPU在完成当前总线操,作后，就发出HLDA的总线响应信号给DMAC，DMAC收到此信号后便接管对总线的控制权，开始DMA操作。当DMA传送结束，DMAC将HOLD信号变成低电平，并放弃对总线的控制权。CPU检测到HOLD为低后，也将HLDA变成低，并恢复对总线的控制权。第三节 DMA接口技术参见课本P170-174页。第四节 可编程DMA控制器8237参见课本P174-188页。,第五节 并行通信及接口电路,通用接口可分为并行接口和串行接口两大类。并行传送是把一个字节或多个字节用多条信号线同时进行传输，即并行接口是按字节

19、传送的；串行接口和CPU之间按并行传送，而和外设之间是一个二进制位一个二进制位的传送，即串行接口是按位传送的。参见图5.11所示。一、并行接口的组成及其与CPU和外设的连接 1、并行接口的基本组成（如图5.12所示）两个或两个以上的具有缓冲能力的数据寄存器,可供CPU访问的控制及状态寄存器 片选和内部控制逻辑电路 与外设进行数据交换的控制和联络信号线 与CPU用中断方式传送数据的相关中断控制 2、与CPU的连接 与CPU的连接主要是双向数据总线，读、写控制线，复位信号，中断请求以及状态信号和地址译码产生的片选信号。3、与外设的连接 与输入设备的连接：并行输入数据线，数据传输应答信号（输入准备好

20、和输入回答信号）；与输出设备的连接：并行输出数据线，数据传输应答信号（输出准备好和输出回答信号）；,二、并行接口的数据输入输出过程 1、数据输入 外设将数据传送到并行接口，同时给出“输入数据准备好”信号；接口把数据接收到输入缓冲寄存器，给出“输入回答”信号（高电平）到外设；若采用中断方式，则接口向CPU发中断请求信号，并使状态寄存器中的“输入缓冲器满”位置1（也可以用查询方式）；CPU响应接口的中断请求（或查询相应的状态位），在中断服务程序中执行IN指令读取接口中的数据；接口给外设的“输入回答”信号变成低，通知外设可以输入新的数据，此后转到开始下一个数据的输入过程。2、数据输出 CPU执行OU

21、T指令把数据写到接口（中断或查询都可以）；,接口向外设发出“输出准备好”信号，通知外设可以把数据取走；外设取走数据后，向接口发“输出回答”信号；接口向CPU发出新的中断请求，并使状态寄存器中的“输出缓冲器空“位置1，要求CPU输出新的数据，转到，开始下一输出过程。第六节 可编程并行通信接口片8255A一、8255的内部结构及其功能 1、8255的引脚 参见图5.13(a)，共有40条引线。电源与地线2条；与外设相连的有24条；与CPU相连的有14条。,图5.13 8255引脚和功能示意图,2、8255的功能 如图5.13(b)所示，接口的左边与CPU连接，右边与外设连接，有A、B、C三个8位端

22、口，而C口可分成两个4位的端口。每个端口都可以通过编程设定为输入端口或输出端口，但有各自不同的方式和特点。端口C可以独立使用，但通常是配合端口A和端口B工作，为这两个端口的输入输出提供联络信号。,二、8255A的内部结构方块图 如图5.14所示，8255A由以下几部分组成。1、数据总线缓冲器 这是一个8位双向三态数据缓冲器，是8255A与CPU之间的数据接口，是它们之间互相交换信息的必经之路。2、并行输入输出端口A、端口B、端口C 端口A和端口B是一样的8位端口，可以作为输入口或输出口，并有数据锁存功能。端口C作为输入口时，对数据不锁存，而作为输出口时，对数据进行锁存。端口C可以独立作为输入或

23、输出端口，也可分成两个4位的端口，分别用来为端口A和端口B提供控制和状态信息。,3、A组控制和B组控制 端口A与端口C的高4位（PC7-PC4）构成A组，端口B与端口C的低4位（PC3-PC0）构成B组。他们各有一个控制单元接收来自读写控制部件的命令和CPU通过数据总线送来的控制字，并根据控制字来定义各端口的操作方式。4、读写控制部件 该部件用于接收CPU的控制命令，根据这些命令向片内各功能部件发出操作命令。共有6个信号，CS是片选信号，通常由高位地址译码产生；RD和WR是CPU来的读写信号；RESET是复位信号，复位后，清除所有寄存器内容，并将各端口置成输入方式；A1、A0为地址信号，用于选

24、择8255内部的端口。这6个信号的组合所完成的操作如下表所示。可以看出，CPU要求8255有4个端口地址，通常A1、A0直接和地址总线的AD1、AD0相连，这时4个地址是连续的。,表5-1：8255A的操作,三、8255A的控制字 1、三种工作方式,如图5.15所示，将控制字写入控制字寄存器，设置端口的工作方式，8255A有三种工作方式。方式0：基本输入输出方式 方式1：选通输入输出方式 方式2：双向输入输出方式 端口A可处于三种方式的任一种；端口B只能工作在方式0和方式1；端口C可工作在方式0，但通常C口被分成两组，A组（A口与 PC7-PC4）和B组（B口与PC3-PC0），用于传送数据和

25、控制信息。2、方式选择控制字 方式选择控制字用于定义端口的工作方式，控制字有8位，每一位的定义如图5.16所示。例如：方式选择控制字 83H=10000011 A口方式0，输出方式；B口方式0，输入方式；C口分为两组，PC7-PC4方式0，输出，PC3-PC0方式0，输入。,若控制字寄存器的口地址是D6H，则movAL,83Hout0D6H,AL,3、C口置位复位控制字 此控制字只对C口有效，该控制字紧跟在方式控制字后定义，它被写入控制口，不是写入C口。如图5.17所示。在方式1和方式2时要用到这个控制字。,四、8255A的工作方式 1、工作方式0,如图5.18所示，8255工作在方式0只完成

26、简单的并行输入输出。方式0的控制字 如图5.18A所示，最高3位是100，其它D2位为0，D4、D3、D1、D0这4位可为任意，他们有16种组合。,2、工作方式1 这种方式与方式0的区别在于数据输入输出要在选通信号控制下进行，如图5.19所示。输入操作：其控制信号如下：STB，选通信号，由外部输入，低电平有效，该信号有效时将外部数据锁存到所选端口的输入锁存器中。STBA PC4;STBB PC2，此信号由C口的PC4和PC2输入。IBF，输入缓冲器满信号，向外部输出，高电平有效。该信号有效时，表示输入的数据已占用该端口的输入锁存器，实际上是对STB信号的回答，等待CPU执行IN指令将数据取走。

27、IBFA PC5；IBFB PC1。INTR，中断请求，向CPU输出，高电平有效。A组内部有中断允许触发器INTEA，B组内部有中断允许触发器INTEB，由PC4和PC2置位/复位来控制。INTRA PC3；INTRB PC0。采用中断方式时，当输入缓冲器满，STB的后沿置INTEA或INTEB为1，则向CPU发中断请求INTR，,在中断服务程序中安排执行IN指令，读取输入的数据，并使IBF为0。A口B口均可工作在方式1，完成输入操作。,输出操作，其控制信号如下：OBF，输出缓冲器满，向外部输出，低电平有效。该信号有效表示CPU已将数据写入该端口。OBFA PC7；OBFB PC1 ACK，外

28、部应答信号，由外部输入，低电平有效。该信号有效表示外设已收到由8255输出的8位数据，实际上是对OBF的回答。ACKA PC6；ACKB PC2 INTR，中断请求，向CPU输出，高电平有效。A组内部有中断允许触发器INTEA，B组内部有中断允许触发器INTEB，由PC6和PC2置位/复位来控制。INTRA PC3；INTRB PC0。,采用中断方式时，当ACK有效时OBF被复位为高电平，并将相应的 INTE置1，于是INTR输出高电平向CPU发中断请求，CPU响应中断，在中断服务程序中执行OUT指令，输出后续字节。方式1（输出）操作如图5.20所示。,在方式1下，A口和B口可以是输入或输出方

29、式，所以他们有四种组合。其间使用C口的6根线作为控制线，此时总会有其它2根线可作为输入或输出线。3、工作方式2 只有A口可以工作在方式2，当A口工作在方式2时，B口可以工作在方式1或方式0，其控制字如图5.21所示。INTRA：中断请求信号，高电平有效；INTE1：A口内部输出中断允许触发器，可由软件通过对PC6置位或复位来允许或禁止。INTE2：A口内部输入中断允许触发器，可由软件通过对PC4置位或复位来允许或禁止。其他信号意义与方式1时相同。,D7=1，方式控制字标志；D6=1方式2 D5=任意，D4不用；D3不用，这时PC4-PC7作为联络线 D2=1，B组方式1；=0，B组方式0 D1

30、=1，B口输入；=0 B口输出 D0=1，PC2-PC0输入；=0，PC2-PC0输出；PC3用作联络线 A口方式2实际上是A口在方式1下输入输出的组合。所需的5根联络线和方式1是一样的，只是中断请求只需要一根线。五、8255A的状态字 8255A的状态字为查询方式提供了状态标志位。8255A工作于方式1或方式2时的状态字可通过读端口C得到。状态字为查询方式提供了状态标志位，如输入缓冲器满信号IBF，输出缓冲器满信号OBF等。1、方式1的状态字格式,方式1输入状态字格式:A组 B组方式1输出状态字格式:A组 B组,要注意的是：端口C的状态字各位含义与相应外部引脚信号并不完全相同。INTEA和I

31、NTEB是内部控制信号，通过向控制口写入“端口C置1/置0控制字”来设定的，设定后，就会在状态字中反映出来。2、方式2状态字格式 方式2状态字也是从端口C读取，其格式如下图所示：其中：INTE1是输出中断允许位，INTE2是输入中断允许位。如前所述，它们也是利用“端口C置1/置0控制字”来使其置位或复位的。A口工作于方式2时，B口可以工作在方式1和方式0；若B口方式0，则端口C的PC2-PC0用于数据的输入输出；若B口工作在方式1，则PC2-PC0提供输入或输出的状态。,C口 A组状态 B组状态 A组方式2 B组方式0 输入输出 输出时 B组方式1 输入时 方式2状态字格式,六、8255A应用

32、举例 例1：将外设开关的二进制状态从A口输入，并由B口输出到LED显示器，如图5.22所示。,图中LED是8段发光二极管，当某段中流过电流，则该段发光。从图中可看出，8个发光二极管采用共阳极接法，当B口的某位输出高时，连接该位的那一段亮。所以输出数字的二进制编码如下：数字 发光的相应段 编码 0 a、b、c、d、e、f 00111111=3FH 1 b、c 00000110=06H 2 a、b、d、e、g 01011011=5BH 3 a、b、c、d、g 01001111=4FH 4 b、c、f、g 01100110=66H 5 a、c、d、f、g 01101101=6DH A a、b、c、e

33、、f、g 01110111=77H b c、d、e、f、g 01111100=7CH F a、e、f、g 01110001=71H,8255A端口地址为D0-D3H，A口工作于方式0输入，B口工作于方式0输出，程序如下：START:moval,90H；设置方式选择字 out0D3H,alAA:inal,0D0H；读端口A andal,0FH；取端口A低4位 movbx,offset LEDTAL；取LED显示代码表首地址 xlat；查表，AL(BX+AL)out0D1H,al；从端口B输出LED显示代码 movax,1000；延迟 BB:decax jnzBB jmpAA；返回到AA hlt

34、LEDTALDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,例2：实验8255A可编程并行接口方式0 硬件电路如下：,图5.23（a）8255A方式0用于实验,8255端口C接逻辑电平开关K0-K7,A口接LED显示电路L0-L7,图5.23（b）开关和LED的连接,8255A的端口地址为288H-28BH，地址译码器如下图所示：,图5.24 实验用的地址译码器,参考程序（E8255.ASM）如下：codesegmentassumecs:codestart:movdx,28bH；设8255为C口输入，A口

35、输出moval,8bHoutdx,alinout:movdx,28aH；从C口输入一数据inal,dxmovdx,288H；从A口输出刚才从C口输入的数据outdx,almovah,1；判断是否有键按下？int16Hjzinout；若无键按下，则返回到inoutmovah,4cH；否则，返回DOSint21Hcodeendsendstart,例3：8255A工作于方式1输出，作为与中断方式工作的打印机接口，如图5.25所示。,A口作为打印输出数据口，工作于方式1。此时C口的PC7、PC6和PC3是联络信号。设中断请求接到8259A的IR3，对应的中断类型号为0BH；8259A的初始化在主机系统

36、开启时完成。,字符输出操作由中断服务程序完成，设8255的口地址同例1，则主程序及中断服务子程序如下：主程序：MAIN:moval,0A0H;A组工作于方式1输出out0D3H,almovax,0movds,axmovbx,0BH*4;求中断类型0BH在矢量表 中的起始地址movax,offset INTHAND;取中断矢量INTHAND 的偏移地址movword ptrbx,ax;在中断矢量表中设置中断 矢量INTHAND的偏移地址incbxincbx,movax,seg INTHAND；取中断矢量INTHAND的段地址movword ptrbx,ax；在中断矢量表中设置中断矢量 INTHA

37、ND的段地址moval,0DH；使PC6=1，允许8255A中断out0D3H,alsti；开放CPU中断中断处理子程序：INTHAND:；保存现场 moval,si；SI为打印字符缓冲区指针out0D0H,al；字符送端口A；恢复现场iret；中断返回,例4：8255A用作键盘接口，如图5.26所示。端口 A地址为80H，B口为81H，控制口为83H。A口作输出口，B口作输入口，其工作原理采用两次扫描，第一次将PA3-PA0输出均为低电平，由PB3-PB0读入，判断是否有一个低电平，若没有，则继续第,一次扫描；若有低电平，则用软件消除抖动，延时10ms-20ms后，再去判别是否有低电平，若没

38、有，说明可能是干扰，必须重新实现第一次扫描，否则，经10ms-20ms后，仍然判别出有低电平，则确认有键按下；接着实现第二次扫描，判别是哪个键按下，这采用逐行扫描法。先扫第0行，即A口PA3-PA0输出1110，然后从B口读入，判别是否有低电平，若有，则可设别出0行上哪一列上有键按下；如果没有，则扫第二行，即A口PA3-PA0输出1101，然后从B口读入，依上述方法判别，直至扫描最后一行，总可以找到按下的某一键。其键盘扫描程序如下：；判别是否有键按下MOVAL，82H；8255A初始化，A口输出，B口输OUT83H，AL；入，均工作在方式0,MOVAL，00H；使PA3-PA0=0000OUT

39、80H，ALLOOA：INAL，81H；读B口ANDAL，0FH；屏蔽高4位CMPAL，0FH；判断是否有键按下JZLOOA；结果为0，无键按下，转LOOACALLD20MS；结果不为0，有键按下，延时20msINAL，81H；第2次读B口ANDAL，0FHCMPAL，0FH；判别B口是否有低电平输入JZLOOA；若B口没有低电平输入，则是干扰，；转LOOA，否则，有键按下，执行下面程序；判断是哪个键按下？START：MOVBL，4；行数送BLMOVBH，4；列数送BHMOVAL，0FEH；D0=0，准备先扫描第0行MOVCL，0FH；键盘屏蔽码送CLMOVCH，0FFH；CH中存放起始键号,

40、LOP1：OUT80H，AL；A口输出，扫描一行ROLAL，1；修改扫描码，准备扫描下一行MOVAH，AL；暂时保存INAL，81H；B口输入，读列值ANDAL，CL；屏蔽高4位CMPAL，CL；比较JNZLOP2；有列线为0，转LOP2，找列线ADDCH，BH；无键按下，修改键号，；准备找下一行MOVAL，AH；恢复扫描码DECBL；行数减1JNZLOP1；行未扫完转LOP1JMPSTART；重新扫描LOP2：INCCH；键号增1RORAL，1；右移一位JCLOP2；无键按下，查下一列线MOVAL，CH；已找到，键号送AL,CMPAL，0；判断是否是0号键JZKEY0；是0号键按下，转KEY0CMPAL，1；否则，判断是否为1号键JZKEY1；是，转KEY1CMPAL，0EH；判断是否是14号键JZKEY14；是，转KEY14JMPKEY15；不是0-14号键，一定是15号键该4行4列矩阵键盘接口很容易扩展，无论增加行还是列均可扩充键的数量，只需对程序稍加改动就可以。,