和通过对比，熟悉8253和8254和8255芯片的基本功能结构，工作方式及其工作原理

微型计算机原理与接口技术实验

指导教师：姓名：学号：班级：

报告

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一：实验时间：2014年11月25 二：实验地点：2601号机房

三：实验名称：认识8253/8254和8255芯片

四：实验目的：通过对比，熟悉8253/8254和8255芯片的基本功能结

构、工作方式及其工作原理。

五：实验内容及步骤：

（一）8253/8254和8255芯片的基本功能结构

（1）8253芯片的基本功能结构：

8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。

下图为：可编程定时器8253内部结构框图

数据总线 8 缓冲器 内读/写 逻辑 部数据控制字寄 存器 总线 计数器 2号 计数器 1号 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 计数器 0号 CLK0 GATE0 OUT0 D7-D0 RD WR A0 A1 CS . 8253的引脚功能： 2 / 13

D0 ~ D7:8位数据线,用来传送控制字和计数初值

CS*片选信号，低电平有效。该信号有效说明系统选中该芯片，此时，CPU可以对本片8253进行读/写操作。

RD*读信号，低电平有效。该信号有效时，表示CPU正在对8253的一个计数器进行读当前计数值的操作。

WR*写信号，低电平有效。该信号有效时，表示CPU正在向8253的控制寄存器写入控制字或者向一个计数器写入计数初值。

A1 ~ A0:是用来对3 个计数器通道和控制寄存器进行寻址的引脚，由A1和A0的四种编码来选择四个端口之一。

（2）8254芯片的基本功能结构

8254芯片主要由四部分组成： 数据总线缓冲器

数据总线缓冲器是一个三态、双向8位寄存器主要作用是与cpu进行数据交换，8位数据线D7～D0与CPU的系统数据总线连接，构成CPU和8254之间信息传送的通道，CPU通过数据总线缓冲器向8254写入控制命令、计数初始值或读取计数值。

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读写逻辑

读写逻辑是芯片的控制部分，编程人员通过控制信号的选择来选择芯片的工作方式。读/写控制逻辑用来接收CPU系统总线的读、写控制信号和端口选择信号，用于控制8254内部寄存器的读/写操作。 控制字寄存器

控制寄存器是一个只能写不能读的8位寄存器，系统通过指令将控制字写入控制寄存器，设定8254的不同工作方式。 计数器

8254内部有三个结构完全相同而又相互独立的16位减“1”计数器，每个计数器有六种工作方式，各自可按照编程设定的方式工作。

（3）8255芯片的基本功能结构

8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

1）与CPU连接部分 根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：

（1）数据总线DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。 （2）地址总线AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。 （3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。

2）与外设接口部分

根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下：

（1）A口：编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。 （2）B口：编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。 （3）C口：编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。

3）控制器部分

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