MCS_51单片机与8255A的接口设计

所谓可编程的接口芯片是指其功能可由微处理机的指令来加以改变的接口芯片，利用编程的方法，可以使一个接口芯片执行不同的接口功能。目前，各生产厂家已提供了很多系列的可编程接口，MCS-51单片机常用的两种接口芯片是8255以及8155。 **MCS-51单片机与8255A接口设计详解** MCS-51单片机，也称为51系列单片机，是一种广泛应用于嵌入式系统中的微处理器，它需要与各种外部设备进行通信，这就需要用到接口芯片。其中，8255A是一种常见的可编程并行接口芯片，它能够根据微处理器的指令改变其功能，实现不同的接口任务。 8255A芯片具有三个8位的I/O端口：A口、B口和C口。这三个端口的功能非常灵活，可以根据编程来定义它们是输入还是输出，或者是混合模式。A口由两个8位的缓冲/锁存器组成，而B口则包含一个输出缓冲/锁存器和一个输入缓冲器。C口的结构稍有不同，它的高4位和低4位分别受A组和B组控制电路的管理。 8255A的内部结构包括以下部分： 1. **A口、B口和C口**：如前所述，它们是8255的主要I/O端口，可以配置为输入或输出，或者在某些情况下，同时作为输入和输出。 2. **A、B组控制电路**：这些电路根据CPU发送的命令字设定8255的工作模式，分别控制A口和C口的高4位以及B口和C口的低4位。 3. **数据缓冲器**：8255内置一个双向三态的8位数据驱动口，用于与单片机的数据总线连接，传输数据或控制信息。 4. **读/写控制逻辑**：这部分电路接收MCS-51的读/写命令和选口地址，以控制对8255的访问方向。 5. **数据线和控制线**：8255有8条数据线（D0-D7）和6条控制线，包括RESET（复位）、WR（写信号）、RD（读信号）、CS（片选线）、A0和A1（地址输入线）。 6. **I/O口线**：24条双向三态的I/O总线（PA0-PA7、PB0-PB7、PC0-PC7）对应于A、B、C口，用于与外部设备交换数据。 7. **电源线**：VCC提供+5V电源，GND为接地线。 8255A的工作方式由CPU写入的控制字决定。它有三种工作模式： - **方式0**：基本的输入/输出模式，端口可以设置为输入或输出。 - **方式1**：带有中断功能的输入/输出模式，端口可以触发中断请求。 - **方式2**：具有比较功能的计数器模式，C口可以作为计数器使用。 控制字分为两种类型：方式选择控制字和C口置/复位控制字。方式选择控制字确定端口的工作方式，C口置/复位控制字允许对C口的特定位进行独立的置1或清0操作，而不会影响其他位的状态。 在实际应用中，设计者需要根据系统需求编写程序，通过MCS-51单片机向8255A的控制寄存器写入相应的控制字，以配置端口的工作方式和功能。这种灵活性使得8255A成为MCS-51单片机扩展功能和连接外部设备的理想选择，适用于各种嵌入式系统的设计。