In realtà non è possibile collegare direttamente i dispositivi I/O con il bus dati del processore. Quindi al suo posto deve esserci qualche dispositivo a cui devono essere presenti le porte I/O per il collegamento di dispositivi I/O come 8255 microprocessore . Questo processore fa parte della famiglia MCS-85 progettata da Intel e può essere utilizzato con un 8086 & Microprocessore 8085 . L'8255 è un dispositivo di interfaccia periferica programmabile utilizzato per ottenere il metodo di comunicazione di base tra il microprocessore e le macchine. È un dispositivo periferico utilizzato per una macchina programmata per funzionare come interfaccia. Questo 8255 PPI è un'interfaccia tra i microprocessori e i dispositivi I/O. Questo articolo discute una panoramica di un 8255 Microprocessore – lavorare con le applicazioni.

Cos'è un microprocessore 8255?

Il microprocessore 8255 è un chip di interfaccia periferica programmabile molto diffuso o chip PPI. La funzione del microprocessore 8255 è quella di trasmettere dati in varie condizioni dal semplice I/O all'interrupt I/O. Questo microprocessore è progettato anche per interfacciare la CPU con il suo mondo esterno simile ADC , tastiera, DAC, ecc. Questo microprocessore è economico, funzionale e flessibile anche se è un po' complesso, quindi può essere utilizzato con qualsiasi microprocessore. Questo microprocessore viene utilizzato per collegare dispositivi periferici e anche per l'interfacciamento. Quindi questo dispositivo periferico è anche chiamato dispositivo I/O perché le porte I/O di questo microprocessore sono utilizzate per collegare i dispositivi I/O. Questo processore include tre porte I/O bidirezionali a 8 bit che possono essere configurate in base alle necessità.

8255 Microprocessore

Caratteristiche

Il caratteristiche del microprocessore 8255 include il seguente.

Il microprocessore 8255 è un dispositivo PPI (interfaccia periferica programmabile).
Include tre porte I/O programmate in diverse modalità.
Questo microprocessore fornisce semplicemente diversi servizi per collegare diversi dispositivi. Pertanto viene utilizzato frequentemente in diverse applicazioni.
Funziona in tre modalità come la modalità 0 (I/O semplice), la modalità 1 (I/O stroboscopico) e la modalità 2 (I/O bidirezionale stroboscopico).
È totalmente compatibile con le famiglie di microprocessori Intel.
È compatibile con TTL.
Per la porta-C di questo microprocessore è disponibile la capacità di SET/RESET dei bit diretti.
Include 24 pin di ingresso/uscita programmabili posizionati come porte da 2 a 8 bit e porte da 2 a 4 bit.
Include tre porte a 8 bit; Porta A, Porta B e Porta C.
Le tre porte I/O includono un registro di controllo che definisce la funzione di ciascuna porta I/O e in quale modalità devono operare.

8255 Configurazione dei pin del microprocessore

Di seguito è riportato lo schema dei pin del microprocessore 8255. Questo microprocessore include 40 pin come PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 e A0, D0-D7 e RESET. Questi pin sono discussi di seguito.

Configurazione pin 8255

Da PA7 a PA0 (pin PortaA)

I pin da PA7 a PA0 sono i pin delle linee dati della porta A (da 1 a 4 e da 37 a 40) che sono distribuiti equamente su due lati della parte superiore del microprocessore. Questi otto pin della porta A funzionano come linee di ingresso bufferizzate o uscite bloccate in base alla parola di controllo caricata nel registro della parola di controllo.

PB0 a PB7 (pin porta B)

Da PB0 a PB7 da 18 a 25 sono i pin della linea dati che trasportano i dati della porta B.

Da PC0 a PC7 (pin porta C)

I pin da PC0 a PC7 sono i pin della porta C che includono i pin da 10 a 17 che trasportano i bit di dati della porta A. Da lì, i pin 10 - pin13 sono noti come pin superiori della porta C e da pin14 a pin17 sono noti come pin inferiori. I pin di queste due sezioni possono essere utilizzati singolarmente per trasmettere 4 bit di dati utilizzando due parti separate della porta C.

Da D0 a D7 (pin bus dati)

Questi pin da D0 a D7 sono linee I/O dati che includono da 27 pin a 34 pin. Questi pin vengono utilizzati per trasportare il codice binario a 8 bit e viene utilizzato per addestrare l'intero lavoro IC. Questi pin sono noti congiuntamente come registro di controllo/parola di controllo che trasporta i dati della parola di controllo.

A0 e A1

I pin A0 e A1 su pin8 e pin9 prendono semplicemente una decisione su quale porta sarà preferita per la trasmissione dei dati.

Se A0 = 0 e A1=0, viene selezionata la porta A.
Se A0 = 0 e A1=1, viene selezionata la porta B.
Se A0 = 1 e A1=0, viene selezionata la porta C.
Se A0 = 1 e A1=1 viene selezionato il registro di controllo.

CS'

Il pin6 come CS' è un pin di ingresso di selezione del chip che è responsabile della selezione di un chip. Un segnale basso sul pin CS consente semplicemente la comunicazione tra l'8255 e il processore, il che significa che su questo pin l'operazione di trasferimento dei dati viene consentita da un segnale basso attivo.

RD'

Il pin5 come RD' è un pin di input di lettura che mette il chip in modalità di lettura. Un segnale basso su questo pin di RD fornisce dati alla CPU tramite un buffer di dati.

WR'

Il pin36 come il pin WR è un pin di input di scrittura che mette il chip in modalità di scrittura. Quindi, un segnale basso al pin WR' consente semplicemente alla CPU di eseguire l'operazione di scrittura sopra le porte altrimenti il registro di controllo del microprocessore attraverso il buffer del bus dati.

RIPRISTINA

Il pin35 come il pin RESET reimposta tutti i dati disponibili in tutte le chiavi ai loro valori predefiniti quando è in modalità set. È un segnale alto attivo in cui il segnale alto sul pin RESET cancella i registri di controllo e le porte sono posizionate all'interno della modalità di input.

GND

Il pin7 è un pin GND di IC.

“calcolatrice attiva del filtro passa alto ”

VCC

Il pin26 come VCC è il pin di ingresso 5V di IC.

8255 Architettura a microprocessore

Di seguito è mostrata l'architettura del microprocessore 8255.

8255 Architettura

Buffer bus dati:

Il buffer del bus dati viene utilizzato principalmente per collegare il bus interno del microprocessore con il bus di sistema in modo da poter stabilire un'interfaccia adeguata tra questi due. Questo buffer consente semplicemente di eseguire l'operazione di lettura o scrittura da o verso la CPU. Questo buffer consente i dati forniti dal registro di controllo o dalle porte alla CPU in caso di operazione di scrittura e dalla CPU al registro di stato o alle porte in caso di operazione di lettura.

Logica di controllo lettura/scrittura:

L'unità logica di controllo di lettura o scrittura controlla le operazioni interne del sistema. Questa unità ha la capacità di gestire sia il trasferimento dei dati che lo stato o le parole di controllo internamente ed esternamente. Una volta che sono necessari i dati da recuperare, consente l'indirizzo fornito dall'8255 dal bus e genera immediatamente un comando ai due gruppi di controllo per l'operazione specifica.

Controllo gruppo A e gruppo B:

Entrambi questi gruppi sono gestiti dalla CPU e funzionano in base al comando generato dalla CPU. Questa CPU trasmette parole di controllo verso questi due gruppi ed essi trasmettono consecutivamente l'apposito comando alla loro particolare porta. Il gruppo A controlla la porta A con bit di porta C di ordine superiore, mentre il gruppo B controlla la porta B con bit di porta C di ordine inferiore.

Porta A e porta B

La porta A e la porta B includono un latch di ingresso a 8 bit e un'uscita bufferizzata o bloccata a 8 bit. La funzione principale di queste porte è anche indipendente dalla modalità di funzionamento. La porta A può essere programmata in 3 modalità come le modalità 0, 1 e 2, mentre la porta B può essere programmata nelle modalità 0 e 1.

Porto C

La porta C include un buffer di ingresso dati a 8 bit e un latch o buffer di dati bidirezionali a 8 bit. Questa porta è divisa principalmente in due sezioni: porta C superiore PCU e porta C inferiore PC. Quindi queste due sezioni sono principalmente programmate e utilizzate separatamente come porta I/O a 4 bit. Questa porta viene utilizzata per segnali di handshake, I/O semplici e ingressi di segnali di stato. Questa porta viene utilizzata in combinazione con la porta A e la porta B sia per lo stato che per i segnali di handshaking. Questa porta fornisce solo la capacità diretta ma imposta o ripristina.

8255 Modalità operative del microprocessore

Il microprocessore 8255 ha due modalità operative come la modalità bit set-reset e la modalità input/output che sono discusse di seguito.

Modalità Set-Reset bit

La modalità set-reset dei bit viene utilizzata principalmente per impostare/resettare solo i bit della porta C. In questo tipo di modalità operativa, interessa solo un bit della porta C. Una volta che l'utente imposta il bit, rimane impostato fino a quando non viene disimpostato dall'utente. L'utente richiede di caricare il modello di bit all'interno del registro di controllo per modificare il bit. Una volta che la porta C viene utilizzata per il funzionamento di stato/controllo, inviando un'istruzione OUT, ogni singolo bit della porta C può essere impostato/azzerato.

Modalità I/O

La modalità I/O ha tre diverse modalità come la modalità 0, la modalità 1 e la modalità 2 in cui ciascuna modalità è discussa di seguito.

Modalità 0:

Questa è una modalità I/O dell'8255 che consente semplicemente la programmazione di ciascuna porta come porta i/p o o/p. Quindi, la funzione I/O di questa modalità include semplicemente:

Le porte i/p sono bufferizzate ogni volta che gli o/ps sono bloccati.
Non supporta la capacità di interrupt/handshaking.

Modalità 1:

La modalità 1 di 8255 è I/O con handshaking, quindi in questo tipo di modalità, entrambe le porte come la porta A e la porta B vengono utilizzate come porte I/O mentre la porta C viene utilizzata per l'handshaking. Quindi questa modalità supporta l'handshaking da parte delle porte programmate come modalità i/p o o/p. I segnali di handshaking vengono utilizzati principalmente per sincronizzare il trasferimento di dati tra due dispositivi che funzionano a velocità diverse. Gli ingressi e le uscite in questa modalità sono bloccati e questa modalità ha anche la capacità di interrompere la gestione e il controllo del segnale per adattarsi alla velocità della CPU e del dispositivo IO.

Modalità 2:

Mode2 è una porta I/O bidirezionale con handshaking. Pertanto, le porte in questo tipo di modalità possono essere utilizzate per il flusso di dati bidirezionale tramite segnali di handshaking. I pin del gruppo A possono essere programmati per funzionare come bus dati bidirezionale e PC7 – PC4 nella porta C vengono utilizzati tramite il segnale di handshaking. I restanti bit inferiori della porta C vengono utilizzati per le operazioni di input/output. Questa modalità ha la capacità di gestire gli interrupt.

8255 Microprocessore funzionante

Il microprocessore 8255 è un dispositivo I/O programmabile generico progettato principalmente per trasferire i dati dall'I/O all'interruzione dell'I/O in determinate condizioni, se necessario. Questo può essere utilizzato quasi con qualsiasi microprocessore. Questo microprocessore include 3 porte I/O bidirezionali a 8 bit che possono essere disposte secondo i requisiti come PORT A, PORT B e PORT C. Questo PPI 8255 è progettato principalmente per interfacciare la CPU con il suo mondo esterno come la tastiera, ADC, DAC, ecc. Questo microprocessore può essere programmato in base a una condizione particolare.

Interfaccia 8255 PPI con 8086

La necessità di interfacciare l'8255 PPI con il microprocessore 8086 è; il microprocessore 8086 attiva il pin RD di input di 8255 una volta che ha bisogno di leggere i dati disponibili all'interno di una porta 8255. Per 8255, è un pin attivo a basso i/p. Questo pin è connesso al WR o/p del microprocessore 8086. Il microprocessore 8086 attiva il WR i/p di 8255 una volta che ha bisogno di scrivere dati verso una porta di 8255.

8255 trasferisce i dati con un bus dati a 8 bit al microprocessore 8086. Il protocollo di comunicazione seriale viene utilizzato per la comunicazione tra 8086 e 8255. Le due linee di indirizzo A1 e A0 vengono utilizzate per effettuare selezioni all'interno di 8255. I pin del bus dati di 8255 come da D0 a D7 sono collegati alle linee dati del microprocessore 8086, leggere i pin di ingresso come RD' e i pin di input di scrittura come WR' sono collegati alla lettura I/O e alla scrittura I/O dell'8086.

Hanno quattro porte principali per selezionare PA, PB, PC e parola di controllo. Queste porte vengono utilizzate principalmente per il trasferimento dei dati e la parola di controllo viene selezionata per l'invio dei segnali. Due segnali vengono inviati all'8255 come il segnale I/O e il segnale BSR. Il segnale I/O viene utilizzato per inizializzare la modalità e la direzione delle porte mentre BSR è utile per impostare e ripristinare una linea di segnale.

Nel dispositivo seguente, supponi che il dispositivo connesso sia un dispositivo di input. Inizialmente, questo dispositivo cerca l'autorizzazione da PPI in modo che possa trasmettere dati.

Interfaccia 8255 PPI con 8086

L'8255 PPI consente ai dispositivi di input di trasmettere dati, ogni volta che non ci sono dati rimasti all'interno dell'8255 che devono essere trasmessi al processore 8086. Se 8255 PPI ha dei dati precedenti lasciati, allora non è ancora inviato al microprocessore 8086, quindi non consente il dispositivo di input.

Quando 8255 PPI consente il dispositivo di input, i dati vengono ottenuti e archiviati all'interno di registri temporanei di 8255 PPI. Quando 8255 PPI contiene dei dati, questi devono essere trasmessi al microprocessore 8086, quindi trasmette un segnale a PPI.

Una volta che il microprocessore 8086 è libero di ricevere le informazioni, l'8086 ritrasmette un segnale, quindi la trasmissione dei dati avviene tra 8255 e 8086. Se il microprocessore 8086 non si libera per un lungo periodo, significa che 8255 PPI include un valore che non viene inviato al microprocessore 8086, quindi 8255 PPI non consente al dispositivo di Input di trasmettere alcun dato perché i dati esistenti verranno sovrascritti. Il segnale della freccia curva rappresentato nei diagrammi precedenti è noto come segnale di stretta di mano. Quindi questo processo di trasmissione dei dati è noto come stretta di mano.

I fattori devono essere considerati per l'interfacciamento con 8255

Ci sono molte cose che devono essere considerate durante l'interfacciamento 8255 che sono discusse di seguito.

Le porte 8255 in uno stato non programmato sono porte di input perché se sono porte o/p nello stato non configurato, qualsiasi dispositivo i/p è connesso ad esso – il dispositivo di input genererà anche un'uscita sulle linee di porta e 8255 produrrà anche un output. Quando due uscite sono collegate insieme, si verifica la distruzione di uno/entrambi i dispositivi.
I pin di uscita 8255 non possono essere utilizzati per l'accensione dei dispositivi perché non sono in grado di fornire la necessaria corrente di pilotaggio.
Ogni volta che motori, lampade o altoparlanti si connettono all'8255, è necessario controllare la corrente nominale dei dispositivi e dell'8255.
Quando 8255 non è in grado di fornire la corrente di pilotaggio necessaria, utilizzare l'inversione come 7406 e amplificatori non invertenti come 7407. Quando i requisiti di corrente sono elevati, i transistor possono essere utilizzati nella configurazione di una coppia Darlington.
Ogni volta che un motore a corrente continua è interfacciato a 8255 quindi scegliere adatto H-ponti in base alle specifiche del motore perché i ponti H consentiranno a un motore CC di funzionare in qualsiasi direzione.
La porta A e la porta B possono essere utilizzate solo come porte a 8 bit, quindi tutti i pin di queste porte devono essere in ingresso o in uscita.
Quando i dispositivi alimentati a corrente alternata sono collegati all'8255, a relè deve essere utilizzato per la protezione.
Una volta che le porte A e B sono programmate in modalità 1 o modalità 2, la porta C non può funzionare come una normale porta I/O.

Vantaggi

Il vantaggi del microprocessore 8255 include il seguente.

Il microprocessore 8255 può essere utilizzato con quasi tutti i microprocessori.
Diverse porte possono essere assegnate come funzioni I/O.
Funziona con un alimentatore regolato +5V.
È un coprocessore comunemente usato.
Il coprocessore 8255 funge da interfaccia tra il microprocessore e i dispositivi periferici per il trasferimento di dati paralleli.

Applicazioni

Il applicazioni del microprocessore 8255 include il seguente.

Il microprocessore 8255 viene utilizzato per il collegamento del dispositivo periferico e del LED o Relè Interfaccia, Interfaccia del motore passo-passo , Interfaccia display, Interfaccia tastiera, Interfaccia ADC o DAC, Controller semaforo, Controller ascensore, ecc.
8255 è un dispositivo di interfaccia periferica programmabile comunemente usato.
Questo microprocessore viene utilizzato per trasmettere dati in condizioni diverse.
È usato per interfacciarsi con motori passo-passo e motori a corrente continua.
Il microprocessore 8255 è ampiamente utilizzato in vari sistemi di microcontrollori o microcomputer, nonché computer domestici come tutti i modelli MSX e SV-328.
Questo microprocessore può essere utilizzato anche nel PC/XT originale, IBM-PC, PC/jr e cloni con vari computer autocostruiti come l'N8VEM.

Così, questo è una panoramica di un microprocessore 8255 – architettura, lavorare con le applicazioni. Il microprocessore 82C55 è un dispositivo I/O programmabile generico, utilizzato con vari microprocessori. La configurazione standard del settore con un microprocessore 82C55 ad alte prestazioni è ben abbinata all'8086. Ecco una domanda per te, cos'è un Microprocessore 8086 ?