随着大规模集成电路的发展，将接口电路集成在一块芯片上，接口芯片具有接口电路中的所有功能，即接口中含有输入输出数据的通道，能对输入输出数据进行缓冲，能够协调CPU和输入输出设备的数据传送，对输入输出设备进行选择和信息转换等。
接口中的寄存器可通过编程对其进行设置和控制，使芯片具有不同的工作方式和功能，接口芯片也称可编程接口芯片。,8.1 通用接口及其功能,按接口芯片的外设范围来分，可编程接口芯片可分为专用接口芯片和通用接口芯片。
所谓专用接口芯片，就是该类芯片是为某类外设专门设计的接口芯片，如软盘、硬盘控制器芯片、键盘和显示器接口芯片等；
而通用接口芯片，顾名思义，此类芯片可作为多种外设的接口。对于不同的外设所需的不同功能，可通过对接口芯片的内部寄存器进行编程实现。
Intel 8251A和8255A就是通用的串行和并行接口芯片。,8.2 并行接口,并行接口就是并行通信的接口。所谓并行通信就是把一个数据的各位同时用多根线进行传输，具有传输速度快的优点。但随着传输距离的增加，因并行传送需要多根电缆，其成本就会大幅增加而成为一个非常突出的问题。所以，并行通信一般用于对传输速率要求较高而传输距离比较短的场合,8.2 并行接口,Intel 8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片，简称PPIProgrammable Peripheral Interface，价格低廉，有3个并行I/O口，可通过编程设置多种工作方式，使用时通常不需要再附加外部电路，具有很高的灵活性和广泛的适应性，CPU常常通过8255A与并行接口的I/O外设相连，完成与外设的数据交换任务,8.2 并行接口,8255A的主要功能和特点如下 1 具有3个8位的数据端口端口A、端口B和端口C，分别用于数据的输入和输出，其中端口C除可以单独使用外，还可以分成2个半字节，其高4位与A口组成A组，低4位与B口组成B组。
2 各数据端口具有3种工作方式。
方式0基本输入、输出方式，端口A、B、C都可以使用此方式，可完成同步无条件传送方式和状态查询传送方式的数据信息传送。
方式1选通输入、输出方式，端口A、B都可以使用此方式，端口C不能使用此方式。在方式1时，可以使用状态查询或中断方式进行数据信息传送。
方式2双向传输方式，仅端口A都可以使用此方式，这是双向I/O方式，可以使用状态查询或中断方式进行数据信息传送。
3 两个控制字工作方式控制字，端口C置1/置0控制字。,8.2 并行接口,8.2.1 8255A的内部结构,图8.1 8255A的内部结构,8.2 并行接口,8255A由以下几部分组成 1．数据总线缓冲器 2．读/写控制逻辑 3．数据端口 4．A组、B组的控制逻辑电路,8.2 并行接口,8.2.2 8255A的引脚特性 8255A引脚图,,8.2 并行接口,除了电源和地线外，8255A的引脚可以分为两组 一组引脚是面向CPU，与系统总线相连接 一组是面向外设，与外设相连接。,8.2 并行接口,8.2.3 8255A的工作方式 1．方式0 又叫基本输入、输出方式，为单向数据传送，是一种不使用专用控制信号线的简单输入或输出方式。8255A的端口A和端口B在方式0下，与端口C的高4位、端口C的低4位等组成的2个8位、2个4位共4个彼此独立I/O端口，其间没有任何关系，可通过编程将任意一个端口指定为输入口或输出口，单独与外设连接，进行数据交换，4个端口可以有16种不同的输入、输出组合。
方式0能完成同步传送和查询传送。若用于查询传送，可用端口A、B、C三个中的任一位充当查询信号，其余位仍可作为独立的端口位用于与外设连接，进行数据信息的传送，如LED显示输出、开关量的输入和输出等。,8.2 并行接口,2．方式1 又叫选通输入、输出方式，为单向数据传送，此时数据的输入或输出要借助于选通信号来完成。端口A和端口B在此方式下，仍是作为两个彼此独立的8位I/O端口，可单独与外设连接，并通过编程分别设置它们为输入或输出，与外设进行数据交换。
而端口C中的P C5～P C3和P C2～P C02个3位，共计6位，分别被端口A和端口B征用，作为端口A和端口B的专用控制信号线，端口C中其余没被征用的2位仍可工作在方式0，通过编程设置其为输入或输出。,8.2 并行接口,方式1输入端口的控制信号 图示给出了端口A和端口B输入,方式1端口A,方式1端口B,图8.3 方式1输入端口的引脚定义,,,INTE A,PA7～0,PC4,PC5,PC3,PC6～7,,,,,I/O,,INTE B,PB7～0,PC2,PC1,PC0,,,,8.2 并行接口,方式1输入端口控制信号与引脚关系,,8.2 并行接口,2 方式1的输出端口的答信号 方式1输出端口的引脚定义,方式1输出端口A,方式1输出端口B,INTE A,图8.4 方式1输出端口的引脚定义,8.2 并行接口,方式1输出端口控制信号与引脚之间的关系总结,8.2 并行接口,3．方式2 方式2为双向传输方式，一般用于与既可以作为输入设备，又可以作为输出设备的并行外设进行数据交换，并且输入、输出数据不会同时进行。
方式2只有端口A才使用，此时端口C中的PC7～PC3共计5位被端口A征用，作为端口的专用控制信号线，端口C中其余没被征用的PC2～PC0共计3位仍可工作在方式0，通过编程设置其为输入或输出；
或被端口B在方式1下征用，用作其控制信号。
这时，端口C有5根线用作端口A与外部的应答联络信号，由于方式2就是方式1的输入与输出方式的组合，各控制信号的功能也与方式1相同,8.2 并行接口,端口A的双向传输,,INTRA,图8.5 方式2端口A的双向传输的引脚定义,8.2 并行接口,方式2双向传输端口控制信号与引脚关系,8.2 并行接口,8.2.4 8255A控制字编程 当8255A的RESET引脚输入高电平时，其内部所有的内部寄存器均被清除，RESET引脚的高电平撤除后，端口A、B、C均处于方式0即基本输入输出方式。如果要改变8255A的工作方式，可通过控制字完成。
8255A共有两个控制字，分别是 工作方式控制字 端口C置1/置0控制字,8.2 并行接口,1．工作方式控制字 控制字要写入8255A的控制口， 写入控制字之后，8255A才能 按指定的工作方式工作。
8255A的控制字格式与各位的 功能如图 ,,图8.6 8255A工作方式控制字格式,8.2 并行接口,2．端口C位置位/复位控制字 对端口C的某个位的值，即置位 1或复位0。此功能可用于设 置端口A、B在方式1、2的中断允许， 还可根据系统设计为外设的启、停 位，用于控制外设的启、停。设置 端口C某个位的值的操作，其实就是 向控制端口写入对应的置位/复位的 控制字完成。
置位/复位的控制字格式如图,,图8.7 8255A端口C的置位/复位控制字格式,8.2 并行接口,8.2.5 8255A应用举例 1．8255A与CPU的连接 2．开关量的监测和LED显示 3．8255A在打印机中的应用,8.2 并行接口,1．8255A与CPU的连接 8255A与CPU的连接与内存与CPU的连接情况非常的相似，最简单的情况就是一片CPU与一片8255A的连接。下面举例说明。
【例8.6】 已知一CPU，其地址总线为16位，其数据总线为16位，RESET为CPU的复位信号，、分别为CPU的读写控制线，低电平有效；
为访问内存和IO控制线，高电平表示访问内存，低电平表示访问IO，内存地址和IO地址独立编址。系统使用可编程的并行接口芯片8255A，在其I/O端口地址为0000H～0003H。试设计并画出8255A与CPU连接的系统电路图。,8.2 并行接口,解1 数据线连接设计。
8255A的数据线只有8位，CPU数据总线为16位，将8255A的8位数据线与CPU的低8位数据线相连接。
2 根据8255A的端口地址确定系统的IO端口地址分配空间。
由于只有一片8255A芯片，该片占用0000H～0003H 共4个端口连续空间范围，8255A只需2根地址线，与CPU的低2位地址A1A0线相连，占用系统低2位地址线。
3 片选信号设计。
因8255A只需2根地址线，与CPU的低2位地址A1A0线相连，CPU剩余的高位地址线A15～A2，在0000H～0003H地址范围内每位均为0，8255A芯片应该被选通而处于工作状态，其余地址8255A芯片应处于非工作状态。另外CPU访问8255A时，即为访问IO端口，此时控制线输出低电平，8255A芯片也应被选通而处于工作状态；
当CPU访问内存时，输出高电平，此时8255A芯片应处于非工作状态。,、,8.2 并行接口,A15～A2、与8255A芯片的片选信号输入的关系真值表如表,8.2 并行接口,设计片选信号电路,,图8.8 片选信号的电路图设计,8.2 并行接口,4 读/写控制信号设计。
CPU的读控制引脚输出信号与8255A的读控制信号引脚输入信号连接。CPU的写控制引脚输出信号与8255A的写控制信号引脚连接。
5 RESET 信号设计。
将CPU的复位信号RESET与8255A的RESET相连接。
6 将数据线、地址线和控制线连接起来，画出的系统连接图如图8.9所示。
对于多片8255A与CPU的连接，或其他接口芯片和存储器芯片一起与CPU的连接，均可参照存储器芯片与CPU的连接设计。需要注意的是，对于存储器地址和IO地址独立编址的系统，CPU有一个指示是访问存储器或访问IO的控制信号如，用作对存储器和IO芯片的片选信号设计时，存储器和IO芯片使用该控制信号正好相反如1，存储器片选有效；
如0，IO芯片选有效。,8.2 并行接口,系统连接图,,,CPU,D7～D0,,,,,D7～D0,8255A,,图8.9 8255A与CPU的电路连接图,,8.2 并行接口,【例8.7】 已在例8.6的基础上，在8255A的端口A，连接8个开关K7～K0，在端口B连接8个发光二极管LED7～LED0。要求系统不断通过端口A输入K7～K0的通断状态，并通过端口B在发光二极管LED7～LED0进行显示，如K0向端口A输入高电平时，对应的LED0发光，否则LED0熄灭。试画出系统的电路连接图，并编写程序段。
解 根据题意，将8255A的端口A作为输入口，即将8个开关K7～K0分别与8255A的 PA7～PA0相连；
端口B作为输出口，即将8个发光二极管LED7～LED0分别与8255A的PB7～PB0相连。端口A，B采用同步无条件传送方式，不使用任何控制信号，即端口A为输入，方式0；
即端口B为输出，也为方式0。设计出的电路图,8.2 并行接口,,,图8.10 825 5A输入输出开关状态的电路连接图,8.2 并行接口,端口A、B均为方式0，端口C未用，工作方式控制字为1 001 0 00 0B90H。编程实现如下 MOV AL， 90H ；
设置端口A、B的工作方式 MOV DX, 0003H OUT DX, AL LOOP MOV DX，0000H ；
从端口A输入开关状态 IN AL, DX MOV DX，0001H ；
向端口B输出开关状态 OUT DX, AL CALL DELY ；
DELY为5秒延时子程序,目的是每5秒采样并显示一次 JMP LOOP ；
循环,8.2 并行接口,【例8.8】 CPU为8088的微机系统通过8255A的端A口，方式1，与一台采用Centronics标准引脚的微型打印机相连，采用中断方式中断类型号为13H，将内存缓冲区BUFF中的256个字符输出到微型打印机完成打印工作。8255A的4个端口地址