Zapravo povezivanje I/O uređaja s podatkovnom sabirnicom procesora nije moguće izravno. Dakle, na njegovom mjestu mora postojati neki uređaj na kojem moraju postojati I/O portovi za povezivanje I/O uređaja kao što je 8255 mikroprocesor . Ovaj procesor je iz obitelji MCS-85 koju je dizajnirao Intel i može se koristiti s 8086 & 8085 mikroprocesor . 8255 je programabilni periferni uređaj sučelja koji se koristi za postizanje osnovne metode komunikacije između mikroprocesora i strojeva. To je periferni uređaj koji se koristi za stroj koji je programiran da radi kao sučelje. Ovaj 8255 PPI je sučelje između mikroprocesora i I/O uređaja. Ovaj članak govori o pregledu 8255 mikroprocesor – rad s aplikacijama.
Što je mikroprocesor 8255?
8255 mikroprocesor je vrlo popularno korišten programabilni čip perifernog sučelja ili PPI čip. Funkcija mikroprocesora 8255 je prijenos podataka u različitim uvjetima od jednostavnog I/O do prekida I/O. Ovaj mikroprocesor također je dizajniran za povezivanje CPU-a s njegovim vanjskim svijetom ADC , tipkovnica, DAC itd. Ovaj mikroprocesor je ekonomičan, funkcionalan i fleksibilan iako je malo složen, pa se može koristiti s bilo kojim mikroprocesorom. Ovaj mikroprocesor se koristi za povezivanje perifernih uređaja i također za povezivanje. Stoga se ovaj periferni uređaj također naziva I/O uređaj jer se I/O priključci ovog mikroprocesora koriste za povezivanje I/O uređaja. Ovaj procesor uključuje tri 8-bitna dvosmjerna I/O porta koji se mogu konfigurirati prema potrebi.
Značajke
The karakteristike 8255 mikroprocesora uključuju sljedeće.
- Mikroprocesor 8255 je PPI (programabilno periferno sučelje) uređaj.
- Uključuje tri I/O porta koji su programirani unutar različitih načina rada.
- Ovaj mikroprocesor jednostavno nudi nekoliko mogućnosti za povezivanje različitih uređaja. Stoga se često koristi u različitim aplikacijama.
- Radi u tri načina rada kao što su Mode 0 (Jednostavan I/O), Mode 1 (Strobed I/O) i Mode 2 (Strobed dvosmjerni I/O).
- Potpuno je kompatibilan s obiteljima Intelovih mikroprocesora.
- Kompatibilan je s TTL-om.
- Za port-C ovog mikroprocesora dostupan je kapacitet izravnog bita SET/RESET.
- Uključuje 24 programabilna ulazno/izlazna pina koji su postavljeni kao 2 do 8-bitni priključci i 2 do 4-bitni priključci.
- Uključuje tri 8-bitna porta; Port-A, Port-B & Port-C.
- Tri I/O porta uključuju kontrolni registar koji definira funkciju svakog I/O porta i u kojem načinu moraju raditi.
8255 Pin konfiguracija mikroprocesora
Pin dijagram mikroprocesora 8255 prikazan je dolje. Ovaj mikroprocesor uključuje 40 pinova kao što su PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0, D0-D7 i RESET. O tim se iglama govori u nastavku.
PA7 do PA0 (pinovi PortA)
PA7 do PA0 su pinovi podatkovnih linija porta A (1 do 4 i 37 do 40) koji su ravnomjerno raspoređeni na dvije strane vrha mikroprocesora. Ovih osam priključaka A radi ili kao međuspremnik ulaznih linija ili kao zaključani izlaz na temelju učitane kontrolne riječi u registar kontrolne riječi.
PB0 do PB7 (pinovi priključka B)
PB0 do PB7 od 18 do 25 su pinovi podatkovne linije koji prenose podatke porta B.
PC0 do PC7 (pinovi priključka C)
Pinovi PC0 do PC7 su pinovi priključka C koji uključuju pin10 do pin17 koji nose bitove podataka porta A. Odatle su igle 10 – igle 13 poznate kao gornje igle porta C, a igle od 14 do igle 17 poznate su kao donje igle. Pinovi iz ova dva odjeljka mogu se koristiti pojedinačno za prijenos 4 podatkovna bita pomoću dva odvojena dijela priključka C.
D0 do D7 (pinovi sabirnice podataka)
Ovi D0 do D7 pinovi su podatkovni I/O vodovi koji uključuju 27-pinski do 34-pinski. Ovi se pinovi koriste za prijenos 8-bitnog binarnog koda i koriste se za treniranje cjelokupnog rada IC-a. Ovi pinovi su zajednički poznati kao kontrolni registar/kontrolna riječ koja nosi podatke kontrolne riječi.
A0 i A1
Pinovi A0 i A1 na pinu 8 i pinu 9 jednostavno donose odluku o tome koji će port biti preferirani za prijenos podataka.
Ako je A0 = 0 & A1=0 tada je odabran Port-A.
Ako je A0 = 0 & A1=1 tada je odabran priključak B.
Ako je A0 = 1 & A1=0 tada je odabran Port-C.
Ako je A0 = 1 & A1=1 tada je upravljački registar odabran.
CS'
Pin6 poput CS' je ulazni pin za odabir čipa koji je odgovoran za odabir čipa. Niski signal na pinu CS jednostavno omogućuje komunikaciju između 8255 i procesora, što znači da je na ovom pinu rad prijenosa podataka dopušten aktivnim niskim signalom.
RD’
Pin5 poput RD' je ulazni pin za čitanje koji stavlja čip u način čitanja. Nizak signal na pinu ovog RD-a daje podatke CPU-u putem podatkovnog međuspremnika.
WR'
Pin36 kao što je WR' pin je ulazni pin za pisanje koji stavlja čip u način rada za pisanje. Dakle, nizak signal na pinu WR' jednostavno dopušta CPU-u da izvrši operaciju pisanja iznad portova inače upravljačkog registra mikroprocesora kroz međuspremnik sabirnice podataka.
RESETIRANJE
Pin35 kao i RESET pin resetira sve podatke dostupne u svim tipkama na njihove zadane vrijednosti kada je u načinu rada za postavljanje. To je aktivni visoki signal gdje visoki signal na pinu RESET briše kontrolne registre i portovi se postavljaju unutar načina unosa.
GND
Pin7 je GND pin IC-a.
VCC
Pin26 poput VCC je 5V ulazni pin IC-a.
8255 Arhitektura mikroprocesora
Arhitektura mikroprocesora 8255 prikazana je u nastavku.
8255 Arhitektura
Međuspremnik sabirnice podataka:
Međuspremnik podatkovne sabirnice uglavnom se koristi za povezivanje unutarnje sabirnice mikroprocesora sa sistemskom sabirnicom tako da se između njih može uspostaviti odgovarajuće sučelje. Ovaj međuspremnik jednostavno dopušta da se operacija čitanja ili pisanja izvrši iz ili u CPU. Ovaj međuspremnik dopušta podatke koji se dostavljaju iz kontrolnog registra ili portova u CPU u slučaju operacije pisanja i iz CPU-a u statusni registar ili portove u slučaju operacije čitanja.
Kontrolna logika čitanja/pisanja:
Kontrolna logička jedinica za čitanje ili pisanje kontrolira unutarnje operacije sustava. Ova jedinica ima sposobnost upravljanja prijenosom podataka i statusom ili kontrolnim riječima interno i eksterno. Jednom kada su potrebni podaci za dohvaćanje, tada dopušta adresu koju je 8255 dao sabirnicom i odmah generira naredbu za dvije kontrolne grupe za određenu operaciju.
Kontrola grupe A i grupe B:
Objema grupama upravlja CPU i rade na temelju naredbi koje generira CPU. Ovaj CPU odašilje kontrolne riječi prema ovim dvjema skupinama i one uzastopno prenose odgovarajuću naredbu na svoj određeni priključak. Grupa A kontrolira port A s bitovima porta C višeg reda, dok grupa B kontrolira port B s bitovima porta C nižeg reda.
Priključak A i Priključak B
Priključak A i priključak B uključuje 8-bitni ulazni zasun i 8-bitni međuspremnik ili zasun izlaza. Glavna funkcija ovih priključaka također je neovisna o načinu rada. Priključak A se može programirati u 3 načina rada kao što su načini 0, 1 i 2, dok se priključak B može programirati u načinima 0 i 1.
Priključak C
Priključak C uključuje 8-bitni ulazni međuspremnik podataka i 8-bitni dvosmjerni podatkovni o/p zasun ili međuspremnik. Ovaj priključak podijeljen je uglavnom u dva odjeljka – priključak C gornji PCU i priključak C donji PC. Dakle, ova dva odjeljka su uglavnom programirana i zasebno se koriste kao 4-bitni I/O port. Ovaj priključak se koristi za signale rukovanja, jednostavni I/O i ulaze statusnih signala. Ovaj se priključak koristi u kombinaciji s priključkom A i priključkom B za signale statusa i rukovanja. Ovaj priključak pruža samo izravan, ali postavlja ili resetira kapacitet.
8255 Načini rada mikroprocesora
8255 mikroprocesor ima dva načina rada kao što je način postavljanja-poništavanja bitova i način unosa/izlaza o kojima se govori u nastavku.
Bit Set-Reset Mode
Način postavljanja-poništavanja bitova uglavnom se koristi za postavljanje/poništavanje samo bitova Port-C. U ovoj vrsti načina rada, to utječe samo na jedan bit porta C. Jednom kada korisnik postavi bit, on ostaje postavljen dok ga korisnik ne poništi. Korisnik zahtijeva učitavanje uzorka bita unutar kontrolnog registra za izmjenu bita. Jednom kada se priključak C koristi za rad statusa/kontrole, tada se slanjem OUT instrukcije svaki pojedinačni bit priključka C može postaviti/resetirati.
I/O način rada
I/O način rada ima tri različita načina rada kao što su način rada 0, način rada 1 i način rada 2, gdje se o svakom načinu raspravlja u nastavku.
Način rada 0:
Ovo je I/O način rada od 8255 koji jednostavno omogućuje programiranje svakog porta kao što je i/p ili o/p port. Dakle, I/O značajka ovog načina jednostavno uključuje:
- I/p priključci se spremaju u međuspremnik kad god su o/ps zaključani.
- Ne podržava mogućnost prekida/rukovanje.
Način 1:
Način rada 1 od 8255 je I/O s rukovanjem, tako da se u ovoj vrsti načina rada oba porta kao što su Port A i Port B koriste kao I/O portovi, dok se port C koristi za rukovanje. Dakle, ovaj način rada podržava rukovanje programiranim priključcima kao i/p ili o/p način. Signali rukovanja uglavnom se koriste za sinkronizaciju prijenosa podataka između dva uređaja koji rade različitim brzinama. Ulazi i izlazi u ovom načinu su zaključani, a ovaj način rada također ima mogućnost rukovanja prekidom i kontrole signala kako bi odgovarao brzini CPU i IO uređaja.
Način 2:
Mode2 je dvosmjerni I/O port s rukovanjem. Dakle, priključci u ovoj vrsti načina rada mogu se koristiti za dvosmjerni protok podataka putem signala rukovanja. Pinovi grupe A mogu se programirati da rade kao dvosmjerna podatkovna sabirnica i PC7 – PC4 u priključku C koriste se putem signala rukovanja. Preostali bitovi donjeg priključka C koriste se za ulazno/izlazne operacije. Ovaj način rada ima sposobnost rukovanja prekidima.
8255 Mikroprocesor radi
8255 mikroprocesor je programabilni I/O uređaj opće namjene koji je uglavnom dizajniran za prijenos podataka od I/O za prekid I/O u određenim uvjetima prema potrebi. Ovo se može koristiti s gotovo svim mikroprocesorima. Ovaj mikroprocesor uključuje 3 8-bitna dvosmjerna I/O porta koji se mogu rasporediti prema zahtjevu kao što su PORT A, PORT B & PORT C. Ovaj PPI 8255 je uglavnom dizajniran za povezivanje CPU-a s njegovim vanjskim svijetom kao što su tipkovnica, ADC, DAC, itd. Ovaj mikroprocesor se može programirati na temelju određenog stanja.
8255 PPI Sučelje s 8086
Potreba za povezivanjem 8255 PPI s 8086 mikroprocesorom je; mikroprocesor 8086 pokreće ulazni RD pin 8255 nakon što treba pročitati dostupne podatke unutar 8255 priključka. Za 8255, to je aktivni low i/p pin. Ovaj pin je spojen na WR o/p 8086 mikroprocesora. Mikroprocesor 8086 pokreće WR i/p od 8255 kada treba pisati podatke prema portu 8255.
8255 prenosi podatke 8-bitnom podatkovnom sabirnicom na 8086 mikroprocesor. Protokol serijske komunikacije koristi se za komunikaciju između 8086 i 8255. Dvije adresne linije A1 i A0 koriste se za unutarnje odabire unutar 8255. Pinovi podatkovne sabirnice 8255 poput D0 do D7 spojeni su na podatkovne linije mikroprocesora 8086, čitanje ulaznih pinova kao što je RD' & ulazni pinovi za pisanje kao što je WR' spojen je na I/O čitanje i I/O pisanje 8086.
Imaju četiri glavna priključka za odabir PA, PB, PC i kontrolne riječi. Ovi se priključci uglavnom koriste za prijenos podataka, a kontrolna riječ se odabire za slanje signala. Dva signala se šalju na 8255 kao I/O signal i BSR signal. I/O signal se koristi za inicijalizaciju načina i smjera portova, dok je BSR koristan za postavljanje i resetiranje signalne linije.
U sljedećem uređaju pretpostavite da je spojeni uređaj ulazni uređaj. U početku ovaj uređaj traži dopuštenje od PPI-ja kako bi mogao prenositi podatke.
8255 PPI omogućuje ulaznim uređajima prijenos podataka kad god nema preostalih podataka unutar 8255 koji se moraju prenijeti na 8086 procesor. Ako 8255 PPI ima neke prethodne lijeve podatke, oni se još uvijek ne šalju mikroprocesoru 8086, tada ne dopušta ulazni uređaj.
Kada 8255 PPI dopušta ulazni uređaj, podaci se dobivaju i pohranjuju unutar privremenih registara od 8255 PPI. Kada 8255 PPI sadrži neke podatke, oni se moraju prenijeti na 8086 mikroprocesor, a zatim šalje signal na PPI.
Nakon što je mikroprocesor 8086 slobodan za dobivanje informacija, tada 8086 odašilje signal, zatim se prijenos podataka odvija između 8255 i 8086. Ako se mikroprocesor 8086 ne oslobodi dugo vremena, to znači da 8255 PPI uključuje neku vrijednost koji se ne šalje 8086 mikroprocesoru, stoga 8255 PPI ne dopušta ulaznom uređaju prijenos podataka jer će postojeći podaci biti prebrisani. Signal zakrivljene strelice predstavljen u gornjim dijagramima poznat je kao signal rukovanja. Stoga je ovaj proces prijenosa podataka poznat kao rukovanje.
Potrebno je uzeti u obzir čimbenike za povezivanje s 8255
Mnogo je stvari koje treba uzeti u obzir tijekom sučelja 8255, a o kojima se govori u nastavku.
- 8255 priključci u neprogramiranom stanju su ulazni priključci jer ako su o/p priključci unutar nekonfiguriranog stanja, bilo koji i/p uređaj je spojen na njih – ulazni uređaj će također generirati izlaz na port linijama i 8255 također će proizvoditi izlaz. Kada su dva izlaza povezana zajedno, to rezultira uništenjem jednog/oba uređaja.
- Izlazni pinovi 8255 ne mogu se koristiti za napajanje uređaja jer nisu sposobni opskrbiti potrebnu pogonsku struju.
- Kad god se motori, svjetiljke ili zvučnici spajaju na 8255, potrebno je provjeriti struju uređaja i 8255.
- Kada 8255 nije u stanju opskrbiti potrebnu pogonsku struju, upotrijebite invertiranje 7406 i neinvertirajuća pojačala Kao 7407. Kada su zahtjevi za velikom strujom, tranzistori se mogu koristiti u konfiguraciji Darlingtonovog para.
- Kad god a DC motor je povezan s 8255, a zatim odaberite prikladno H-mostovi na temelju specifikacije motora jer će H-mostovi omogućiti istosmjernom motoru da radi u bilo kojem smjeru.
- Port A & Port B mogu se koristiti samo kao 8-bitni portovi, stoga svi pinovi ovih portova moraju biti ulazni ili izlazni.
- Kada su uređaji s AC napajanjem spojeni na 8255 tada a relej mora se koristiti za zaštitu.
- Jednom kada su portovi A i B programirani unutar načina 1 ili načina 2 tada priključak C ne može raditi kao normalni I/O priključak.
Prednosti
The prednosti mikroprocesora 8255 uključuju sljedeće.
- 8255 mikroprocesor se može koristiti s gotovo svakim mikroprocesorom.
- Različiti priključci mogu se dodijeliti kao I/O funkcije.
- Radi s reguliranim napajanjem od +5 V.
- To je popularno korišten koprocesor.
- 8255 koprocesor djeluje kao sučelje između mikroprocesora i perifernih uređaja za prijenos paralelnih podataka.
Prijave
The primjene 8255 mikroprocesora uključuju sljedeće.
- 8255 mikroprocesor se koristi za povezivanje perifernih uređaja & LED odn Relej Sučelje, Sučelje koračnog motora , sučelje zaslona, sučelje tipkovnice, ADC ili DAC sučelje, kontroler prometnih signala, kontroler dizala, itd.
- 8255 je popularno korišten programabilni periferni uređaj sučelja.
- Ovaj mikroprocesor se koristi za prijenos podataka pod različitim uvjetima.
- Koristi se za sučelje sa koračni motori & DC motori.
- 8255 mikroprocesor se intenzivno koristi u raznim mikrokontrolerskim ili mikroračunalnim sustavima kao i kućnim računalima kao što su svi modeli MSX i SV-328.
- Ovaj mikroprocesor se također može koristiti u originalnim PC/XT, IBM-PC, PC/jr i klonovima s raznim domaćim računalima kao što je N8VEM.
Dakle, ovo je pregled mikroprocesora 8255 – arhitektura, rad s aplikacijama. 82C55 mikroprocesor je programabilni I/O uređaj opće namjene koji se koristi s različitim mikroprocesorima. Industrijska standardna konfiguracija s mikroprocesorom visokih performansi 82C55 dobro je usklađena s 8086. Evo pitanja za vas, što je 8086 mikroprocesor ?
