Программируемый параллельный интерфейс

Рис. 2. Графическое обозначение БИС i8255 (КР580ВВ55)
Адресные разряды А1. А0 позволяют выбрать один из портов А, В, С или регистр управляющего слова RCW (табл. 1).
Таблица 1. Выбор портов БИС i8255

А1	А0	Порт
		А
		В
		С
		RCW

Сигнал управления третьим состоянием шины данных  , сигнал чтения  , сигнал записи  и сигнал сброса RESET подаются на блок RWCU и вместе с сигналами на адресных линиях А0, А1 задают вид выполняемой операции (табл. 2).

Таблица 2. Определение вида операций в зависимости от сигналов управления и адресных разрядов А1, А0

Операция				А1	А0
Запись управляющего слова из МП
Запись данных в порт А
Запись данных в порт В
Запись данных в порт С
Считывание данных из порта А
Считывание данных из порта В
Считывание данных из порта С
Выключение БИС от D7-D0		x	x	x	x

Примечание. х – любое значение (0 или 1).
Назначение выводов БИС приведено в табл. 3.
Таблица 3. Назначение выводов БИС i8255

Обозначение вывода	Номер вывода	Назначение выводов
D7 – D0	27;28;29;30;31;32;33;34	Вход/вывод данных
		Чтение; L-уровень сигнала разрешает считывание информации из порта, адресуемого разрядами А0,А1 по линиям D7 - D0
		Запись; L-уровень сигнала разрешает считывание информации с шины D7 - D0 в порт, адресуемый разрядами А0,А1
А0, А1	9;8	Входы для адресации внутренних регистров БИС
RESET		Сброс; Н-уровень сигнала сбрасывает регистр управляющего слова и устанавливает все порты в режим ввода
		Вход выборки микросхемы; L-уровень сигнала соединяет шину D7 - D0 БИС с системной шиной
РА7 – РА0	37;38;39;40;1;2;3;4	Вход/вывод порта А
РВ7 - РВ0	25;24;23;22;21;20;19;18	Вход/вывод порта B
PC7 – PC0	10;11;12;13;17;16;15;14	Вход/вывод порта C
Ucc		Вывод напряжения питания +5В
GND		Общий вывод 0В

Программирование БИС заключается в загрузке управляющего слова режима при А1 = 1, А0 = 1. Формат управляющего слово определяет один их трех режимов портов параллельного интерфейса: “0” – основной режим ввода/вывода; режим “1” – стробированного ввода/вывода; режим “2” – режим двунаправленной передачи информации.

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
	M1	M0	IOA	IOC’	M	IOB	IOC”

Рис.4. Формат управляющего слова режима
На рис. 4 обозначено:
· биты М1, М0 – задают режим группы А. При М1М0 = 00 задается режим 0, при 01 - режим 1, при 10 и 11 – режим 2;
· бит IOA – задает режим ввода или вывода порта А. При IOA = 1 осуществляется ввод информации, при значении ноль – вывод;
· бит IOC’ – задает режим ввода или вывода порта С’ (1 – ввод, 0 – вывод);
· бит М – задает режим группы В. При М = 0 – режим 0, 1 – режим 1;
· бит IOB - задает режим ввода или вывода порта В (1 – ввод информации, 0 – вывод);
· бит IOC” - задает режим ввода или вывода порта С” (1 – ввод, 0 – вывод).
Управляющие слово может устанавливать разные режимы работы для каждого из портов. Порт А может работать в любом из трех режимов, порт В – режимах 0 и 1. Порт С можно использовать для передачи данных только в режиме 0, в других режимах его применяют для передачи управляющих сигналов, которые сопровождают процесс обмена по портам А и В.
Отдельные разряды порты С можно устанавливать или сбрасывать программно с помощью управляющего слова установки/сброса, формат которого показан на рис 5.

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
	X	X	X	N2	N1	N0

Рис. 5. Формат управляющего слова установки/сброса порта С
На рис. 5 обозначено:
· биты N2, N1,N0 – задают номера разряда, который надо установить или сбросить. Значение этих бит = 000 – выбирает разряд РСО, 001 – PCI, 010 - PC2, 011 – PC3, 100 – PC4, 101 – PC5, 110 – PC6, 111 – PC7;
· бит  - задает режим установки или сброса разряда порта С, который выбран значениями N2, N1,N0. При  = 1 происходит установка разряда, при 0 – сброс.
Пример 1. Сформировать импульс продолжительностью n (мкс). Базовый адрес БИС 70h.
Для того чтобы сформировать импульс заданной продолжительности, надо установить разряд РС4 в состояние логической единицы, потом выполнить подпрограмму задержки на n (мкс) и сбросить разряд РС4.
Определим управляющие слова для установки и сброса разряда РС4. Управляющее слово установки разряда РС4 в соответствии с рис 5 имеет вид:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0

В шестнадцатеричной системе исчисления оно равняется 09Н.
Управляющее слово сброса разряда РС4 имеет вид:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0

В шестнадцатеричной системе исчисления оно равняется 08Н.
Распределение адресов

Адрес, h	Устройство
	Порт А
	Порт В
	Порт С
	RCW

Программа формирования импульса продолжительности n (мкс) на выходе РС4 порта С:
MOV AL, 09; формирование управляющего слова
; установки разряда РС4
OUT 73H, AL; запись содержимого AL в регистр
; управляющего слова
CALL DELAY; задержка времени на n (мкс).
MOV AL, 08; формирование управляющего слова сброса
; разряда РС4
OUT 73H, AL; вывод в регистр управляющего слова
...; продолжение программы
; подпрограмма задержки n (мкс).
DELAY: MOV CX, 134; СХ  134 (4 такта)
D: LOOP D; СХ  СХ – 1, если не 0, то переход на D
; при выполнении перехода на метку D,
; команда выполняется за 16 тактов, иначе
; - за 4 такта)
RET; возврат из подпрограммы (8 тактов).
Определим продолжительность задержки в этом примере. В комментарии к командам подпрограммы задержки в скобках запишем выполнения команд в тактах.
Общее число тактов, необходимо для выполнения подпрограммы DELAY, равняется:
4 + 134 х 16 + 4 + 8 = 2160.
При тактовой частоте 5 МГц продолжительность одного такта равняется 200 нс. Тогда значение n определяется как:
n = 0,2 x 2159 = 431,8 мкс.
В каждой группе А или В БИС имеется триггер разрешения прерывания INTE, установка/сброс которого осуществляется управляющим словом установки/сброса определенного разряда порта С. Если триггер разрешения прерывания соответствующей группы установлен (INTE = 1), то параллельный интерфейс может сформировать запрос прерывания при готовности УВВ к обмену.
Режимы работы портов программируемого параллельного интерфейса.
Режим 0 применяется при синхронном обмене или при программной организации асинхронного обмена. В этом режиме БИС представляет собой устройство, которое состоит из четырех портов (два 8-разрядных А, В и два 4-разрядных C’, C”), которые могут независимо настраиваться на ввод или вывод информации. Вывод информации осуществляется по команде вывода микропроцессора с фиксацией выведенной информации в регистрах портов, а ввод – по команде ввода без запоминания информации.