8255 Mikroprocessor: Arkitektur, arbete och dess tillämpningar

Att faktiskt ansluta I/O-enheter till processorns databuss är inte möjligt direkt. Så i stället måste det finnas någon enhet till vilken I/O-portar måste finnas där för att ansluta I/O-enheter som 8255 mikroprocessor . Denna processor är från familjen MCS-85 som Intel designade och den kan användas med en 8086 & 8085 mikroprocessor . 8255 är en programmerbar perifer gränssnittsenhet som används för att uppnå den grundläggande kommunikationsmetoden mellan mikroprocessorn och maskinerna. Det är en kringutrustning som används för en maskin som är programmerad att fungera som ett gränssnitt. Denna 8255 PPI är ett gränssnitt mellan mikroprocessorerna och I/O-enheterna. Den här artikeln diskuterar en översikt av en 8255 mikroprocessor – arbeta med applikationer.

Vad är en 8255 mikroprocessor?

8255 mikroprocessor är ett mycket populärt använt programmerbart perifert gränssnittschip eller PPI-chip. Funktionen hos 8255-mikroprocessorn är att överföra data under olika förhållanden från enkel I/O till avbrotts-I/O. Denna mikroprocessor är också designad för att koppla ihop CPU:n med dess yttre värld ADC , tangentbord, DAC, etc. Denna mikroprocessor är ekonomisk, funktionell och flexibel även om den är lite komplex, så den kan användas med vilken mikroprocessor som helst. Denna mikroprocessor används för att ansluta kringutrustning och även för gränssnitt. Så den här kringutrustningen kallas också en I/O-enhet eftersom I/O-portarna på denna mikroprocessor används för att ansluta I/O-enheter. Denna processor inkluderar tre 8-bitars dubbelriktade I/O-portar som kan konfigureras utifrån behov.

Funktioner

De funktioner hos 8255-mikroprocessorn inkluderar följande.

• Mikroprocessorn 8255 är en PPI-enhet (programmable peripheral interface).
• Den innehåller tre I/O-portar som är programmerade i olika lägen.
• Denna mikroprocessor ger helt enkelt flera möjligheter att ansluta olika enheter. Därför används den ofta i olika applikationer.
• Den fungerar i tre lägen som Mode 0 (Simple I/O), Mode 1 (Strobed I/O) och Mode 2 (Strobed Bi-directional I/O).
• Den är helt kompatibel med familjerna av Intels mikroprocessorer.
• Den är TTL-kompatibel.
• För port-C på denna mikroprocessor finns kapacitet för direktbit SET/RESET tillgänglig.
• Den innehåller 24 programmerbara in-/utgångsstift som är placerade som 2 till 8-bitarsportar och 2 till 4-bitarsportar.
• Den innehåller tre 8-bitarsportar; Port-A, Port-B & Port-C.
• De tre I/O-portarna inkluderar ett kontrollregister som definierar varje I/O-ports funktion och i vilket läge de måste fungera.

8255 Microprocessor Pin-konfiguration

Stiftdiagrammet för 8255-mikroprocessorn visas nedan. Denna mikroprocessor inkluderar 40-stift som PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0, D0-D7 och RESET. Dessa stift diskuteras nedan.

PA7 till PA0 (PortA-stift)

PA7 till PA0 är port A-datalinjestift (1 till 4 & 37 till 40) som är fördelade lika på två sidor av mikroprocessorns ovansida. Dessa åtta port A-stift fungerar som antingen buffrade ingångslinjer eller låst utsignal baserat på det laddade styrordet i styrordsregistret.

PB0 till PB7 (Port B-stift)

PB0 till PB7 från 18 till 25 är datalinjestiften som bär port B-data.

PC0 till PC7 (Port C-stift)

PC0 till PC7-stift är port C-stift som inkluderar stift 10 till stift 17 som bär port A-databitarna. Därifrån är stift 10 – stift 13 kända som Port C övre stift och stift 14 till stift 17 är kända som nedre stift. Stiften från dessa två sektioner kan användas individuellt för att överföra 4 databitar med två separata port C-delar.

D0 till D7 (Databussstift)

Dessa D0 till D7-stift är data I/O-linjer som inkluderar 27-stift till 34-stift. Dessa stift används för att bära den 8-bitars binära koden och den används för att träna hela IC-arbetet. Dessa stift är gemensamt kända som styrregistret/kontrollordet som bär styrordets data.

A0 & A1

A0- och A1-stiften vid pin8 & pin9 fattar helt enkelt ett beslut om vilken port som kommer att föredras för att överföra data.

Om A0 = 0 & A1=0 väljs Port-A.
Om A0 = 0 & A1=1 väljs Port-B.
Om A0 = 1 & A1=0 väljs Port-C.
Om A0 = 1 & A1=1 väljs kontrollregistret.

CS'

Pin6 som CS är ett chip select input pin som är ansvarigt för att välja ett chip. En låg signal vid CS stift tillåter helt enkelt kommunikationen mellan 8255 och processorn, vilket innebär att vid detta stift tillåts operationen för dataöverföring av en aktiv låg signal.

RD'

Pin5 som RD' är ett läsingångsstift som placerar chippet i läsläget. En låg signal vid denna RD:s stift tillhandahåller data till CPU:n genom en databuffert.

WR'

Pin36-liknande WR-stiftet är ett skrivingångsstift som sätter chipet i skrivläge. Så, en låg signal vid WR-stiftet tillåter helt enkelt CPU:n att utföra skrivoperationen ovanför portarna annars mikroprocessorns kontrollregister genom databussbufferten.

ÅTERSTÄLLA

Pin35 som RESET-stiftet återställer alla tillgängliga data i alla nycklar till deras standardvärden när den är i inställningsläge. Det är en aktiv hög signal där den höga signalen vid RESET-stiftet rensar kontrollregistren och portarna placeras i ingångsläget.

GND

Pin7 är ett GND-stift av IC.

VCC

Pin26 som VCC är 5V ingångsstiftet på IC.

8255 Mikroprocessorarkitektur

Arkitekturen för 8255-mikroprocessorn visas nedan.

8255 Arkitektur

Databussbuffert:

Databussbufferten används huvudsakligen för att ansluta mikroprocessorns inre buss med systembussen så att korrekt gränssnitt kan etableras mellan dessa två. Denna buffert tillåter helt enkelt att läs- eller skrivoperationen kan utföras från eller till CPU:n. Denna buffert tillåter data som tillförs från styrregistret eller portarna till CPU:n vid skrivoperation och från CPU:n till statusregistret eller -portarna vid läsoperationen.

Läs-/skrivkontrolllogik:

Läs- eller skrivkontrolllogikenheten styr insidan av systemets operationer. Denna enhet har förmågan att hantera både dataöverföring och status eller kontrollord internt och externt. När det väl behövs data att hämta så tillåter den den angivna adressen av 8255 via bussen och genererar ett kommando omedelbart till de två kontrollgrupperna för den specifika operationen.

Kontroll av grupp A och B:

Båda dessa grupper hanteras av CPU:n och arbetar baserat på det genererade kommandot av CPU:n. Denna CPU sänder kontrollord mot dessa två grupper och de sänder i följd det lämpliga kommandot till sin speciella port. Grupp A styr port A med högre ordningens port C-bitar medan grupp B styr port B med lägre ordningens port C-bitar.

Port A och Port B

Port A & Port B inkluderar en 8-bitars ingångslås och 8-bitars buffrad eller låst utgång. Huvudfunktionen hos dessa portar är också oberoende av driftsättet. Port A kan programmeras i 3 lägen som lägena 0, 1 och 2 medan port B kan programmeras i lägena 0 & läge 1.

Port C

Port C inkluderar en 8-bitars dataingångsbuffert och 8-bitars dubbelriktad data o/p-lås eller buffert. Denna port är huvudsakligen uppdelad i två sektioner – port C övre PCU och port C nedre PC. Så dessa två sektioner är huvudsakligen programmerade och används separat som en 4-bitars I/O-port. Denna port används för handskakningssignaler, enkel I/O och statussignalingångar. Denna port används i kombination med port A & Port B för både status- och handskakningssignaler. Denna port ger endast direkt men ställer in eller återställer kapacitet.

8255 Mikroprocessordriftslägen

8255-mikroprocessorn har två driftlägen som bitset-återställningsläge och ingångs-/utgångsläge som diskuteras nedan.

Bit Set-Reset Mode

Bitset-återställningsläge används huvudsakligen för att ställa in/återställa endast Port-C-bitarna. I denna typ av driftläge påverkar det bara en gång en bit av Port C. När användaren väl har ställt in biten förblir den inställd tills den avaktiveras av användaren. Användaren kräver att bitmönstret laddas i kontrollregistret för att modifiera biten. När port C väl har använts för status/kontrolldrift, kan varje enskild port C-bit ställas in/återställas genom att skicka en UT-instruktion.

I/O-läge

I/O-läget har tre olika lägen som läge 0, läge 1 och läge 2 där varje läge diskuteras nedan.

Läge 0:

Detta är ett I/O-läge av 8255 som helt enkelt tillåter programmering av varje port som antingen i/p eller o/p-port. Så I/O-funktionen i detta läge inkluderar helt enkelt:

• i/p-portarna buffras när o/ps är låsta.
• Den stöder inte avbrottskapacitet/handskakning.

Läge 1:

Läge 1 av 8255 är I/O med handskakning, så i denna typ av läge används både portar som Port A och Port B som I/O-portar medan port C används för handskakning. Så det här läget stöder handskakning av de programmerade portarna som antingen i/p eller o/p-läge. Handskakningssignaler används främst för att synkronisera överföringen av data mellan två enheter som fungerar med olika hastigheter. Ingångarna och utgångarna i det här läget är låsta och det här läget har också möjlighet att avbryta hantering och signalkontroll för att matcha CPU- och IO-enhetens hastighet.

Läge 2:

Mode2 är en dubbelriktad I/O-port med handskakning. Så, portarna i denna typ av läge kan användas för det dubbelriktade dataflödet genom handskakningssignaler. Grupp A-stiften kan programmeras att fungera som dubbelriktad databuss & PC7 – PC4 i port C används genom handskakningssignalen. De återstående lägre port C-bitarna används för in-/utgångsoperationer. Detta läge har kapacitet för avbrottshantering.

8255 Mikroprocessor fungerar

8255-mikroprocessorn är en allmän programmerbar I/O-enhet som huvudsakligen är utformad för att överföra data från I/O för att avbryta I/O under vissa förhållanden vid behov. Detta kan användas nästan med vilken mikroprocessor som helst. Denna mikroprocessor inkluderar 3 8-bitars dubbelriktade I/O-portar som kan ordnas enligt kraven som PORT A, PORT B ​​& PORT C. Denna PPI 8255 är huvudsakligen utformad för att koppla ihop CPU:n med dess omvärld som tangentbordet, ADC, DAC, etc. Denna mikroprocessor kan programmeras baserat på ett speciellt tillstånd.

8255 PPI gränssnitt med 8086

Behovet av gränssnitt mellan 8255 PPI och 8086 mikroprocessor är; 8086-mikroprocessorn triggar ingångs-RD-stiftet på 8255 när den behöver läsa tillgänglig data i en 8255-port. För 8255 är det ett aktivt lågt i/p-stift. Detta stift är anslutet till WR o/p på 8086 mikroprocessor. 8086-mikroprocessorn utlöser WR i/p för 8255 när den behöver skriva data mot en port på 8255.

8255 överför data med en 8-bitars databuss till 8086-mikroprocessorn. Det seriella kommunikationsprotokollet används för kommunikation mellan 8086 & 8255. De två adresslinjerna A1 & A0 används för att göra inre val inom 8255. Databussstiften på 8255 som D0 till D7 är anslutna till 8086-mikroprocessorns datalinjer, läsingångsstift som RD' & skrivingångsstift som WR' är ansluten till I/O-läs och I/O-skrivning av 8086.

De har fyra huvudportar för att välja PA, PB, PC och kontrollord. Dessa portar används huvudsakligen för att överföra data och styrordet väljs för att skicka signaler. Två signaler skickas till 8255 som I/O-signalen och BSR-signalen. I/O-signalen används för att initialisera portarnas läge och riktning, medan BSR är användbart för att ställa in och återställa en signallinje.

I följande enhet, anta att den anslutna enheten är en inmatningsenhet. Till en början söker den här enheten efter tillstånd från PPI så att den kan överföra data.

8255 PPI tillåter inmatningsenheter att överföra data, närhelst det inte finns några data kvar inom 8255 som måste överföras till 8086-processorn. Om 8255 PPI har några tidigare lämnade data skickas den inte fortfarande till 8086-mikroprocessorn, då tillåter den inte inmatningsenheten.

När 8255 PPI tillåter inmatningsenhet, erhålls och lagras data i temporära register på 8255 PPI. När 8255 PPI innehåller vissa data måste det överföras till 8086-mikroprocessorn och sänder sedan en signal till PPI.

När 8086-mikroprocessorn är fri att hämta informationen skickar 8086 tillbaka en signal, sedan sker överföring av data mellan 8255 och 8086. Om 8086-mikroprocessorn inte blir ledig under en lång tid, betyder det att 8255 PPI innehåller något värde som inte skickas till 8086-mikroprocessorn, så 8255 PPI tillåter inte inmatningsenheten att sända några data eftersom befintliga data kommer att skrivas över. Den böjda pilsignalen som representeras i diagrammen ovan är känd som handskakningssignalen. Så denna dataöverföringsprocess är känd som handskakning.

Faktorer måste beaktas för gränssnitt med 8255

Det finns många saker att tänka på när du använder 8255 som diskuteras nedan.

• 8255-portarna i ett oprogrammerat tillstånd är ingångsportar eftersom om de är o/p-portar inom det okonfigurerade tillståndet, är vilken i/p-enhet som helst ansluten till den – inmatningsenheten kommer också att generera en utgång på portlinjerna och 8255 kommer också att producera en produktion. När två utgångar kopplas samman resulterar det i att en/båda enheterna förstörs.
• 8255-utgångsstiften kan inte användas för att slå på enheter eftersom de inte kan leverera den nödvändiga drivströmmen.
• Närhelst motorer eller lampor eller högtalare ansluts till 8255 måste du kontrollera den aktuella klassen för enheterna och 8255.
• När 8255 inte kan leverera den nödvändiga drivströmmen, använd invertering som 7406 och icke-inverterande förstärkare tycka om 7407. Vid stora strömbehov kan transistorer användas i konfigurationen av ett Darlington-par.
• Närhelst a likströmsmotor är ansluten till 8255 och välj sedan lämplig H-broar baserat på specifikationen för motorn eftersom H-bryggor gör att en DC-motor kan köras i vilken riktning som helst.
• Port A och Port B kan endast användas som 8-bitars portar, så alla stift i dessa portar måste vara in- eller utmatade.
• När växelströmsdrivna enheter är anslutna till 8255 relä måste användas för skydd.
• När port A & B väl har programmerats inom läge 1 eller läge 2 kan inte port C fungera som en normal I/O-port.

Fördelar

De fördelarna med 8255 mikroprocessor inkluderar följande.

• 8255 mikroprocessor kan användas med nästan alla mikroprocessorer.
• Olika portar kan tilldelas som I/O-funktioner.
• Den fungerar med en +5V reglerad strömförsörjning.
• Det är en populärt använd samprocessor.
• 8255-samprocessor fungerar som ett gränssnitt mellan mikroprocessorn och kringutrustning för överföring av parallella data.

Ansökningar

De applikationer för mikroprocessorn 8255 inkluderar följande.

• 8255 mikroprocessor används för anslutning av kringutrustning & LED eller Relä Gränssnitt, Stegmotorgränssnitt , Display Interface, Keyboard Interface, ADC eller DAC Interface, Traffic Signal Controller, Lift Controller, etc.
• 8255 är en populärt använd programmerbar perifer gränssnittsenhet.
• Denna mikroprocessor används för att överföra data under olika förhållanden.
• Den används för gränssnitt med stegmotorer & DC-motorer.
• 8255-mikroprocessorn används flitigt i olika mikrokontroller eller mikrodatorsystem såväl som hemdatorer som alla MSX-modeller och SV-328.
• Denna mikroprocessor kan också användas i den ursprungliga PC/XT, IBM-PC, PC/jr & kloner med olika hembyggda datorer som N8VEM.

Detta är alltså en översikt över en 8255 mikroprocessor – arkitektur, arbete med applikationer. Mikroprocessorn 82C55 är en allmän programmerbar I/O-enhet som används med olika mikroprocessorer. Branschstandardkonfigurationen med en högpresterande 82C55-mikroprocessor är väl matchad med 8086. Här är en fråga till dig, vad är en 8086 mikroprocessor ?