Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 CHƯƠNG I: Tổng Quát Về Chíp Nhớ 8255 1.1. Sơ Đồ Chân . Vi mạch gồm 40 chân trong đó. Gồm: PA0PA7 , PB0 ÷ PB7 , PC0 ÷ PC7, D0÷ D7, A0, A1 , , , CS, Reset, Vcc và GND. Có 24 đường dẫn lối vào/ra xếp thành 3 cổng song song ( portA, portB, portC). Ba cổng vào ra của nó được lập tr.nh thành các nhóm 12 chân. - Nhóm A bao gồm cổng portA (PA7 ÷ PA0),nửa cao của cổng portC (PC7 ÷ PC4). - Nhóm B bao gồm cổng portB (PB7 ÷ PB0), và nửa thấp của cổng portC (PC3 ÷ PC0). Chân Reset phải được nối với tín hiệu Reset chung của toàn hệ thống (khi Reset các cổng được định nghĩa là cổng vào để không gây ra sự cố cho các mạch điều khiển). Page 1 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 RESET =1: Xoá tất cả các thanh ghi bên trong của 8255, kể cả thanh ghi điều khiển (control register) và tất cả các cổng (A,B,C ) được đặt về chế độ các cổng vào. Tín hiệu CS được nối với mạch tạo xung chọn thiết bị để đặt mạch 8255 vào một địa chỉ cơ sở nào đó. Các tín hiệu địa chỉ A0, A1 sẽ chọn ra 4 thanh ghi bên trong 8255: một thanh ghi để ghi từ điều khiển (CWR – control word register) cho hoạt động của 8255 và 3 thanh ghi khác ứng với các cổng là PA, PB, PC để ghi đọc dữ liệu theo bảng: A1 A0 Lệnh của VXL Hướng chuyển số liệu với VXL 0 0 0 0 1 Đọc PortA PortA →D0 ÷D7 0 1 0 0 1 Đọc portB PortB →D0 ÷D7 1 0 0 0 1 Đọc portC PortC →D0 ÷D7 1 1 0 0 1 Không có giá trị 0 1 0 1 0 Ghi PortA D0 ÷ D7→ PortA 0 1 0 1 0 Ghi PortB D0 ÷ D7→ PortB 1 0 0 1 0 Ghi PortC D0 ÷ D7→ PortC 1 1 0 1 0 Ghi thanh ghi điều khiển D0 ÷ D7→ Thanh ghi điều khiển x x 1 x x Vi mạch ở trạng thái trở kháng cao Không có trao đổi số liệu Tính linh hoạt của vi mạch này thể hiện ở khả năng lập trình. Ta có thể đặt các mode hoạt động thông qua thanh ghi điều khiển. Các chân D0 đến D7 tạo nên kênh dữ liệu 2 hướng có độ rộng 8 bit. Tất cả dữ liệu khi truy nhập ghi hoặc đọc được dẫn qua kênh dữ liệu này. Page 2 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 Trạng thái logic ghi/đọc được nhận biết qua các tín hiệu điều khiển CS RD WR. Trao đổi thông tin với 8255 chỉ có thể được tiến hành khi CS = 0. Khi RD= 0 dữ liệu của cổng được chọn được đưa ra kênh dữ liệu và có thể được sử dụng bởi các vi mạch khác. Khi WR = 0, thì mọi việc xảy ra ngược lại. Các bit địa chỉ A0 và A1 cùng với các tín hiệu ghi đọc báo cho biết sẽ truy nhập lên cổng nào. Sơ đồ khối mô tả chức năng của 8255: 1.2 Các chế độ làm việc của 8255 Page 3 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 Để xác lập chế độ làm việc cho 8255 ta ghi từ điều khiển vào thanh ghi từ điều khiển CWR ( Control Word Register ). Có 2 loại từ điều khiển cho 8255: - Từ điều khiển định nghĩa cấu hình cho các cổng PA, PB, PC. - Từ điều khiển lập/xoá từng bit ở đầu ra của PC. - Tuỳ theo từ lệnh được ghi vào thanh ghi điều khiển khi khởi động của vi mạch mà ta có các PortA,B,C hoạt động ở: Vi mạch 8255 có ba chế độ hoạt động cơ bản (Mode) ,có thể chọn các chế độ hoạt động như sau. Mode 0: Chế độ vào ra cơ bản. Mode 1: Chế độ vào ra có hội thoại (Strobe Input/Output ). Mode 2: Chế độ vào ra bus hai chiều. Hình vẽ sau minh họa chế độ làm việc của 8255: Page 4 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 Khi tín hiệu RESET bằng 1 tất cả các cổng được đưa về trạng thái là các cổng vào (Input port) nghĩa là tất cả 24 đường của ba cổng đều ở trạng thái trở kháng cao ). Sau khi tín hiệu RESET bằng 0 th 8255 có thể duy trì trạng thái trên nếu như không có sự thiết lập trạng thái bổ xung nào nữa. Trong quá trình thực hiện chương trình của hệ thống, bất kỳ một chế độ nào khác có thể được chọn nhờ sử dụng lệnh máy OUT. Page 5 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 1.2.1 Từ điều khiển định nghĩa cấu hình cho các cổng Các chế độ của cổng A và cổng B có thể được định nghĩa một cách riêng biệt, trong khi đó cổng C được chia thành hai phần v. l. do các định cho cổng A và cổng B. Tất cả các thanh ghi nội và thông tin trạng thái sẽ được xoá khi chế độ thay đổi. Nhóm B (Group B) có thể được lập trình ở mode 0 để điều khiển các chuyển mạch đơn giản hoặc hiển thị các kết quả tính toán… Nhóm A có thể được lập trình hoạt động trong mode1 để điều khiển bàn phím hoặc bộ đọc băng từ hoặc một bộ điều khiển ngắt cơ bản. Page 6 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 1.2.2- Thanh ghi từ điều khiển việc thiết lập/ xóa bít ra Pci Bất cứ bit nào trong 8 bit của cổng C đều có thể được thiết lập hoặc được xoá nhờ sử dụng các lệnh ghi ra thanh ghi điều khiển các bit phù hợp. Như vậy khi cổng C đang được dùng để điều khiển, ghi trạng thái cho cổng A hoặc cổng B thì những bit của cổng C có thể được xoá hoặc được thiết lập nhờ sử dụng các lệnh xoá, thiết lập bit như khi cổng C là cổng ra dữ liệu. 1.2.3- Các chế độ làm việc của 8255 Chíp 8255A có 3 chế độ làm việc. a. Mode 0: Vào ra cơ sở (còn gọi là vào ra đơn giản) Trong chế độ 0, 8255 cho một khả năng xuất và nhập dữ liệu đơn giản qua 3 cổng A,B,C. PA, PB, PC được sử dụng độc lập với nhau, 3 đường dây đều được dùng để Page 7 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 trao đổi số liệu hoặc thông tin về điều khiển và trạng thái một cách bình đẳng với nhau và tuỳ ý lựa chọn. b. Mode 1: - Vi mạch hoạt động gồm 2 nhóm, nhóm A và nhóm B. - Mỗi nhóm chứa một cổng 8 bit và một cổng điều khiển 4 bít. - Cổng 8 bit có thề là cổng vào, hoặc cổng ra, hoặc cả hai cổng vào ra đều là chốt. Xuất dữ liệu ra trong mode 1. OBF (Output Dufer Full F/F) - Tín hiệu ra OBF chuyển xề múc thấp để thông báo rằng CPU đ. Ghi dữ liệu ra một cổng xác định. Tín hiệu OBF F/F sẽ được xác lập ở sườn tín hiệu WR và bị xóa khi tín hiệu vào ACK ở mức thấp. Cổng PA, PB có tín hiệu đối thoại tương tự nhau. Tín hiệu , báo rằng bộ đệm ra đã đầy cho ngoại vi biết CPU đã ghi dữ liệu vào cổng để chuẩn bị đưa ra. Page 8 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 Tín hiệu này thường nối với tín hiệu của thiết bị nhận. Tín hiệu , là tín hiệu của ngoại vi cho biết nó đã nhận được dữ liệu từ các cổng PA, PB. Tín hiệu INTRA, INTRB là tín hiệu yêu cầu ngắt từ PA, PB. INTEA, INTEB là tín hiệu của một mạch lật bên trong 8255 để cho phép hoặc cấm yêu cầu ngắt INTRA hoặc INTRB của PA hoặc PB. INTEA được lập/xoá thông qua bit PC6. INTEB được lập/xoá thông qua bit PC2. Khi làm việc ở chế độ xuất thông tin mode 1, thanh ghi trạng thái của 8255 cung cấp các thông tin phản ánh trạng thái hiện hành của mình. Sơ đồ ghép nối của 8255 ở mode 1: Page 9 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 (Output Bufer A full): Báo hiệu bộ đệm cổng ra A đã đầy (Output Bufer B full): Báo hiệu bộ đệm cổng ra B đã đầy INTEA ( Interrupt Enable For PortA): cho phép PA chạy ở chế độ ngắt. INTEB ( Interrupt Enable For PortB): cho phép PB chạy ở chế độ ngắt. INTRA ( Interrupt PortA ): PA ngắt INTRB ( Interrupt PortB ): PB ngắt Nội dung thanh ghi trạng thái của 8255 ở mode 1 cho huớng ra: Page 10 . lên cổng nào. Sơ đồ khối mô tả chức năng của 8255: 1.2 Các chế độ làm việc của 8255 Page 3 Truyền dữ liệu qua 8255 Nhóm 1 Để xác lập chế độ làm việc cho 8255 ta ghi từ điều khiển vào thanh ghi từ. thoại), giữa 8255 và TBN chỉ trao đổi hai tín hiệu hỏi đáp mà thôi Một số ứng dụng ghép nối 8255 với thiết bị ngoài: Mạch ghép nối 8255 ở chế độ 0: Ở hình 4.x giới thiệu cách ghép nối 8255 với máy. ra dữ liệu. 1.2.3- Các chế độ làm việc của 8255 Chíp 8255A có 3 chế độ làm việc. a. Mode 0: Vào ra cơ sở (còn gọi là vào ra đơn giản) Trong chế độ 0, 8255 cho một khả năng xuất và nhập dữ liệu