A0 A1 Chọn cửa 0 0 Cửa A 0 1 Cửa B 1 0 Cửa C 1 1 Cửa điều khiển RESET: =1 xóa các thanh ghi bên trong gồm thanh ghi điều khiển và các cửa A, B, C ở mode nhận. 3 – Điều khiển nhóm A và B: Cấu hình hoạt động của mỗi nhóm được lập trình bởi phần mềm, chủ yếu là CPU xuất phát từ điều khiển đến 8255. Từ điều khiển gồm các thông tin như chế độ (mode), bit set, bit reset, v.v … sẽ khởi động cấu hình hoạt động của 8255. Thanh ghi từ điều khiển chỉ có thể viết vào mà không đọc ra. 4 – Các cửa A, B, C: 8255 gồm 3 cửa A, B và C. Mỗi cửa gồm 8 bits. Các cửa này có thể được lập trình bởi phần mềm để có thể hoạt động ở chế độ thích hợp. Cửa A: gồm bộ đệm, cài ngõ ra 8 bits và cài ngõ vào 8 bits. Cửa B: gồm bộ đệm, cài ngõ ra 8 bits và cài ngõ vào 8 bits. Cửa C: đệm và cài ngõ ra 8 bits và đệm 8 bits ngõ vào (không cài). Cửa C có thể chia làm 2 phần, mỗi phần 4 bits cho điều khiển mode. Mỗi phần được dùng kết hợp với cửa A hay B tạo nên các tín hiệu điều khiển. II – MÔ TẢ CHI TIẾT: 1 – Chọn chế độ (Mode): Có 3 chế độ hoạt động cơ bản thích hợp cho phần mềm: Mode 0 : Vào/ra cơ bản Mode 1 : Vào/ra “bắt tay” (chỉ cho phép 1 trong chiều) Mode 2 : Truyền dữ kiện hai chiều Khi RESET, tất cả các cửa được thiết lập ở chế độ nhập (input), tức là cả 24 đường đều ở 3 trạng thái. Sau khi RESET 8255 có thể duy trì ở chế độ nhập mà không cần khởi động gì thêm. Trong khi thực hiện chương trình hệ thống, có thể chọn bất kỳ mode nào bằng cách xuất đến 8255 từ điều khiển. Điều này cho phép chỉ cần một 8255 mà có thể phục vụ nhiều kiểu thiết bò ngoại vi. Các chế độ cửa A và B có thể đònh nghóa riêng biệt. Còn của C được chia làm hai phần cho hai nhóm tùy yêu cầu đònh nghóa chế độ cửa A và B. Ta có từ điều khiển cho 8255 như sau: (trang sau). 2 – Đặc tính xóa/thiết lập bit cho cửa C khi nó dùng làm tín hiệu trạng thái/điều khiển cho cửa A/B: Ta dùng lệnh OUT xuất ra từ một điều khiển, trong đó bit D7 = 0. D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Nhóm B 1:in Mode set flag Cửa C(phần thấp) 0: out 1-active Cửa B 1:in 0:out Chọn chế độ 0:mode 0 1: mode 1 NhómA Cửa C 1:in (phần cao) 0:out Cửa A 1: in 0: out 00: mode 0 Chọn mode 01: mode 1 1X: mode 2 Hình 3.2 Khi chọn mode cho port A, các bit D3, D4, D5 không còn ý nghóa nữa. Lúc đó cửa A là hai chiều, còn phần cao cửa C sẽ làm tín hiệu điều khiển và trạng thái cho cửa A. (Bitset và reset flag), phần còn lại của điều khiển có ý nghóa như sau: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 x x x Bit set / Reset 0: Reset 1:set Bit select Bit set / Reset fleg 0 - active 01010101 00110011 00001111 01234567 Hình 3.3 Mỗi lần xuất ra một từ điều khiển đến 8255 với D7 = 0, chỉ tác động đến 1 bit của cửa C (được chọn bởi Bit select). 3 – Chức năng kiểm soát ngắt quãng: Khi 8255 được lập trình ở mode 1 hay 2, các tín hiệu điều khiển được cung cấp có thể được dùng để yêu cầu ngắt quãng CPU. Tín hiệu yêu cầu ngắt quãng phát ra từ cửa C có thể bò cấm hay cho phép bằng cách set hay reset flip-flop INTE tương ứng, dùng chức năng set/reset bit của cửa C. Chức năng này cho phép CPU cấm hay cho phép các thiết bò I/O đã xác đònh ngắt quãng CPU mà không làm ảnh hưởng các thiết bò khác trong cấu trúc ngắt quãng. III – CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG: 1 – Mode 0 (Vào/ra cơ bản) Không có “bắt tay”, dữ kiện được ghi và đọc một cách dơn giản đến phức tạp hay từ 1 cửa đã chỉ ra. Các đặc tính cơ bản ở mode 0: 2 cửa 8 bits và 2 cửa 4 bits Bất kỳ cửa nào cũng có thể là ra hay vào Ngõ ra được cài Ngõ vào không cài Cho phép 16 dạng vào / ra ở mode Ví dụ : Từ điều khiển 83h xáx đònh cửa A ra, B vào. Phần cao của C : ra, phần thấp của C : vào. 2 – Mode 1 (Vào/ra có bắt tay): Ở mode 1, cửa A và B dùng những đường ở cửa C để phát hay nhận các tín hiệu bắt tay. Đònh nghóa các tín hiệu bắt tay cho phần nhập: STB (Strobe Input): mức thấp ở ngõ vào này nạp dữ liệu vào 8255. IBF (Input Buffer Full): ngõ ra =1 để thông báo dữ kiện đã được nạp vào mạch cài nhập Nói cách khác, mức thấp của STB sẽ thiết lập IBF = 1, và IBF bò xóa bởi cạnh lên RD. * INTR (Interput Request): ngõ ra = 1 để yêu cầu ngắt khoảng CPU, INTR được set bởi STB = 1 và IBF = 1, INTR = 1. INTR bò reset bởi cạnh xuống RD INTR A kiểm soát bởi bit set / reset PC 4 INTR B kiểm soát bởi bit set / reset PC 2 Hình 3.4 Đònh nghóa tín hiệu điều khiển phần xuất: OBF (Output Buffer Full FF) Ngã ra xuống 0 để báo là CPU đã ghi thông tin ra cửa xác đònh. OBF FF được set bởi cạnh lên của xung WR từ CPU và bò reset bởi ACK = 0 do ngoại vi (tức là ở mức không tích cực). *ACK (Acknowledge Input) Mức thông báo cho 8255 biết thông tin từ cửa A hay B đã nhận bởi ngoại vi. *INTR (Interput Request) Mức 1 ở ngõ ra dùng để yêu cầu ngắt quãng CPU khi ngoại vi đã nhận dữ kiện phát bởi CPU. INTR set bởi ACK = 1, OBF = 1 và INTE = 1 INTR bò xóa bởi cạnh xuống xung WR INTE A kiểm soát bởi bit set / reset PC 6 INTE B kiểm xoát bởi bit set / reset PC Hình 3.5 Các kết hợp của mode 1: Cửa A : vào, B : ra từ điều khiển Cửa A : ra, B : vào từ điều khiển 1: in PC 4,5 0: out 1 0 1 0 1/0 x x x 1 0 1 0 1/0 1 1 x 1: in PC 4,5 0: out Hình 3.6 3 – Mode 2 : Xuất nhập 2 chiều bắt tay Các đặc tính cơ bản của mode 2: * Chỉ dùng cho nhóm A * 1 cửa 2 chiều 8 bits (A) và một cửa điều khiển 5 bits (C) cho cửa A * Cả ra / vào đều có cài Đònh nghóa các tín hiệu điều khiển xuất nhập 2 chiều: * INTR (Interput Request): Mức 1 ở ngõ ra này báo cho CPU biết yêu cầu ngắt khoảng cho phép nhập hay xuất (chung). * Phép xuất : OBF (Output Buffer Full FF) output OBF xuống 0 để báo cho ngoại vi biết CPU đã ghi dữ kiện ra cửa ACK (Acknowledge) Input Mức 0 từ ngoại vi cho phép bộ đệm ra 3 trạng thái của cửa A mở để phát ra dữ kiện, bộ đệm ra ở 3 trạng thái. INTE 1 (INTE FF liên quan với OBF) Kiểm soát bởi bit set / reset PC 6 * Phép nhập: STB: Mức thấp ở ngõ vào này cài data vào mạch cài ngõ nhập. IBF: (Input Buffer Full FF) output Mức 1 thông báo cho CPU biết dữ kiện đã nhập vào mạch cài nhập INTE 2 (liên quan với IBF) Kiểm soát bởi bit set/reset PC 4 Hình 3.7 Kết hợp mode 2 và các mode khác: Mode 2 và mode 0 (in) : từ điều khiển : 11 XXX 01 1/0 Mode 2 và mode 1 (out) : từ điều khiển : 11 XXX 01 1/0 Mode 2 và mode 1 (in) : từ điều khiển : 11 XXX 00 X Mode 2 và mode 0 (in) : từ điều khiển : 11 XXX 10 X Sự kết hợp các mode đặc biệt: Có một số tổ hợp các mode mà không phải tất cả cửa C đều dùng làm điều khiển hay trạng thái, các bit còn lại được dùng như sau: Nếu lập trình là ngõ vào: Các bit ở phần cao cửa C (C4-C7) phải được truy xuất riêng rẽ dùng chức năng bit set / reset. Các bit ở phần thấp cửa C (C0-C3) có thể truy xuất dùng chức năng bit set/reset thay truy xuất như nhóm 3 bằng cách ghi ra cửa C. 4 – Đọc trạng thái cửa C: Ở mode o, cửa C truyền dữ kiện đến hay từ ngoại vi 8255 được lập trình ở mode 1 hay 2, cửa C trở nên các tính điều khiển bắt tay cho cửa A và C. Đọc nội dung cửa C cho phép người lập trình kiểm tra trạng thái của mỗi thiết bò ngoại vi thay chiều chương trình tương ứng. Không có lệnh đặc biệt để đọc thông tin trạng thái từ C. Phép đọc bình thường của C dùng để thực hiện chức năng này. D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 I/ O I/ O IBF A INTE A INTR A INTE B IBF B INTR B NHÓM A NHÓM B MODE 1 (Input) OBF A INTE A I/O I/O INTR A IOB1 B OBI B INTR B NHÓM A NHÓM B MODE 1 (Output) OBF A INTE IBF A INTE 2 INTR A NHÓM A NHÓM B Đònh nghóa bởi chọn mode 0 hay 1 MODE 2 . lập trình kiểm tra trạng thái của mỗi thiết bò ngoại vi thay chiều chương trình tương ứng. Không có lệnh đặc biệt để đọc thông tin trạng thái từ C. Phép đọc bình thường của C dùng để thực. ra xuống 0 để báo là CPU đã ghi thông tin ra cửa xác đònh. OBF FF được set bởi cạnh lên của xung WR từ CPU và bò reset bởi ACK = 0 do ngoại vi (tức là ở mức không tích cực). *ACK (Acknowledge. Full FF) output OBF xuống 0 để báo cho ngoại vi biết CPU đã ghi dữ kiện ra cửa ACK (Acknowledge) Input Mức 0 từ ngoại vi cho phép bộ đệm ra 3 trạng thái của cửa A mở để phát ra dữ kiện, bộ đệm