Tài liệu Chương 5 Thiết kế các cổng I/O docx

1
Chương 5
Thiết kế các cổng I/O
5.1 I/O được phân vùng nhớ và I/O tách biệt
- I/O được phân vùng nhớ (Memory Mapped I/O)
- I/O tách biệt (Isolated I/O)
5.2 Các chip MSI dùng làm cổng I/O
- Cổng ra
- Cổng vào
5.3 Chip 8255
- Sơ đồ chân, Sơ đồ khối chức năng
- Các mode hoạt động
- Giải mã địa chỉ
- Lập trình cho 8255
2
5.1 Cần phân biệt 2 kiểu thiết kế
•
I/O được phân vùng nhớ (Memory mapped I/O):
- 1 cổng được xem như một ô nhớ
- 1 cổng có địa chỉ 20-bit
- được truy cập khi IO/M = 0
- không cần mạch giải mã địa chỉ riêng
•
I/O tách biệt (isolated I/O)
- 1 cổng được xem đúng là 1 cổng
- 1 cổng có địa chỉ 16-bit, 12-bit, 8-bit
- được truy cập khi IO/M = 1
- cần mạch giải mã địa chỉ I/O riêng
3
5.2 Các chip MSI thường dùng làm cổng I/O
•

74LS373 :mạch cho phép chốt dịa chỉ khi
LE=1 và OE=0
•
74LS374
•
74LS244: chip đệm 1 chiều khi D=H
•
74LS245:chip đệm 2 chiều, khi DIR=1 dữ
liệu đi từ A-B,khi DIR=0 dữ liệu đi từ B-A
•
Khi số lượng cổng ít và cố định
•
Cách mắc mạch sẽ quyết định cho chip là
cổng ra hay cổng vào và địa chỉ của nó
4
Sử dụng 74LS245 làm cổng ra
:
mov al, 55
mov dx, F000
out dx, al
:
8088
Minimum
Mode
A18
A0
:
D7
D6
IOR

IOW
A19
D5
D4
D3
D2
D1
D0
74LS245
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
E DIR 5V
A
1
5
A

1
4
A
1
3
A
1
2
A
1
1
A
1
0
A
9
A
8
A
7
A
6
A
5
A
4
A
3
A
2

A
1
A
0
IOW
5
Sử dụng 74LS373 làm cổng ra
:
mov al, 55
mov dx, F000
out dx, al
:
A
1
5
8088
Minimum
Mode
A18
A0
:
D7
D6
IOR
IOW
A19
D5
D4
D3
D2

D1
D0
A
1
4
A
1
3
A
1
2
A
1
1
A
1
0
A
9
A
8
A
7
A
6
A
5
A
4
A

3
A
2
A
1
A
0
IOW
74LS373
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
OELE
6
Sử dụng 74LS245 làm cổng vào
:
mov dx, F000

in al, dx
:
A
1
5
8088
Minimum
Mode
A18
A0
:
D7
D6
IOR
IOW
A19
D5
D4
D3
D2
D1
D0
A
1
4
A
1
3
A
1

2
A
1
1
A
1
0
A
9
A
8
A
7
A
6
A
5
A
4
A
3
A
2
A
1
A
0
IOR
5V
74LS245

B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
E DIR
7
Cổng ra
8
Cổng vào
9
5.3 Chip LSI thường dùng làm cổng I/O
•
PPI 8255
•
Khi số lượng cổng I/O nhiều và không cố
định
•
Cách mắc mạch sẽ quyết định địa chỉ cho

các cổng còn vai trò của cổng sẽ được
quyết định bởi phần mềm
10
8255 PPI
11
Sơ đồ khối chức năng của 8255
12
Các mode làm việc
•
Mode 0
- PA, PB, PCH (CU) và PCL (CL)
- Có thể là Input hoặc Output
- Việc Nhập hoặc Xuất dữ liệu là độc lập
•
Mode 1
- PA, PB
- Có thể là Input hoặc Output
- Việc Nhập hoặc Xuất dữ liệu là phụ thuộc vào một số
bít của PC (các tín hiệu handshaking)
•
Mode 2
- PA
- PA vừa là Input vừa là Output
- Việc Nhập/Xuất dữ liệu với PA là phụ thuộc vào một số
bít của PC (các tín hiệu handshaking)
13
Nhóm làm việc
•
Nhóm A: PA và PCH
•

Nhóm B: PB và PCL
•
Định cấu hình làm việc cho 1 chip 8255:
Gửi 1 Từ điều khiển định cấu hình đến
thanh ghi điều khiển của chip đó
•
Lập/xoá một bit của PC: Gửi 1 Từ điều
khiển Lập/Xoá bit đến thanh ghi điều khiển
của chip đó
14
Từ điều khiển định cấu hình làm việc cho một chip 8255
15
Từ điều khiển lập/xoá bit cho một chip 8255
16
17
18
19
20