并行接口8255A

首先，它是傳輸并行數據的，與CPU一樣，然后，它是可編程的，也是多功能的，CPU可以對其進行一些控制。

管腳

先從最宏觀層面分類

• 一部分引腳與外設相連
• 一部分引腳與CPU相連
• GND和V_cc

注意：該芯片沒有時鐘（clk）信號！

關于并行，這里也清楚了，因為使用的是多根總線，與CPU一樣的，數據不是一位一位傳輸而是并行傳輸的吧！

然后，我們再來按照這個分類，看看管腳的細節。

• 黃色部分是與外設相連的A、B和C三個并行端口，能夠傳輸8位二進制數。
• 紅色部分是電源和地
• 紫色部分是讀寫控制邏輯，由CPU發出控制命令，是單向的
• 藍色部分是端口地址，也是讀寫控制邏輯的一部分，是單向的，用于選擇接口內的4個寄存器
• 肉色部分是與CPU數據總線相連的，CPU通過它來給接口發送二進制數，進而控制接口和外設

跟這個圖對比下不難發現，8255A的相關引腳功能，都有完整的體現。

進一步放大細節：8255A的結構

之前我們把接口芯片當作黑箱子，只看了外部引腳和它連接的器件，現在，我們來看看它的內部結構，這個結構依舊在一個抽象層面。

我們給它分分類，再逐一理解和展開。

接口內部：4個寄存器

我們知道接口一個重要的功能就是數據緩沖，以解決外設和CPU速度嚴重不匹配的問題，所以，接口內部一定有存儲數據的器件。

在8255A中，是4個8位存儲器。

那么，寄存器的內容，是數據、控制還是狀態？ 不一定！因為8255A是可編程的，信息的含義是可以改變的。

我們現在只需要知道，8255A有4個存儲器，每個存儲器能夠存儲8位二進制數，并且對應了4個端口地址，以便于外部訪問它們。

它也有一個初級的分類

• ABC三個端口寄存器，是與外設相連的
• 控制字寄存器，是接口內部的，專門用于 “ 被編程 ” 的
  

與CPU交互的部分：數據傳送與讀寫控制

毫無疑問，讀寫控制邏輯，是決定了D0 ~ D7的數據能否進行讀寫的，我們看功能表。
對于地址控制端，是A1A0可以選中4個存儲器，具體對應關系看表。

然后就是~RD ~WR ~CS三個信號，分別是讀、寫和片選，控制邏輯看表即可。

我們很容易知道，數據什么時候寫入/讀取哪個寄存器的值，特別注意，控制字是只寫不可讀的。

另外，數據總線是雙向的，讀寫控制邏輯的單向（CPU --> 接口）的。

至于RESET復位信號，不需要解釋，就是clear寄存器。

現在，我們已經明白了CPU與接口之間信息的基本交互控制方式了。

接口與外設的交互

下面，我們看看接口和外設之間的交互。

這個事情很簡單，也有些復雜。

很明顯，我們宏觀上的理解是

對吧，就是這樣的，三個端口，對應3個外設嘛，端口的二進制位都是數據。

復雜的是，有的時候，端口C的二進制位代表的是狀態，它被添加到A、B端口二進制位中，作為補充信息描述A、B端口的、除了數據之外的其他信息。

這也是芯片多功能的體現。

我們逐一去分析，就能明白了。

控制字的作用

我們現在知道一些事實

• ABC三個端口，還有D，都是雙向的
• 8255A是多功能的

那么問題來了，這幾個端口，什么時候輸入？什么時候輸出？芯片什么時候采用什么功能？如何選擇功能？

因此我們需要一個控制器，來控制我們需要控制的東西，這個東西就是控制字寄存器，它有8位，不同的位代表不同的信息，我們通過編碼，就能完成上述我們需要的功能的選擇。

具體控制字如何控制的？不同編碼下，不同器件的功能又是什么？信息又是什么含義？我們之后展開。

最后一個發現：8255A就是組合邏輯和狀態器件的組合

我們可以發現，8255A沒有時鐘信號，只是一些組合邏輯，再加上一些暫存信息的器件，這很神奇，這說明它更多地，我們需要思考的是功能的設計，組合邏輯電路實現起來也不是那么困難不是嗎？

這個芯片的最底層本質，就是組合邏輯電路，又加了一些存儲器件，就是如此簡單！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【微机原理与接口技术】具体芯片（1）并行接口8255A（1）：全局观的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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