Ein direktes Verbinden von E/A-Geräten mit dem Datenbus des Prozessors ist nicht möglich. An seiner Stelle muss also ein Gerät vorhanden sein, zu dem E/A-Ports zum Anschließen von E/A-Geräten wie 8255 vorhanden sein müssen Mikroprozessor . Dieser Prozessor stammt aus der MCS-85-Familie, die von Intel entwickelt wurde, und kann mit einem 8086 & 8085 Mikroprozessor . Der 8255 ist ein programmierbares peripheres Schnittstellengerät, das verwendet wird, um die grundlegende Kommunikationsmethode zwischen dem Mikroprozessor und den Maschinen zu erreichen. Es ist ein Peripheriegerät, das für eine Maschine verwendet wird, die so programmiert ist, dass sie als Schnittstelle fungiert. Dieser 8255 PPI ist eine Schnittstelle zwischen den Mikroprozessoren und den E/A-Geräten. Dieser Artikel enthält eine Übersicht über eine 8255 Mikroprozessor – Arbeiten mit Anwendungen.
Was ist ein 8255 Mikroprozessor?
Der 8255-Mikroprozessor ist ein sehr häufig verwendeter programmierbarer Peripherieschnittstellenchip oder PPI-Chip. Die Funktion des 8255-Mikroprozessors besteht darin, Daten unter verschiedenen Bedingungen von einfachen E/A bis Interrupt-E/A zu übertragen. Dieser Mikroprozessor ist auch dafür ausgelegt, die CPU mit ihrer Außenwelt zu verbinden, wie z ADC , Tastatur, DAC usw. Dieser Mikroprozessor ist wirtschaftlich, funktional und flexibel, obwohl er ein wenig komplex ist, sodass er mit jedem Mikroprozessor verwendet werden kann. Dieser Mikroprozessor wird verwendet, um Peripheriegeräte anzuschließen und auch als Schnittstelle. Daher wird dieses Peripheriegerät auch als E/A-Gerät bezeichnet, da die E/A-Anschlüsse dieses Mikroprozessors zum Anschließen von E/A-Geräten verwendet werden. Dieser Prozessor enthält drei bidirektionale 8-Bit-I/O-Ports, die je nach Bedarf konfiguriert werden können.
Merkmale
Die Merkmale des Mikroprozessors 8255 füge folgendes hinzu.
- Der Mikroprozessor 8255 ist ein PPI-Gerät (Programmable Peripheral Interface).
- Es enthält drei I/O-Ports, die in verschiedenen Modi programmiert sind.
- Dieser Mikroprozessor bietet einfach mehrere Möglichkeiten, um verschiedene Geräte anzuschließen. Daher wird es häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.
- Es arbeitet in drei Modi wie Modus 0 (einfache E/A), Modus 1 (gepulste E/A) und Modus 2 (gepulste bidirektionale E/A).
- Es ist vollständig mit den Familien der Intel-Mikroprozessoren kompatibel.
- Es ist TTL-kompatibel.
- Für Port-C dieses Mikroprozessors ist eine direkte Bit-SET/RESET-Kapazität verfügbar.
- Es enthält 24 programmierbare Eingangs-/Ausgangspins, die als 2- bis 8-Bit-Ports und 2- bis 4-Bit-Ports platziert sind.
- Es enthält drei 8-Bit-Ports; Port-A, Port-B und Port-C.
- Die drei E/A-Ports umfassen ein Steuerregister, das die Funktion jedes E/A-Ports und den Modus definiert, in dem sie arbeiten müssen.
8255 Mikroprozessor-Pin-Konfiguration
Das Pin-Diagramm des 8255-Mikroprozessors ist unten dargestellt. Dieser Mikroprozessor enthält 40 Pins wie PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0, D0-D7 und RESET. Diese Stifte werden unten diskutiert.
PA7 bis PA0 (PortA-Pins)
PA7 bis PA0 sind Port-A-Datenleitungsstifte (1 bis 4 und 37 bis 40), die gleichmäßig auf zwei Seiten der Oberseite des Mikroprozessors verteilt sind. Diese acht Port-A-Pins arbeiten entweder als gepufferte Eingangsleitungen oder verriegelte Ausgänge basierend auf dem geladenen Steuerwort in das Steuerwortregister.
PB0 bis PB7 (Anschluss B-Pins)
PB0 bis PB7 von 18 bis 25 sind die Datenleitungspins, die die Daten von Port B führen.
PC0 bis PC7 (Port-C-Pins)
PC0- bis PC7-Pins sind Port-C-Pins, die Pin10 bis Pin17 umfassen, die die Port-A-Datenbits führen. Von dort aus sind Pins 10 – Pin13 als obere Pins von Port C bekannt und Pin14 bis Pin17 sind als untere Pins bekannt. Die Pins dieser beiden Abschnitte können einzeln verwendet werden, um 4 Datenbits unter Verwendung von zwei separaten Port-C-Teilen zu übertragen.
D0 bis D7 (Datenbus-Pins)
Diese Pins D0 bis D7 sind Daten-I/O-Leitungen, die 27-Pin bis 34-Pin umfassen. Diese Pins werden verwendet, um den 8-Bit-Binärcode zu übertragen, und er wird verwendet, um die gesamte IC-Arbeit zu trainieren. Diese Pins werden gemeinsam als Steuerregister/Steuerwort bezeichnet, das die Daten des Steuerworts trägt.
A0 & A1
A0- und A1-Pins an Pin8 und Pin9 treffen einfach eine Entscheidung darüber, welcher Port für die Datenübertragung bevorzugt wird.
Wenn A0 = 0 & A1 = 0, dann wird Port-A ausgewählt.
Wenn A0 = 0 & A1 = 1, dann wird Port-B ausgewählt.
Wenn A0 = 1 & A1 = 0, dann wird Port-C ausgewählt.
Wenn A0 = 1 & A1 = 1, dann wird das Steuerregister ausgewählt.
CS’
Der Pin6 wie CS’ ist ein Chip-Select-Eingangspin, der für die Auswahl eines Chips verantwortlich ist. Ein Low-Signal am CS-Pin ermöglicht einfach die Kommunikation zwischen dem 8255 und dem Prozessor, was bedeutet, dass an diesem Pin der Betrieb der Datenübertragung durch ein aktives Low-Signal zugelassen wird.
RD’
Der Pin5 wie RD' ist ein Leseeingangspin, der den Chip in den Lesemodus versetzt. Ein niedriges Signal an diesem RD-Pin liefert Daten über einen Datenpuffer an die CPU.
WR’
Der pin36-ähnliche WR-Pin ist ein Schreibeingangspin, der den Chip in den Schreibmodus versetzt. Ein niedriges Signal am WR-Pin ermöglicht der CPU also einfach, die Schreiboperation über den Ports auszuführen, ansonsten das Steuerregister des Mikroprozessors über den Datenbuspuffer.
ZURÜCKSETZEN
Der Pin35 setzt wie der RESET-Pin die gesamten in allen Tasten verfügbaren Daten auf ihre Standardwerte zurück, wenn er sich im Set-Modus befindet. Es ist ein aktives High-Signal, bei dem das High-Signal am RESET-Pin die Steuerregister löscht und die Ports in den Eingangsmodus versetzt werden.
Masse
Der Pin7 ist ein GND-Pin des IC.
VCC
Der Pin26 wie VCC ist der 5-V-Eingangspin des IC.
8255 Mikroprozessorarchitektur
Die Architektur des 8255-Mikroprozessors ist unten gezeigt.
8255 Architektur
Datenbuspuffer:
Der Datenbuspuffer wird hauptsächlich dazu verwendet, den internen Bus des Mikroprozessors mit dem Systembus zu verbinden, so dass zwischen diesen beiden eine geeignete Schnittstelle hergestellt werden kann. Dieser Puffer ermöglicht einfach die Ausführung der Lese- oder Schreiboperation von oder zu der CPU. Dieser Puffer lässt die Daten zu, die von den Steuerregistern oder Ports an die CPU im Falle einer Schreiboperation und von der CPU an das Statusregister oder die Ports im Falle einer Leseoperation geliefert werden.
Lese-/Schreibsteuerlogik:
Die Lese- oder Schreibsteuerlogikeinheit steuert die internen Systemoperationen. Diese Einheit hat die Fähigkeit, sowohl die Datenübertragung als auch den Status oder die Steuerwörter intern und extern zu verwalten. Sobald Daten zum Abrufen benötigt werden, lässt es die vom 8255 bereitgestellte Adresse über den Bus zu und generiert sofort einen Befehl an die beiden Steuergruppen für die spezifische Operation.
Gruppe-A- und Gruppe-B-Steuerung:
Diese beiden Gruppen werden von der CPU verwaltet und arbeiten auf der Grundlage des von der CPU erzeugten Befehls. Diese CPU sendet Steuerwörter an diese beiden Gruppen und sie senden nacheinander den geeigneten Befehl an ihren jeweiligen Port. Gruppe A steuert Port A mit Bits von Port C höherer Ordnung, während Gruppe B Port B mit Bits von Port C niedrigerer Ordnung steuert.
Anschluss A und Anschluss B
Port A und Port B enthalten einen 8-Bit-Eingangslatch und einen gepufferten oder gelatchten 8-Bit-Ausgang. Die Hauptfunktion dieser Ports ist auch unabhängig von der Betriebsart. Port A kann in 3 Modi wie Modus 0, 1 und 2 programmiert werden, während Port B in Modus 0 und Modus 1 programmiert werden kann.
Anschluss C
Port C enthält einen 8-Bit-Dateneingangspuffer und einen bidirektionalen 8-Bit-Daten-O/P-Latch oder -Puffer. Dieser Port ist hauptsächlich in zwei Abschnitte unterteilt – Port C obere PCU & Port C unterer PC. Diese beiden Abschnitte werden also hauptsächlich programmiert und separat als 4-Bit-E / A-Port verwendet. Dieser Port wird für Handshake-Signale, einfache E/A- und Statussignaleingänge verwendet. Dieser Port wird in Kombination mit Port A und Port B sowohl für Status- als auch Handshaking-Signale verwendet. Dieser Port stellt nur direkte Kapazität bereit, setzt oder setzt sie jedoch zurück.
8255 Mikroprozessor-Betriebsmodi
Der Mikroprozessor 8255 hat zwei Betriebsmodi, wie den Bit-Setz-Rücksetz-Modus und den Eingabe/Ausgabe-Modus, die unten diskutiert werden.
Bit-Set-Reset-Modus
Der Bit-Set-Reset-Modus wird hauptsächlich verwendet, um nur die Port-C-Bits zu setzen/zurückzusetzen. In dieser Art von Betriebsmodus beeinflusst es nur eine Zeit lang ein Bit von Port C. Wenn der Benutzer das Bit einmal gesetzt hat, bleibt es gesetzt, bis es vom Benutzer deaktiviert wird. Der Benutzer muss das Bitmuster in das Steuerregister laden, um das Bit zu modifizieren. Sobald Port C für Status-/Steueroperationen verwendet wird, kann durch Senden einer OUT-Anweisung jedes einzelne Bit von Port C gesetzt/zurückgesetzt werden.
E/A-Modus
Der E/A-Modus hat drei verschiedene Modi wie Modus 0, Modus 1 und Modus 2, wobei jeder Modus unten besprochen wird.
Modus 0:
Dies ist ein I/O-Modus von 8255, der einfach die Programmierung jedes Ports als entweder i/p- oder o/p-Port erlaubt. Die E/A-Funktion dieses Modus umfasst also einfach:
- Die i/p-Ports werden immer dann gepuffert, wenn o/ps zwischengespeichert werden.
- Es unterstützt keine Interrupt-Fähigkeit/Handshaking.
Modus 1:
Modus 1 von 8255 ist I/O mit Handshaking, also werden in dieser Art von Modus beide Ports wie Port A und Port B als I/O-Ports verwendet, während Port C für Handshaking verwendet wird. Dieser Modus unterstützt also Handshaking durch die programmierten Ports entweder als i/p- oder o/p-Modus. Handshaking-Signale werden hauptsächlich verwendet, um die Datenübertragung zwischen zwei Geräten zu synchronisieren, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten. Die Ein- und Ausgänge in diesem Modus sind verriegelt und dieser Modus hat auch die Fähigkeit, die Handhabung und Signalsteuerung zu unterbrechen, um sie an die Geschwindigkeit der CPU und des IO-Geräts anzupassen.
Modus 2:
Mode2 ist ein bidirektionaler I/O-Port mit Handshaking. Daher können die Ports in diesem Modus für den bidirektionalen Datenfluss durch Handshaking-Signale verwendet werden. Die Pins der Gruppe A können so programmiert werden, dass sie wie ein bidirektionaler Datenbus funktionieren, und PC7 – PC4 in Port C werden über das Handshaking-Signal verwendet. Die verbleibenden unteren Port-C-Bits werden für Eingabe-/Ausgabeoperationen verwendet. Dieser Modus hat die Fähigkeit zur Unterbrechungsbehandlung.
8255 Mikroprozessor funktioniert
Der Mikroprozessor 8255 ist ein programmierbares Allzweck-E/A-Gerät, das hauptsächlich für die Übertragung der Daten von der E/A ausgelegt ist, um die E/A unter bestimmten Bedingungen nach Bedarf zu unterbrechen. Dies kann fast mit jedem Mikroprozessor verwendet werden. Dieser Mikroprozessor enthält 3 bidirektionale 8-Bit-E/A-Ports, die je nach Anforderung wie PORT A, PORT B und PORT C angeordnet werden können. Dieser PPI 8255 wurde hauptsächlich entwickelt, um die CPU mit ihrer Außenwelt wie Tastatur, ADC, DAC usw. Dieser Mikroprozessor kann basierend auf einer bestimmten Bedingung programmiert werden.
8255 PPI-Schnittstelle mit 8086
Die Notwendigkeit, den 8255 PPI mit dem 8086 Mikroprozessor zu verbinden, ist; Der 8086-Mikroprozessor löst den Eingangs-RD-Pin von 8255 aus, sobald er die verfügbaren Daten innerhalb eines 8255-Ports lesen muss. Für 8255 ist es ein aktiver niedriger i / p-Pin. Dieser Stift ist mit WR o/p des 8086-Mikroprozessors verbunden. Der 8086-Mikroprozessor löst den WR i/p von 8255 aus, sobald er Daten in Richtung eines Ports von 8255 schreiben muss.
8255 überträgt Daten mit einem 8-Bit-Datenbus an den 8086-Mikroprozessor. Das serielle Kommunikationsprotokoll wird für die Kommunikation zwischen 8086 und 8255 verwendet. Die beiden Adressleitungen A1 und A0 werden verwendet, um interne Auswahlen innerhalb von 8255 vorzunehmen. Die Datenbus-Pins von 8255 wie D0 bis D7 sind mit den Datenleitungen des 8086-Mikroprozessors verbunden, Leseeingangspins wie RD' & Schreibeingangspins wie WR' ist mit E/A-Lesen und E/A-Schreiben von 8086 verbunden.
Sie haben vier Hauptports zur Auswahl von PA, PB, PC und Steuerwort. Diese Ports werden hauptsächlich zum Übertragen von Daten verwendet und das Steuerwort wird zum Senden von Signalen ausgewählt. Zwei Signale werden an 8255 gesendet, wie das E/A-Signal und das BSR-Signal. Das E/A-Signal wird zum Initialisieren des Modus und der Richtung der Ports verwendet, während BSR zum Setzen und Zurücksetzen einer Signalleitung nützlich ist.
Gehen Sie im folgenden Gerät davon aus, dass das angeschlossene Gerät ein Eingabegerät ist. Zuerst sucht dieses Gerät nach einer Erlaubnis von PPI, damit es Daten übertragen kann.
Der 8255 PPI ermöglicht es Eingabegeräten, Daten zu übertragen, wenn innerhalb von 8255 keine Daten übrig sind, die an den 8086-Prozessor übertragen werden müssen. Wenn 8255 PPI einige vorherige linke Daten hat, werden sie immer noch nicht an den 8086-Mikroprozessor gesendet, dann lässt er das Eingabegerät nicht zu.
Wenn 8255 PPI ein Eingabegerät zulässt, werden Daten abgerufen und in temporären Registern von 8255 PPI gespeichert. Wenn 8255 PPI einige Daten enthält, müssen diese an den 8086-Mikroprozessor übertragen werden und dann ein Signal an PPI übertragen.
Sobald der 8086-Mikroprozessor frei ist, um die Informationen zu erhalten, sendet 8086 ein Signal zurück, dann erfolgt die Datenübertragung zwischen 8255 und 8086. Wenn der 8086-Mikroprozessor längere Zeit nicht frei wird, bedeutet dies, dass 8255 PPI einen gewissen Wert enthält das nicht an den 8086-Mikroprozessor gesendet wird, daher erlaubt 8255 PPI dem Eingabegerät nicht, irgendwelche Daten zu übertragen, da die vorhandenen Daten überschrieben werden. Das in den obigen Diagrammen dargestellte gekrümmte Pfeilsignal ist als Handshake-Signal bekannt. Daher wird dieser Datenübertragungsprozess als Handshaking bezeichnet.
Faktoren müssen für die Schnittstelle mit 8255 berücksichtigt werden
Es gibt viele Dinge, die bei der Anbindung von 8255 berücksichtigt werden müssen, die unten besprochen werden.
- Die 8255-Ports in einem unprogrammierten Zustand sind Eingangsports, denn wenn sie o/p-Ports im unkonfigurierten Zustand sind, ist jedes i/p-Gerät damit verbunden – das Eingabegerät erzeugt auch eine Ausgabe auf den Portleitungen und 8255 wird auch eine Ausgabe produzieren. Das Zusammenschalten zweier Ausgänge führt zur Zerstörung eines/beider Geräte.
- Die Ausgangspins des 8255 können nicht zum Einschalten von Geräten verwendet werden, da sie nicht in der Lage sind, den erforderlichen Treiberstrom zu liefern.
- Immer wenn Motoren, Lampen oder Lautsprecher an 8255 angeschlossen werden, müssen Sie die Stromstärke der Geräte und 8255 überprüfen.
- Wenn der 8255 nicht in der Lage ist, den erforderlichen Treiberstrom zu liefern, verwenden Sie die Invertierung von like 7406 und nicht invertierende Verstärker mögen 7407. Bei großem Strombedarf können Transistoren in der Konfiguration eines Darlington-Paares verwendet werden.
- Wann immer ein Gleichspannungs Motor an 8255 angeschlossen ist, wählen Sie dann das Passende H-Brücken basierend auf der Spezifikation des Motors, da H-Brücken es einem Gleichstrommotor ermöglichen, in jede Richtung zu laufen.
- Port A und Port B können nur als 8-Bit-Ports verwendet werden, daher müssen alle Pins dieser Ports Eingang oder Ausgang sein.
- Wenn mit Wechselstrom betriebene Geräte an den 8255 angeschlossen werden, dann a Relais muss zum Schutz verwendet werden.
- Sobald Port A und B in Modus 1 oder Modus 2 programmiert sind, kann Port C nicht als normaler E/A-Port arbeiten.
Vorteile
Die Vorteile des 8255 Mikroprozessors füge folgendes hinzu.
- Der Mikroprozessor 8255 kann mit fast jedem Mikroprozessor verwendet werden.
- Als E/A-Funktionen können verschiedene Ports zugewiesen werden.
- Es arbeitet mit einer geregelten Stromversorgung von +5 V.
- Es ist ein weit verbreiteter Coprozessor.
- Der 8255-Coprozessor fungiert als Schnittstelle zwischen dem Mikroprozessor und den Peripheriegeräten zur Übertragung paralleler Daten.
Anwendungen
Die Anwendungen des 8255 Mikroprozessors füge folgendes hinzu.
- 8255 Mikroprozessor wird für den Anschluss des Peripheriegeräts & LED oder verwendet Relais Schnittstelle, Schrittmotorschnittstelle , Anzeigeschnittstelle, Tastaturschnittstelle, ADC- oder DAC-Schnittstelle, Verkehrssignalsteuerung, Aufzugssteuerung usw.
- 8255 ist ein weit verbreitetes programmierbares Schnittstellengerät für Peripheriegeräte.
- Dieser Mikroprozessor wird zum Übertragen von Daten unter verschiedenen Bedingungen verwendet.
- Es wird als Schnittstelle verwendet Schrittmotoren & Gleichstrommotoren.
- Der 8255-Mikroprozessor wird häufig in verschiedenen Mikrocontroller- oder Mikrocomputersystemen sowie in Heimcomputern wie allen MSX-Modellen und dem SV-328 verwendet.
- Dieser Mikroprozessor kann auch im Original-PC/XT, IBM-PC, PC/jr und Klonen mit verschiedenen selbstgebauten Computern wie dem N8VEM verwendet werden.
Das ist also eine Übersicht über einen 8255 Mikroprozessor – Architektur, Arbeiten mit Anwendungen. Der Mikroprozessor 82C55 ist ein programmierbares I/O-Gerät für allgemeine Zwecke, das mit verschiedenen Mikroprozessoren verwendet wird. Die Industriestandardkonfiguration mit einem leistungsstarken 82C55-Mikroprozessor ist gut auf den 8086 abgestimmt. Hier ist eine Frage an Sie, was ein ist 8086 Mikroprozessor ?
