可编程接口芯片详解：8255A、8253、8251A及其应用

本文主要介绍了可编程接口芯片及其在微机系统中的应用，特别是8255A-5、8253-5和8251A等通用接口芯片的功能和工作原理。同时，文章强调了接口电路的重要组成部分，如输入/输出数据锁存器、控制命令和状态寄存器、地址译码器、读写控制逻辑以及中断控制逻辑。此外，还阐述了片选概念在选择接口芯片中的作用。 在微机系统中，可编程接口芯片扮演着关键角色，它们允许CPU与外设高效地交换信息。8255A-5是一种可编程并行接口，可以配置为多种输入输出模式，广泛应用于数据传输。8253-5则是一种可编程间隔定时器，可以产生精确的时间间隔，适用于各种定时和计数任务。8251A作为通用同步异步接收发送器，用于串行通信，支持不同速率的数据传输。 接口电路通常包含以下组件： 1. 输入/输出数据锁存器和缓冲器：解决CPU与外设速度差异问题，提供数据传输的暂存空间，并起到隔离保护作用。 2. 控制命令和状态寄存器：存储CPU对设备的控制指令，同时也保存设备的状态信息供CPU查询。 3. 地址译码器：根据CPU提供的地址选择相应的接口电路端口。 4. 读写控制逻辑：协调CPU的读写操作与接口芯片间的交互。 5. 中断控制逻辑：处理来自外设的中断请求，使得CPU能及时响应外设事件。 片选概念是理解接口芯片工作原理的关键。如同内存访问一样，接口芯片需先被选中才能参与数据交换。CPU的地址线与接口芯片的片选端相连，通过地址译码器生成片选信号（CE或CS）。当片选信号有效（通常是低电平或高电平）时，接口芯片开始工作，允许CPU与其进行数据传输。 图8—1展示了地址译码器如何生成片选信号，该信号控制接口芯片是否参与当前的数据操作。不同的接口芯片可能有不同的片选信号要求，因此正确连接和配置片选信号至关重要，以确保数据正确地流向指定的I/O设备。 可编程接口芯片是微机系统中连接CPU和外设的重要桥梁，而片选机制则是实现这一连接的关键环节。通过对接口芯片的理解和合理应用，可以构建出功能强大的微机系统，满足各种复杂的硬件交互需求。