Het daadwerkelijk aansluiten van I/O-apparaten op de databus van de processor is niet direct mogelijk. Dus in plaats daarvan moet er een apparaat zijn waarop I/O-poorten moeten zijn om I/O-apparaten zoals 8255 aan te sluiten microprocessor . Deze processor komt uit de MCS-85-familie die Intel heeft ontworpen en kan worden gebruikt met een 8086 & 8085-microprocessor . De 8255 is een programmeerbaar randapparaat dat wordt gebruikt om de basiscommunicatiemethode tussen de microprocessor en machines tot stand te brengen. Het is een randapparaat dat wordt gebruikt voor een machine die is geprogrammeerd om als interface te werken. Deze 8255 PPI is een interface tussen de microprocessors en de I/O-apparaten. Dit artikel bespreekt een overzicht van een 8255 Microprocessor – werken met applicaties.
Wat is een 8255-microprocessor?
8255-microprocessor is een zeer populair gebruikte programmeerbare perifere interface-chip of PPI-chip. De functie van de 8255-microprocessor is het verzenden van gegevens in verschillende omstandigheden, van eenvoudige I/O tot onderbreking van I/O. Deze microprocessor is ook ontworpen om de CPU met zijn externe wereld te verbinden ADC , toetsenbord, DAC, enz. Deze microprocessor is economisch, functioneel en flexibel, hoewel hij een beetje ingewikkeld is, en kan dus met elke microprocessor worden gebruikt. Deze microprocessor wordt gebruikt om randapparatuur aan te sluiten en ook voor interfacing. Dit randapparaat wordt dus ook wel een I/O-apparaat genoemd omdat de I/O-poorten van deze microprocessor worden gebruikt voor het aansluiten van I/O-apparaten. Deze processor bevat drie 8-bits bidirectionele I/O-poorten die naar behoefte kunnen worden geconfigureerd.
Functies
De kenmerken van de 8255-microprocessor omvatten het volgende.
- De 8255-microprocessor is een PPI-apparaat (programmeerbare perifere interface).
- Het bevat drie I/O-poorten die in verschillende modi zijn geprogrammeerd.
- Deze microprocessor biedt simpelweg meerdere mogelijkheden om verschillende apparaten aan te sluiten. Het wordt dus vaak in verschillende toepassingen gebruikt.
- Het werkt in drie modi, zoals Mode 0 (Simple I/O), Mode 1 (Strobed I/O) en Mode 2 (Strobed bidirectionele I/O).
- Het is volledig compatibel met de families van Intel-microprocessors.
- Het is TTL-compatibel.
- Voor poort-C van deze microprocessor is directe bit SET/RESET-capaciteit beschikbaar.
- Het bevat 24 programmeerbare invoer-/uitvoerpennen die zijn geplaatst als 2 tot 8-bits poorten en 2 tot 4-bits poorten.
- Het bevat drie 8-bits poorten; Poort-A, Poort-B & Poort-C.
- De drie I/O-poorten bevatten een besturingsregister dat de functie van elke I/O-poort definieert en in welke modus ze moeten werken.
8255 Microprocessor Pin-configuratie
Het pinschema van de 8255-microprocessor wordt hieronder weergegeven. Deze microprocessor bevat 40-pins zoals PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0, D0-D7 en RESET. Deze pinnen worden hieronder besproken.
PA7 tot PA0 (PortA-pinnen)
De PA7 tot PA0 zijn poort A-datalijnenpennen (1 tot 4 & 37 tot 40) die gelijk verdeeld zijn over twee zijden van de bovenkant van de microprocessor. Deze acht poort A-pennen werken als gebufferde invoerlijnen of vergrendelde uitvoer op basis van het geladen besturingswoord in het besturingswoordregister.
PB0 tot PB7 (Poort B-pennen)
De PB0 tot PB7 van 18 tot 25 zijn de datalijnpennen die de gegevens van poort B dragen.
PC0 tot PC7 (poort C-pennen)
PC0- tot PC7-pinnen zijn poort C-pinnen, waaronder pin10 tot pin17 die de databits van poort A dragen. Vanaf daar staan pinnen 10 - pin13 bekend als poort C bovenste pinnen en pin14 tot pin17 staan bekend als onderste pinnen. De pinnen van deze twee secties kunnen afzonderlijk worden gebruikt om 4 databits te verzenden met behulp van twee afzonderlijke poort C-delen.
D0 tot D7 (databuspennen)
Deze D0- tot D7-pinnen zijn gegevens-I/O-lijnen die 27-pins tot 34-pins bevatten. Deze pinnen worden gebruikt om de 8-bits binaire code te dragen en worden gebruikt om het hele IC-werk te trainen. Deze pennen staan gezamenlijk bekend als het besturingsregister/besturingswoord dat de gegevens van het besturingswoord draagt.
A0 & A1
A0- en A1-pinnen op pin8 en pin9 nemen eenvoudigweg een beslissing over welke poort de voorkeur heeft voor het verzenden van de gegevens.
Als A0 = 0 & A1=0 dan is poort-A geselecteerd.
Als A0 = 0 & A1=1 dan is poort-B geselecteerd.
Als A0 = 1 & A1=0, dan is poort-C geselecteerd.
Als A0 = 1 & A1=1 dan is het besturingsregister geselecteerd.
CS'
De pin6 is net als CS 'een chipselectie-invoerpin die verantwoordelijk is voor het selecteren van een chip. Een laag signaal op de CS-pin maakt eenvoudig de communicatie mogelijk tussen de 8255 en de processor, wat betekent dat op deze pin de gegevensoverdracht wordt toegestaan door een actief laag signaal.
RD’
De pin5 is net als RD 'een leesinvoerpin die de chip in de leesmodus plaatst. Een laag signaal op de pin van deze RD levert gegevens aan de CPU via een gegevensbuffer.
WR'
De pin36-achtige WR'-pin is een schrijfinvoerpin die de chip in de schrijfmodus zet. Dus een laag signaal op de WR'-pin stelt de CPU eenvoudig in staat om de schrijfbewerking boven de poorten uit te voeren, anders registreert het besturingsregister van de microprocessor via de databusbuffer.
RESETTEN
De pin35 reset, net als de RESET-pin, alle gegevens die beschikbaar zijn in alle toetsen naar hun standaardwaarden wanneer deze zich in de instelmodus bevindt. Het is een actief hoog signaal waarbij het hoge signaal op de RESET-pin de besturingsregisters wist en de poorten in de invoermodus worden geplaatst.
GND
De pin7 is een GND-pin van IC.
VCC
De pin26 zoals VCC is de 5V-invoerpin van IC.
8255 Microprocessor-architectuur
De architectuur van de 8255-microprocessor wordt hieronder weergegeven.
8255 Architectuur
Databusbuffer:
De databusbuffer wordt voornamelijk gebruikt om de interne bus van de microprocessor te verbinden met de systeembus, zodat een goede interface tussen deze twee tot stand kan worden gebracht. Met deze buffer kan eenvoudigweg de lees- of schrijfbewerking worden uitgevoerd van of naar de CPU. Deze buffer staat de gegevens toe die vanuit het besturingsregister of de poorten worden geleverd aan de CPU in het geval van een schrijfbewerking en van de CPU naar het statusregister of de poorten in het geval van een leesbewerking.
Lezen/schrijven besturingslogica:
De lees- of schrijfbesturingslogica regelt de werking van het interne systeem. Dit apparaat heeft de mogelijkheid om zowel de gegevensoverdracht als de status of controlewoorden intern en extern te beheren. Zodra er gegevens nodig zijn om op te halen, staat het het door de 8255 verstrekte adres toe via de bus en genereert het onmiddellijk een commando voor de twee stuurgroepen voor de specifieke bewerking.
Groep A & Groep B Controle:
Beide groepen worden beheerd door de CPU en werken op basis van het door de CPU gegenereerde commando. Deze CPU zendt besturingswoorden naar deze twee groepen en zij zenden achtereenvolgens het geschikte commando naar hun specifieke poort. Groep A bestuurt poort A met poort C-bits van hogere orde, terwijl groep B poort B bestuurt met poort C-bits van lagere orde.
Poort A en poort B
Poort A en poort B bevatten een 8-bits invoervergrendeling en 8-bits gebufferde of vergrendelde uitvoer. De hoofdfunctie van deze poorten is ook onafhankelijk van de werkingsmodus. Poort A kan in 3 modi worden geprogrammeerd, zoals modi 0, 1 en 2, terwijl poort B kan worden geprogrammeerd in modi 0 en modus 1.
Poort C
Poort C bevat een 8-bits data-invoerbuffer en 8-bits bidirectionele data-o/p-latch of -buffer. Deze poort is hoofdzakelijk verdeeld in twee secties: poort C bovenste PCU en poort C onderste pc. Deze twee secties zijn dus voornamelijk geprogrammeerd en afzonderlijk gebruikt als een 4-bits I/O-poort. Deze poort wordt gebruikt voor handshake-signalen, eenvoudige I/O- en statussignaalingangen. Deze poort wordt gebruikt in combinatie met poort A & poort B voor zowel de status- als handshakesignalen. Deze poort biedt alleen directe maar stelt capaciteit in of reset deze.
8255 Microprocessor-bedrijfsmodi
De 8255-microprocessor heeft twee bedrijfsmodi, zoals bit set-reset-modus en input/output-modus, die hieronder worden besproken.
Bit Set-Reset-modus
De bitset-reset-modus wordt hoofdzakelijk gebruikt om alleen de Port-C-bits in te stellen/te resetten. In dit type werkingsmodus beïnvloedt het slechts één bit van poort C. Zodra de gebruiker het bit heeft ingesteld, blijft het ingesteld totdat het door de gebruiker wordt uitgeschakeld. De gebruiker moet het bitpatroon in het besturingsregister laden om de bit te wijzigen. Zodra poort C wordt gebruikt voor status-/besturingswerking, kan door het verzenden van een OUT-instructie elke afzonderlijke poort C-bit worden ingesteld/gereset.
I/O-modus
De I/O-modus heeft drie verschillende modi, zoals modus 0, modus 1 en modus 2, waarbij elke modus hieronder wordt besproken.
Modus 0:
Dit is een I/O-modus van 8255 waarmee eenvoudig elke poort kan worden geprogrammeerd, zoals i/p- of o/p-poort. De I/O-functie van deze modus omvat dus simpelweg:
- De i/p-poorten worden gebufferd wanneer o/ps vergrendeld zijn.
- Het ondersteunt geen onderbrekingsmogelijkheden/handshake.
Modus 1:
Modus 1 van 8255 is I/O met handshaking, dus in dit type modus worden beide poorten, zoals poort A en poort B, gebruikt als I/O-poorten, terwijl poort C wordt gebruikt voor handshaking. Deze modus ondersteunt dus handshaking door de geprogrammeerde poorten als i/p- of o/p-modus. Handshake-signalen worden voornamelijk gebruikt om de overdracht van gegevens tussen twee apparaten te synchroniseren die op verschillende snelheden werken. De ingangen en uitgangen in deze modus zijn vergrendeld en deze modus heeft ook de mogelijkheid om de verwerking en signaalcontrole te onderbreken om de snelheid van de CPU en het IO-apparaat aan te passen.
Modus 2:
Mode2 is een bidirectionele I/O-poort met handshaking. De poorten in dit type modus kunnen dus worden gebruikt voor de bidirectionele gegevensstroom via handshaking-signalen. De pinnen van groep A kunnen worden geprogrammeerd om te werken als bidirectionele databus & PC7 - PC4 in poort C worden gebruikt via het handshaking-signaal. De resterende C-bits van de onderste poort worden gebruikt voor invoer/uitvoerbewerkingen. Deze modus heeft de capaciteit om interrupts af te handelen.
8255 Microprocessor werkt
De 8255-microprocessor is een programmeerbaar I/O-apparaat voor algemene doeleinden dat voornamelijk is ontworpen voor het overbrengen van de gegevens van I/O om I/O onder bepaalde omstandigheden te onderbreken. Dit kan bijna met elke microprocessor worden gebruikt. Deze microprocessor bevat 3 8-bits bidirectionele I/O-poorten die kunnen worden gerangschikt volgens de vereiste zoals POORT A, POORT B & POORT C. Deze PPI 8255 is voornamelijk ontworpen om de CPU te verbinden met zijn buitenwereld zoals het toetsenbord, ADC, DAC, enz. Deze microprocessor kan worden geprogrammeerd op basis van een bepaalde voorwaarde.
8255 PPI-interface met 8086
De noodzaak om de 8255 PPI te koppelen aan de 8086 microprocessor is; de 8086-microprocessor activeert de invoer-RD-pin van 8255 zodra deze de beschikbare gegevens binnen een 8255-poort moet lezen. Voor 8255 is het een actieve lage i/p-pin. Deze pin is verbonden met WR o/p van 8086 microprocessor. De 8086-microprocessor activeert de WR i/p van 8255 zodra deze gegevens moet schrijven naar een poort van 8255.
8255 brengt gegevens over met een 8-bits databus naar de 8086-microprocessor. Het seriële communicatieprotocol wordt gebruikt voor communicatie tussen 8086 en 8255. De twee adreslijnen A1 en A0 worden gebruikt om interne selecties te maken binnen 8255. De databuspinnen van 8255 zoals D0 tot D7 zijn verbonden met 8086 microprocessor's datalijnen, leesinvoerpinnen zoals RD' & schrijf ingangspennen zoals WR' is verbonden met I/O lezen en I/O schrijven van 8086.
Ze hebben vier hoofdpoorten om PA, PB, pc en besturingswoord te selecteren. Deze poorten worden voornamelijk gebruikt voor het overbrengen van gegevens en het stuurwoord wordt geselecteerd voor het verzenden van signalen. Er worden twee signalen naar 8255 gestuurd, zoals het I/O-signaal en het BSR-signaal. Het I/O-signaal wordt gebruikt voor het initialiseren van de modus en richting van de poorten, terwijl BSR nuttig is voor het instellen en resetten van een signaallijn.
Neem in het volgende apparaat aan dat het aangesloten apparaat een invoerapparaat is. In eerste instantie zoekt dit apparaat toestemming van PPI zodat het gegevens kan verzenden.
Met de 8255 PPI kunnen invoerapparaten gegevens verzenden wanneer er binnen 8255 geen gegevens meer zijn die naar de 8086-processor moeten worden verzonden. Als de 8255 PPI enkele eerdere linkse gegevens heeft, wordt deze niet nog steeds naar de 8086-microprocessor gestuurd, en staat het invoerapparaat niet toe.
Wanneer 8255 PPI invoerapparaat toestaat, worden gegevens verkregen en opgeslagen in tijdelijke registers van 8255 PPI. Wanneer 8255 PPI enkele gegevens bevat, moet dat worden verzonden naar de 8086-microprocessor en vervolgens een signaal naar PPI verzenden.
Zodra de 8086-microprocessor vrij is om de informatie op te halen, zendt 8086 een signaal terug, waarna de gegevensoverdracht plaatsvindt tussen 8255 en 8086. Als de 8086-microprocessor lange tijd niet vrijkomt, betekent dit dat 8255 PPI enige waarde bevat die niet naar de 8086-microprocessor wordt verzonden, dus 8255 PPI staat het invoerapparaat niet toe om gegevens te verzenden omdat de bestaande gegevens worden overschreven. Het gebogen pijlsignaal dat in de bovenstaande diagrammen wordt weergegeven, staat bekend als het handshake-signaal. Dit proces van gegevensoverdracht staat dus bekend als handshaking.
Er moet rekening worden gehouden met factoren voor interfacing met 8255
Er zijn veel dingen waarmee rekening moet worden gehouden bij het koppelen van 8255, die hieronder worden besproken.
- De 8255-poorten in een niet-geprogrammeerde staat zijn invoerpoorten, want als het o/p-poorten zijn in de niet-geconfigureerde staat, is elk i/p-apparaat ermee verbonden - het invoerapparaat genereert ook een uitvoer op de poortlijnen en 8255 zal ook een output produceren. Wanneer twee uitgangen met elkaar verbonden zijn, resulteert dit in de vernietiging van één/beide apparaten.
- De 8255-uitgangspennen kunnen niet worden gebruikt voor het opstarten van apparaten omdat ze niet in staat zijn om de benodigde aandrijfstroom te leveren.
- Telkens wanneer motoren of lampen of luidsprekers verbinding maken met 8255, moet u de stroomsterkte van de apparaten en 8255 controleren.
- Als de 8255 niet in staat is om de benodigde aandrijfstroom te leveren, gebruik dan inverterende zoals 7406 en niet-inverterende versterkers Leuk vinden 7407. Bij grote stroomvereisten kunnen transistors worden gebruikt in de configuratie van een Darlington-paar.
- Telkens wanneer een DC-motor is gekoppeld aan 8255 kies dan geschikt H-bruggen gebaseerd op de specificatie van de motor, omdat H-bruggen ervoor zorgen dat een DC-motor in elke richting kan draaien.
- Poort A en poort B kunnen alleen als 8-bits poorten worden gebruikt, dus alle pinnen van deze poorten moeten invoer of uitvoer zijn.
- Wanneer AC-gevoede apparaten zijn aangesloten op 8255, dan a relais moet worden gebruikt voor bescherming.
- Zodra poort A en B zijn geprogrammeerd in modus 1 of modus 2, kan poort C niet werken als een normale I/O-poort.
Voordelen
De voordelen van de 8255 microprocessor omvatten het volgende.
- 8255-microprocessor kan met bijna elke microprocessor worden gebruikt.
- Verschillende poorten kunnen als I/O-functies worden toegewezen.
- Het werkt met een +5V gereguleerde voeding.
- Het is een veelgebruikte coprocessor.
- 8255-coprocessor fungeert als een interface tussen de microprocessor en randapparatuur voor het overdragen van parallelle gegevens.
toepassingen
De toepassingen van de 8255 microprocessor omvatten het volgende.
- 8255 microprocessor wordt gebruikt voor de aansluiting van het randapparaat & LED of Relais Koppel, Stappenmotorinterface , Display-interface, toetsenbordinterface, ADC- of DAC-interface, verkeerslichtcontroller, liftcontroller, enz.
- 8255 is een veelgebruikt programmeerbaar randapparaat.
- Deze microprocessor wordt gebruikt bij het verzenden van gegevens onder verschillende omstandigheden.
- Het wordt gebruikt om te communiceren met stappen motoren & DC-motoren.
- De 8255-microprocessor wordt veel gebruikt in verschillende microcontroller- of microcomputersystemen, maar ook in homecomputers zoals alle MSX-modellen en de SV-328.
- Deze microprocessor kan ook gebruikt worden in de originele PC/XT, IBM-PC, PC/jr & klonen met verschillende zelfgebouwde computers zoals de N8VEM.
Dit is dus een overzicht van een 8255 Microprocessor – architectuur, werken met applicaties. De 82C55-microprocessor is een programmeerbaar I/O-apparaat voor algemeen gebruik dat wordt gebruikt met verschillende microprocessors. De industriestandaardconfiguratie met een krachtige 82C55-microprocessor komt goed overeen met de 8086. Hier is een vraag voor u, wat is een 8086-microprocessor ?
