Na verdade, conectar dispositivos de E/S com o barramento de dados do processador não é possível diretamente. Portanto, em seu lugar, deve haver algum dispositivo para o qual as portas de E/S devem estar lá para conectar dispositivos de E/S como 8255 microprocessador . Este processador é da família de MCS-85 que a Intel projetou e pode ser usado com um 8086 & 8085 microprocessador . O 8255 é um dispositivo de interface periférica programável que é usado para alcançar o método básico de comunicação entre o microprocessador e as máquinas. É um dispositivo periférico usado por uma máquina programada para funcionar como uma interface. Este 8255 PPI é uma interface entre os microprocessadores e os dispositivos de E/S. Este artigo discute uma visão geral de um 8255 Microprocessador – trabalhando com aplicativos.
O que é um microprocessador 8255?
O microprocessador 8255 é um chip de interface periférica programável muito popularmente usado ou chip PPI. A função do microprocessador 8255 é transmitir dados em várias condições, desde E/S simples até E/S de interrupção. Este microprocessador também é projetado para fazer a interface da CPU com seu mundo externo, como ADC , teclado, DAC, etc. Este microprocessador é econômico, funcional e flexível, embora seja um pouco complexo, portanto pode ser usado com qualquer microprocessador. Este microprocessador é usado para conectar dispositivos periféricos e também para interface. Portanto, esse dispositivo periférico também é chamado de dispositivo de E/S porque as portas de E/S desse microprocessador são usadas para conectar dispositivos de E/S. Este processador inclui três portas de E/S bidirecionais de 8 bits que podem ser configuradas com base na necessidade.
Recursos
o características do microprocessador 8255 inclui o seguinte.
- O microprocessador 8255 é um dispositivo PPI (interface periférica programável).
- Inclui três portas de E/S que são programadas em diferentes modos.
- Este microprocessador simplesmente fornece várias facilidades para conectar diferentes dispositivos. Assim, é usado em diferentes aplicações com frequência.
- Ele opera em três modos, como Modo 0 (E/S simples), Modo 1 (E/S estroboscópica) e Modo 2 (E/S bidirecional estroboscópica).
- É totalmente compatível com as famílias de microprocessadores Intel.
- É compatível com TTL.
- Para a porta C deste microprocessador, a capacidade SET/RESET de bit direto está disponível.
- Inclui 24 pinos de entrada/saída programáveis que são colocados como portas de 2 a 8 bits e portas de 2 a 4 bits.
- Inclui três portas de 8 bits; Porta-A, Porta-B e Porta-C.
- As três portas de E/S incluem um registro de controle que define a função de cada porta de E/S e em qual modo elas devem operar.
Configuração do pino do microprocessador 8255
O diagrama de pinos do microprocessador 8255 é mostrado abaixo. Este microprocessador inclui 40 pinos como PA7-PA0, PC7-PC0, PC3-PC0, PB0-PB7, RD, WR, CS, A1 & A0,D0-D7 e RESET. Esses pinos são discutidos abaixo.
PA7 a PA0 (Pinos PortA)
O PA7 a PA0 são pinos de linhas de dados da Porta A (1 a 4 e 37 a 40) que são distribuídos igualmente em dois lados da parte superior do microprocessador. Esses oito pinos da porta A funcionam como linhas de entrada em buffer ou saída travada com base na palavra de controle carregada no registro da palavra de controle.
PB0 a PB7 (Pinos da Porta B)
O PB0 a PB7 de 18 a 25 são os pinos da linha de dados que transportam os dados da porta B.
PC0 a PC7 (Pinos da Porta C)
Os pinos PC0 a PC7 são pinos da porta C que incluem o pino 10 ao pino 17, que carregam os bits de dados da porta A. A partir daí, os pinos 10 – pin13 são conhecidos como pinos superiores da porta C e os pinos 14 a 17 são conhecidos como pinos inferiores. Os pinos dessas duas seções podem ser usados individualmente para transmitir 4 bits de dados usando duas partes separadas da porta C.
D0 a D7 (pinos do barramento de dados)
Esses pinos D0 a D7 são linhas de E/S de dados que incluem 27 pinos a 34 pinos. Esses pinos são usados para transportar o código binário de 8 bits e são utilizados para treinar todo o trabalho do IC. Esses pinos são conhecidos em conjunto como registrador de controle/palavra de controle que transporta os dados da palavra de controle.
A0 & A1
Os pinos A0 e A1 nos pinos 8 e 9 simplesmente tomam uma decisão sobre qual porta será preferida para transmitir os dados.
Se A0 = 0 & A1=0 então a Porta-A é selecionada.
Se A0 = 0 & A1=1, então Port-B é selecionado.
Se A0 = 1 & A1=0, então Port-C é selecionado.
Se A0 = 1 & A1=1 então o registrador de controle é selecionado.
CS'
O pin6 como CS' é um pino de entrada de seleção de chip que é responsável por selecionar um chip. Um sinal baixo no pino CS simplesmente permite a comunicação entre o 8255 e o processador, o que significa que neste pino a operação de transferência de dados é permitida por um sinal baixo ativo.
RD'
O pin5 como RD' é um pino de entrada de leitura que coloca o chip no modo de leitura. Um sinal baixo neste pino do RD fornece dados para a CPU por meio de um buffer de dados.
WR'
O pin36 como o pino WR' é um pino de entrada de gravação que coloca o chip no modo de gravação. Portanto, um sinal baixo no pino WR' simplesmente permite que a CPU execute a operação de gravação acima das portas, caso contrário, o registro de controle do microprocessador através do buffer do barramento de dados.
REDEFINIR
O pino 35, como o pino RESET, redefine todos os dados disponíveis em todas as chaves para seus valores padrão quando está no modo de ajuste. É um sinal alto ativo em que o sinal alto no pino RESET limpa os registros de controle e as portas são colocadas no modo de entrada.
GND
O pin7 é um pino GND do IC.
VCC
O pin26 como VCC é o pino de entrada de 5V do IC.
Arquitetura do Microprocessador 8255
A arquitetura do microprocessador 8255 é mostrada abaixo.
8255 Arquitetura
Buffer do barramento de dados:
O buffer do barramento de dados é usado principalmente para conectar o barramento interno do microprocessador com o barramento do sistema, de modo que a interface apropriada possa ser estabelecida entre estes dois. Esse buffer simplesmente permite que a operação de leitura ou gravação seja executada de ou para a CPU. Este buffer permite que os dados sejam fornecidos do registrador de controle ou portas para a CPU em caso de operação de escrita e da CPU para o registrador de status ou portas no caso de operação de leitura.
Lógica de controle de leitura/gravação:
A unidade lógica de controle de leitura ou gravação controla as operações internas do sistema. Esta unidade possui a capacidade de gerenciar a transferência de dados e status ou palavras de controle interna e externamente. Uma vez que haja necessidade de buscar dados, ele permite o endereço fornecido pelo 8255 pelo barramento e gera um comando imediatamente para os dois grupos de controle para a operação específica.
Controle do Grupo A e Grupo B:
Ambos os grupos são gerenciados pela CPU e funcionam com base no comando gerado pela CPU. Essa CPU transmite palavras de controle para esses dois grupos e eles transmitem consecutivamente o comando adequado para sua porta específica. O grupo A controla a porta A com bits de porta C de ordem superior, enquanto o grupo B controla a porta B com bits de porta C de ordem inferior.
Porta A e Porta B
A porta A e a porta B incluem uma trava de entrada de 8 bits e uma saída com buffer ou trava de 8 bits. A função principal dessas portas também é independente do modo de operação. A porta A pode ser programada em 3 modos, como os modos 0, 1 e 2, enquanto a porta B pode ser programada nos modos 0 e 1.
Porta C
A porta C inclui um buffer de entrada de dados de 8 bits e trava ou buffer de o/p de dados bidirecionais de 8 bits. Esta porta é dividida principalmente em duas seções – porta C superior PCU e porta C inferior PC. Portanto, essas duas seções são principalmente programadas e usadas separadamente como uma porta de E/S de 4 bits. Esta porta é usada para sinais de handshake, E/S simples e entradas de sinal de status. Esta porta é usada em combinação com a porta A e a porta B para os sinais de status e handshaking. Esta porta fornece apenas capacidade direta, mas define ou redefine.
Modos de operação do microprocessador 8255
O microprocessador 8255 tem dois modos de operação, como o modo bit set-reset e o modo de entrada/saída que são discutidos abaixo.
Bit Set-Reset Mode
O modo bit set-reset é utilizado principalmente para definir/redefinir apenas os bits da Porta-C. Neste tipo de modo de operação, afeta apenas um tempo um bit da Porta C. Uma vez que o usuário define o bit, ele permanece definido até que seja desarmado pelo usuário. O usuário precisa carregar o padrão de bit dentro do registrador de controle para modificar o bit. Uma vez que a porta C é usada para operação de status/controle, enviando uma instrução OUT, cada bit individual da porta C pode ser definido/redefinido.
Modo E/S
O modo I/O tem três modos diferentes, como Modo 0, Modo 1 e Modo 2, onde cada modo é discutido abaixo.
Modo 0:
Este é um modo de E/S do 8255 que simplesmente permite a programação de cada porta como porta i/p ou o/p. Portanto, o recurso de E/S desse modo inclui simplesmente:
- As portas i/p são armazenadas em buffer sempre que o/ps são travadas.
- Não suporta capacidade de interrupção/aperto de mão.
Modo 1:
O modo 1 do 8255 é E/S com handshaking, portanto, neste tipo de modo, ambas as portas, como a Porta A e a Porta B, são usadas como portas de E/S, enquanto a porta C é usada para handshaking. Portanto, este modo suporta handshake pelas portas programadas como modo i/p ou o/p. Os sinais de handshake são usados principalmente para sincronizar a transferência de dados entre dois dispositivos que funcionam em velocidades diferentes. As entradas e saídas neste modo são travadas e este modo também tem a capacidade de interromper o manuseio e o controle de sinal para corresponder à velocidade da CPU e do dispositivo IO.
Modo 2:
Mode2 é uma porta de E/S bidirecional com handshaking. Assim, as portas neste tipo de modo podem ser utilizadas para o fluxo de dados bidirecional através de sinais de handshaking. Os pinos do grupo A podem ser programados para funcionar como barramento de dados bidirecional e PC7 – PC4 na porta C são usados através do sinal de handshake. Os bits restantes da porta C inferior são usados para operações de entrada/saída. Este modo tem a capacidade de manipulação de interrupção.
Funcionamento do Microprocessador 8255
O microprocessador 8255 é um dispositivo de E/S programável de uso geral projetado principalmente para transferir os dados de E/S para interromper a E/S em determinadas condições, conforme necessário. Isso pode ser usado quase com qualquer microprocessador. Este microprocessador inclui 3 portas de E/S bidirecionais de 8 bits que podem ser organizadas de acordo com o requisito, como PORTA A, PORTA B e PORTA C. Este PPI 8255 foi projetado principalmente para fazer a interface da CPU com seu mundo externo, como o teclado, ADC, DAC, etc. Este microprocessador pode ser programado com base em uma condição particular.
Interface 8255 PPI com 8086
A necessidade de interface do 8255 PPI com o microprocessador 8086 é; o microprocessador 8086 aciona o pino RD de entrada de 8255 quando precisa ler os dados disponíveis em uma porta 8255. Para 8255, é um pino i/p baixo ativo. Este pino é conectado ao WR o/p do microprocessador 8086. O microprocessador 8086 aciona o WR i/p de 8255 quando precisa gravar dados em uma porta de 8255.
O 8255 transfere dados com um barramento de dados de 8 bits para o microprocessador 8086. O protocolo de comunicação serial é usado para comunicação entre 8086 e 8255. As duas linhas de endereço A1 e A0 são utilizadas para fazer seleções dentro de 8255. Os pinos do barramento de dados de 8255 como D0 a D7 são conectados às linhas de dados do microprocessador 8086, pinos de entrada de leitura como RD' e pinos de entrada de gravação como WR' está conectado à leitura de E/S e gravação de E/S de 8086.
Eles têm quatro portas principais para selecionar PA, PB, PC e palavra de controle. Essas portas são usadas principalmente para transferência de dados e a palavra de controle é selecionada para enviar sinais. Dois sinais são enviados para o 8255 como o sinal I/O e o sinal BSR. O sinal de E/S é usado para inicializar o modo e a direção das portas, enquanto o BSR é útil para definir e redefinir uma linha de sinal.
No dispositivo a seguir, suponha que o dispositivo conectado seja um dispositivo de entrada. A princípio, esse dispositivo busca a permissão do PPI para poder transmitir os dados.
O 8255 PPI permite que os dispositivos de entrada transmitam dados, sempre que não houver dados restantes no 8255 que devem ser transmitidos ao processador 8086. Se o 8255 PPI tiver alguns dados anteriores restantes, eles ainda não serão enviados para o microprocessador 8086 e não permitirão o dispositivo de entrada.
Quando 8255 PPI permite o dispositivo de entrada, os dados são obtidos e armazenados em registros temporários de 8255 PPI. Quando o 8255 PPI retém alguns dados, eles devem ser transmitidos para o microprocessador 8086 e, em seguida, transmitem um sinal para o PPI.
Uma vez que o microprocessador 8086 está livre para obter as informações, o 8086 transmite um sinal de volta, então a transmissão de dados ocorre entre 8255 e 8086. Se o microprocessador 8086 não ficar livre por muito tempo, isso significa que 8255 PPI inclui algum valor que não é enviado para o microprocessador 8086, portanto 8255 PPI não permite que o dispositivo de entrada transmita nenhum dado porque os dados existentes serão substituídos. O sinal de seta curva representado nos diagramas acima é conhecido como sinal de handshake. Portanto, esse processo de transmissão de dados é conhecido como handshaking.
Fatores precisam ser considerados para interface com 8255
Há muitas coisas que precisam ser consideradas durante a interface com o 8255, que são discutidas abaixo.
- As portas 8255 em estado não programado são portas de entrada porque se forem portas o/p dentro do estado não configurado, qualquer dispositivo i/p está conectado a ela – o dispositivo de entrada também estará gerando uma saída nas linhas de porta e 8255 também estará produzindo uma saída. Quando duas saídas estão ligadas, resulta na destruição de um/ambos os dispositivos.
- Os pinos de saída do 8255 não podem ser utilizados para ligar dispositivos porque não são capazes de fornecer a corrente de condução necessária.
- Sempre que motores, lâmpadas ou alto-falantes estiverem conectados ao 8255, é necessário verificar a classificação atual dos dispositivos e 8255.
- Quando o 8255 não for capaz de fornecer a corrente de condução necessária, use a inversão como 7406 e amplificadores não inversores Curti 7407. Quando grandes requisitos de corrente, os transistores podem ser usados na configuração de um Par Darlington.
- Sempre que um motor DC tem interface com 8255, então escolha adequado Pontes H com base na especificação do motor porque as pontes H permitirão que um motor CC funcione em qualquer direção.
- As portas A e B podem ser usadas apenas como portas de 8 bits, portanto, todos os pinos dessas portas devem ser de entrada ou saída.
- Quando dispositivos alimentados por CA são conectados ao 8255, então um retransmissão deve ser usado para proteção.
- Depois que as portas A e B forem programadas no Modo 1 ou Modo 2, a Porta C não poderá funcionar como uma porta de E/S normal.
Vantagens
o vantagens do microprocessador 8255 inclui o seguinte.
- O microprocessador 8255 pode ser usado com quase todos os microprocessadores.
- Portas diferentes podem ser atribuídas como funções de E/S.
- Funciona com uma fonte de alimentação regulada de +5V.
- É um coprocessador popularmente usado.
- O coprocessador 8255 atua como uma interface entre o microprocessador e os dispositivos periféricos para transferência de dados paralelos.
Formulários
o aplicações do microprocessador 8255 inclui o seguinte.
- O microprocessador 8255 é usado para a conexão do dispositivo periférico e LED ou Retransmissão Interface, Interface do Motor de Passo , interface de exibição, interface de teclado, interface ADC ou DAC, controlador de sinal de trânsito, controlador de elevador, etc.
- 8255 é um dispositivo de interface periférica programável popularmente usado.
- Este microprocessador é usado na transmissão de dados em diferentes condições.
- É usado para Interface com motores de passo e motores CC.
- O microprocessador 8255 é amplamente utilizado em vários microcontroladores ou sistemas de microcomputadores, bem como em computadores domésticos, como todos os modelos MSX e o SV-328.
- Este microprocessador também pode ser usado no PC/XT original, IBM-PC, PC/jr e clones com vários computadores caseiros como o N8VEM.
Assim, este é uma visão geral de um microprocessador 8255 – arquitetura, trabalhando com aplicações. O microprocessador 82C55 é um dispositivo de E/S programável de uso geral, usado com vários microprocessadores. A configuração padrão da indústria com um microprocessador 82C55 de alto desempenho combina bem com o 8086. Aqui está uma pergunta para você, o que é um 8086 microprocessador ?
