可编程接口芯片：8255A、8253、8251A及其应用

"可编程接口芯片, 8255A-5, 8253-5, 8251A, 数/模转换器, 模/数转换器, 接口电路, 输入/输出数据锁存器, 缓冲器, 控制命令寄存器, 状态寄存器, 地址译码器, 读写控制逻辑, 中断控制逻辑, 片选概念, CE, CS" 在计算机硬件系统中，可编程接口芯片扮演着至关重要的角色，它们作为中央处理器(CPU)与外部设备之间沟通的桥梁。这些接口芯片能够根据特定需求进行配置，以适应不同外设的需求。本文主要聚焦于可编程并行接口芯片8255A-5、可编程间隔定时器8253-5以及通用同步异步接收发送器8251A，这些都是常见的接口芯片，广泛应用于微机系统。 8255A-5是一种可编程并行接口芯片，它提供了三个可独立配置的数据通道，可以作为输入或输出使用，同时具备数据缓冲和控制功能，以适应不同的外设通信需求。而8253-5则是一款可编程间隔定时器，可以设置多个计数通道，用于生成精确的时间间隔，常用于定时触发事件或者脉冲发生器。通用同步异步接收发送器8251A则专为串行通信设计，支持多种通信模式，如RS-232C标准，能处理数据的收发同步与异步问题。 接口电路通常包含几个关键组成部分，首先是输入/输出数据锁存器和缓冲器，它们用来缓存数据，并确保CPU与速度较慢的外设间的数据传输同步。控制命令和状态寄存器则分别用于存储CPU对设备的指令和反馈设备当前的状态。地址译码器则根据CPU提供的地址信号，确定要访问的具体端口。读写控制逻辑和中断控制逻辑协调数据的读取和写入操作，并处理来自外设的中断请求，以便CPU能及时响应。 在接口芯片的设计中，片选概念至关重要。如同内存的访问一样，接口芯片也需要通过地址信号进行选中，才能参与数据传输。片选信号通常用CE（Chip Enable）或CS（Chip Select）表示，其有效性可以是高电平或低电平，取决于具体芯片的规格。当CE（或CS）为有效状态时，CPU才能通过该芯片与对应的I/O设备进行数据交互。 图8-1展示了地址译码与片选的过程，通过CPU的地址线A7到A0与地址译码器配合，生成的片选信号CE控制接口芯片是否进入工作状态。理解这一机制对于正确配置和使用接口芯片至关重要，因为它决定了CPU如何有效地与外设进行通信，从而确保整个系统的稳定运行。