Chương I:
TỔNG QUAN VỀ CHÍP BỔ TRỢ
PPI – 8255A
PPI 8255A là vi mạch ghép nối ngoại vi lập trình được ( Programmable periferal interface), thường được gọi là mạch ghép nối vào ra song song lập trình được. Do khả năng mềm dẻo trong các ứng dụng thực tế, nó là mạch ghép nối được dùng rất phổ biến trong các hệ vi xử lý 8 bit, 16 bit và 32 bit.
1.1- Sơ đồ chân:
Vi mạch gồm 40 chân trong đó. Gồm: PA0 ÷ PA7 , PB0 ÷ PB7 , PC0 ÷ PC7, D0 ÷ D7, A0, A1 , RD, WR, CS, Reset, Vcc và GND.
Có 24 đường dẫn lối vào/ra xếp thành 3 cổng song song ( portA, portB, portC).
Một nửa cổng C ( PC4 … PC7) thuộc nhóm A gọi là PCH, còn nửa kia thuộc nhóm B, gọi là PCL
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).
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
CS
RD
WR
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
0
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.
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 moi 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:
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:
+ Các chế độ 0, 1, 2 khác nhau.
+ Chiều trao đổi dữ liệu khác nhau, tức PortA, B, C là cổng ra hay vào.
1.2.1- Từ điều khiển định nghĩa cấu hình cho các cổng:
1.2.2-Thanh ghi từ điều khiển việc thiết lập/ xóa bit ra PCi:
1.2.3- Các chế độ làm việc:
Chip 8255A có 3 chế độ làm việc:
· Chế độ 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 trao đổi số liệu hoặc thông tin về điều khiển và trạng thái một cách bình đẳng với nhau và tuỳ ý lựa chọn.
Chế độ 1:
Trong chế độ này các cổng A và B có thể được dùng như các cổng đầu vào hoặc đầu ra với các khả năng bắt tay. Tín hiệu bắt tay được cấp bởi các bit của cổng C.
- Xuất dữ liệu ra trong mode 1
Cổng PA, PB có tín hiệu đối thoại tương tự nhau. Tín hiệu OBFA,OBFB báo rằng bộ đệm ra đã đầy cho ngoại vi biết CPU đã ghi dữ liệu vào cổng để chuẩn bị đưa ra.
Tín hiệu này thường nối với tín hiệu STR của thiết bị nhận.
Tín hiệu OBFA,OBFB 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:
OPFA (Output Bufer A full): Báo hiệu bộ đệm cổng ra A đã đầy
OBFB (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:
- Nhận dữ liệu vào trong mode 1
Khi nhận dữ liệu vào trong mode 1 các cổng PA, PB có tín hiệu đối thoại tương tự nhau:
STB ( cho phép chốt dữ liệu). Khi dữ liệu đã sẵn sàng trên kênh PA, PB ngoại vi phải dùng STB để báo cho 8255 biết để chốt dữ liệu vào cổng PA hoặc PB. Sau khi 8255 chốt được dữ liệu do thiết bị ngoại vi đưa đến, nó đưa ra tín hiệu IBF (In Buffer full) để báo cho ngoại vi biết.
Nội dung thanh ghi trạng thái của 8255 ở mode 1 cho hướng vào:
· Chế độ 2:
Vào/ra 2 chiều. Trong chế độ này chỉ riêng cổng PA có thể được định nghĩa thành cổng vào ra 2 chiều với các tín hiệu bắt tay do các bit của cổng PC đảm nhiệm. Lúc này cổng PB có thể làm việc ở chế độ 0 hoặc 1.
Chế độ này chỉ dùng cho cổng PA với vào/ra 2 chiều và các bit PC3 ÷ PC7 dùng làm tín hiệu giao tiếp.
Mạch logic của 8255 ở mode 2 và các tín hiệu giao tiếp:
Cổng PB có thể làm việc ở mode 1 hoặc mode 0 tuỳ theo bit điều khiển trong thanh ghi CWR.
INTRA: yêu cầu ngắt cho dữ liệu 2 chiều vào/ra.
INTE 1, INTE 2: là 2 tín hiệu của 2 mạch lật bên trong 8255 để cho phép hoặc cấm yêu cầu ngắt của PA, các bit này được lập xoá bởi PC6 và PC4.
Khi dùng 8255 trong chế độ bus 2 chiều để trao đổi dữ liệu theo cách thăm dò, phải kiểm tra xem bit IBFA có bằng 0 (đệm vào rỗng) hay không trước khi dùng lệnh IN để nhận dữ liệu từ cổng PA.
Khi làm việc ở chế độ truyền thông tin 2 chiều của mode 2, thanh ghi trạng thái của 8255 cung cấp các thông tin phản ánh trạng thái hiện hành của mình.
Nội dung thanh ghi trạng thái:
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro