Intel 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI) ເປັນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນໃນການເຊື່ອມໂຍງຈຸນລະຊີບກັບອຸປະກອນພາຍນອກໃນໄລຍະທໍາອິດຂອງລະບົບ digital. ດ້ວຍໂປຣແກຣມ I / O ທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້, ຫຼາຍຮູບແບບການດໍາເນີນງານ ແລະ ຄວາມງ່າຍດາຍໃນການຂຽນໂປຣແກຣມ, 8255 ເຮັດໃຫ້ການສື່ສານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ກັບຫນ້າຈໍ, sensor ແລະ ຄວບຄຸມ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດທັງໃນການສຶກສາແລະອຸດສະຫະກໍາ.
ຄ1. 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI) ພາບລວມ
ຄ2. ລັກສະນະເດັ່ນຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ3. Pinout ຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ4. ໂຄງສ້າງຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ5. ຮູບແບບການດໍາເນີນງານ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ6. ການພິຈາລະນາການຕິດຕໍ່ຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ7. ຜົນປະໂຫຍດຂອງ 8255 PPI Chip
ຄ8. ການນໍາໃຊ້ 8255 PPI Chip
ຄ9. 8255 PPI Chip ປຽບທຽບ ກັບ PPI ອື່ນໆ
ຄ10. ການແກ້ໄຂບັນຫາແລະບັນຫາທົ່ວໄປ
ຄ11. ສະຫລຸບ
ຄ12. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
8255 Programmable Peripheral Interface (PPI) ພາບລວມ
Chip Intel 8255 PPI ເປັນຊິບ I/O ທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເຊິ່ງອອກແບບມາເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຈຸນລະຊີບກັບອຸປະກອນພາຍນອກ. ມັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຂົວສື່ສານສໍາລັບອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ ADCs, DACs, keyboards ແລະ displays. ສະຫນັບສະຫນູນທັງໂດຍກົງ ແລະ I / O ທີ່ຂັບໄລ່ໂດຍກົງ, ມັນໃຫ້ຄວາມປັບປ່ຽນໃນການອອກແບບລະບົບ. ດ້ວຍສາມຊ່ອງສອງທິດ 8-bit (A, B, C), ມັນສົ່ງ 24 ແຖວ I / O ທີ່ຕັ້ງຄ່າໄດ້. ລາຄາ ແພງ ແລະ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ມັນ ກັບ processor ດັ່ງ ເຊັ່ນ Intel 8085 / 8086 ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ ໃນ ລະບົບ ຄອມ ພິວ ເຕີ ໃນ ຕອນ ຕົ້ນ, ເຄື່ອງມື ຝຶກ ອົບຮົມ ແລະ ເຄື່ອງ ຄວບ ຄຸມ ອຸດສະຫະ ກໍາ.
ລັກສະນະເດັ່ນຂອງ 8255 PPI Chip
• Programmable interface – ສາມາດຕັ້ງຄ່າໄດ້ຜ່ານຄໍາແນະນໍາຂອງໂປຣແກຣມເພື່ອປັບຕົວໃຫ້ເຂົ້າກັບອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ display, sensor ແລະ input modules.
• ສາມ port 8-bit – Port A, B ແລະ C ມີ 24 ແຖວ ທີ່ ສາມາດ ທໍາ ງານ ເປັນ input ຫລື output.
• ຫລາຍໆ mode ການ ດໍາ ເນີນ ງານ -
Mode 0: input / output ງ່າຍໆໂດຍບໍ່ຕ້ອງຈັບມື.
Mode 1: Strobed I / O ພ້ອມກັບສັນຍານຈັບມືສໍາລັບການສື່ສານທີ່ປະສານກັນ.
Mode 2: ການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນສອງທິດທາງດ້ວຍການຈັບມື (ສະເພາະໃນ Port A).
• Bit Set/Reset (BSR) – Port C bits ສາມາດຕັ້ງຫຼືອະນຸຍາດເປັນສ່ວນຕົວສໍາລັບໂປຣແກຣມການຄວບຄຸມ/ສະຖານະພາບ.
• ການຈັດກຸ່ມທີ່ยืดหยุ่นໄດ້ – Ports ອາດແບ່ງອອກເປັນກຸ່ມ 8-bit ຫຼື 4-bit.
• ຄວາມ ເຂົ້າ ກັນ ຂອງ TTL - ງ່າຍ ທີ່ ຈະ ຮວມ ເຂົ້າກັບ IC digital ມາດຕະຖານ.
• ຈົດທະບຽນການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ເພິ່ງອາໄສ – ແຕ່ລະທ່າເຮືອສາມາດດໍາເນີນການຕ່າງຫາກ, ໃນຮູບແບບຫຼືທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
Pinout ຂອງ 8255 PPI Chip
| Pin No. | ກຸ່ມ | ສັນຍານ | ຄໍາອະທິບາຍ |
|---|---|---|---|
| 1–8 | ທ່າ ເຮືອ A | PA0–PA7 | 8-bit I/O port |
| 9–16 | ທ່າ ເຮືອ C | PC0–PC7 | ແຍກອອກເປັນ PC0–PC3 (ເບື້ອງລຸ່ມ) ແລະ PC4–PC7 (ເບື້ອງເທິງ); ໃຊ້ເປັນ I/O ຫຼື ແຖວຈັບມື |
| 17–24 | ທ່າ ເຮືອ B | PB0–PB7 | 8-bit I/O port |
| 25 | ການ ຄວບ ຄຸມ | CS' | Chip select (active low) |
| 26 | ພະລັງ | Vcc | +5 V supply |
| 27 | ການ ຄວບ ຄຸມ | RD' | ອ່ານ enable |
| 28 | ການ ຄວບ ຄຸມ | WR' | Write enable |
| 29 | ການ ຄວບ ຄຸມ | RESET | ຕັ້ງ port ທັງ ຫມົດ ໃຫ້ ເປັນ input state |
| 30–37 | ລົດເມຂໍ້ມູນ | D0–D7 | ຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນ/ຄໍາສັ່ງລະຫວ່າງ CPU ແລະ 8255 |
| 38–39 | ທີ່ຢູ່ Pins | A0, A1 | ເລືອກຈົດທະບຽນ/ທ່າເຮືອພາຍໃນ: 00=Port A, 01=Port B, 10=Port C, 11=Control |
| 40 | ພື້ນ | GND | ອ້າງອີງພື້ນດິນ |
ໂຄງສ້າງຂອງ 8255 PPI Chip
| Functional Block | ຄໍາອະທິບາຍ |
|---|---|
| Data Bus Buffer | ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນລະບົບຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງລົດເມຂໍ້ມູນສອງທິດທາງຂອງ CPU (D7–D0) ແລະ ລົດເມຂໍ້ມູນພາຍໃນ 8-bit ຂອງ 8255. ມັນ ເກັບ ກໍາ ແລະ ສົ່ງ ຂໍ້ ມູນ ຊົ່ວຄາວ ລະຫວ່າງ CPU ແລະ ຈົດທະບຽນ ຫລື port ພາຍ ໃນ. |
| ການອ່ານ/ຂຽນ Logic ຄວບຄຸມ | ຈັດການການສື່ສານທັງຫມົດລະຫວ່າງ CPU ແລະ 8255. ມັນແປສັນຍານການຄວບຄຸມເຊັ່ນ RD, WR, A0, A1, CS ແລະ RESET ເພື່ອກໍານົດປະເພດການດໍາເນີນງານ (ອ່ານ, ຂຽນ ຫຼື ຄວບຄຸມ) ແລະເລືອກ port ຫຼື register ຄວບຄຸມທີ່ຖືກຕ້ອງ. |
| Control Logic (Decoder) | ແກ້ໄຂຄໍາຄວບຄຸມທີ່ສົ່ງໂດຍ CPU ເພື່ອຕັ້ງຄ່າໂປຣເເກຣມໃນຮູບແບບຕ່າງໆ (Mode 0, 1 ຫຼື 2) ຫຼືໃນຮູບແບບ Bit Set/Reset (BSR). ມັນ ກໍານົດ ວ່າ ແຕ່ ລະ port ຈະ ດໍາ ເນີນ ງານ ແນວ ໃດ - ເປັນ input, output ຫລື ຈັບ ມື. |
| ກຸ່ມຄວບຄຸມກຸ່ມ A | ຄວບຄຸມ Port A (8 bits: PA7–PA0) ແລະ Upper Port C (4 bits: PC7–PC4). ມັນສະຫນັບສະຫນູນ Modes 0, 1 ແລະ 2, ອະນຸຍາດໃຫ້ I/O ງ່າຍໆ, ການຈັບມື I/O ແລະ ການສົ່ງຂໍ້ມູນສອງທິດທາງ |
| ກຸ່ມຄວບຄຸມກຸ່ມ B | ຄວບຄຸມ Port B (8 bits: PB7–PB0) ແລະ Lower Port C (4 bits: PC3–PC0). ມັນສະຫນັບສະຫນູນ Modes 0 ແລະ 1, ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການເຂົ້າ/ອອກຂັ້ນພື້ນຖານ ຫຼື ການຄວບຄຸມການຈັບມື. |
| ທ່າ ເຮືອ A | 8-bit I/O port ທີ່ສາມາດເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນinput ຫຼື output ຂຶ້ນຢູ່ກັບການຕັ້ງຄ່າຂອງโหมด. ສະຫນັບສະຫນູນ Mode 0-2 ພາຍໃຕ້ການຄວບຄຸມກຸ່ມ A. |
| ທ່າ ເຮືອ B | ອີກ ບ່ອນ ຫນຶ່ງ ** 8-bit I / O port ** ສໍາລັບ ການ transfer ຂໍ້ ມູນ. ດໍາ ເນີນ ງານ ພາຍ ໃຕ້ ການ ຄວບ ຄຸມ ກຸ່ມ B ແລະ ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ Mode 0 ແລະ 1. |
| ທ່າ ເຮືອ C | port 8-bit ທີ່ແບ່ງອອກເປັນສອງກຸ່ມ 4-bit ຄື: Upper (PC7–PC4) ແລະ Lower (PC3–PC0). ສິ່ງ ເຫລົ່າ ນີ້ ສາມາດ ເປັນ port I / O ທີ່ ບໍ່ ເພິ່ງ ອາ ໄສ, ສາຍ ຄວບ ຄຸມ ຫລື ສັນຍານ ຈັບ ມື. ແຕ່ລະບິດຍັງສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍໃຊ້โหมด Bit Set/Reset (BSR). |
| Internal Data Bus (8-bit) | ເຊື່ອມຕໍ່ທຸກໆ block ພາຍໃນຂອງ 8255, ສົ່ງຂໍ້ມູນແລະຂໍ້ມູນການຄວບຄຸມລະຫວ່າງ CPU, logic ການຄວບຄຸມ ແລະ ports. |
| ອຸປະກອນໄຟຟ້າ | Chip ດໍາ ເນີນ ງານ ດ້ວຍ +5V DC supply ແລະ GND ເພື່ອ ໃຫ້ ພະ ລັງ ແກ່ ຫມວດ ທັງ ຫມົດ. |
ວິທີການດໍາເນີນງານ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ 8255 PPI Chip
Intel 8255 ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນໂປຣແກຣມລະຫວ່າງ CPU ແລະ ອຸປະກອນອ້ອມຂ້າງ, ແປການດໍາເນີນງານຂອງລົດເມເປັນການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນແບບຄຽງຄູ່ກັນ. ການດໍາເນີນງານຂອງມັນຖືກຄວບຄຸມໂດຍຂັ້ນຕອນການເລີ່ມຕົ້ນແລະວິທີການເລືອກໄດ້:
Reset State
ເມື່ອເປີດໄຟຟ້າຫຼືຕັ້ງຄືນໃຫມ່, port ທັງຫມົດ (A, B ແລະ C) ມາດຕະຖານເປັນโหมดການເຂົ້າເພື່ອຫຼີກລ່ຽງຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ອຸປະກອນທີ່ມີຜົນອອກທີ່ບໍ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈ.
ການເລີ່ມຕົ້ນ
CPU ຕ້ອງສົ່ງຄໍາຄວບຄຸມທີ່ຕັ້ງຄ່າແຕ່ລະໂປຣແກຣມເປັນinput / output ແລະເລືອກຫນຶ່ງໃນສີ່โหมดການດໍາເນີນງານ. ຈົນ ກວ່າ ຈະ ສໍາ ເລັດ ແລ້ວ, ທ່າ ເຮືອ ຈະ ບໍ່ ເຂັ້ມ ແຂງ.
ຮູບແບບການດໍາເນີນງານ
Bit Set/Reset (BSR) Mode
• ໃຊ້ໄດ້ກັບທ່າເຮືອ C ເທົ່ານັ້ນ.
• ອະນຸຍາດໃຫ້ຕັ້ງຫຼືອະນຸຍາດແຕ່ລະບິດສໍາລັບວຽກງານການຄວບຄຸມ/ສະຖານະພາບ.
Mode 0 – I/O ງ່າຍໆ
• input / output ຂັ້ນພື້ນຖານໂດຍບໍ່ຕ້ອງຈັບມື.
• ໃຊ້ສໍາລັບການຖ່າຍທອດແບບກົງໄປກົງມາເຊັ່ນ LED, switch ແລະ displays.
Mode 1 – Strobed I/O
• ເພີ່ມສັນຍານຈັບມື (STB, ACK, IBF, OBF) ຜ່ານ Port C.
• ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການສົ່ງຂໍ້ມູນອຸປະກອນ CPU ↔ synchronized .
Mode 2 – I/O ສອງທິດ
• ມີ ພຽງ ແຕ່ ຢູ່ ໃນ ທ່າ ເຮືອ A ເທົ່າ ນັ້ນ.
• ສະຫນັບສະຫນູນການຖ່າຍທອດສອງທາງພ້ອມກັບການຄວບຄຸມການຈັບມື, ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບອຸປະກອນຄວາມໄວສູງ ຫຼື asynchronous.
ການດໍາເນີນການອ່ານ/ຂຽນ
• ຂຽນ: CPU ວາງຂໍ້ມູນໃນລົດເມຂອງລະບົບ ແລະ 8255 ຈະແກ້ໄຂແຖວທີ່ຢູ່ (A0, A1) ເພື່ອຊີ້ນໍາໄປຫາ latch output ຂອງໂປຣແກຣມທີ່ຖືກຕ້ອງ.
• ອ່ານ: ອຸປະກອນພາຍນອກເອົາຂໍ້ມູນໃສ່ແຖວໂປຣແກຣມ, ຊຶ່ງ 8255 ຈະລ໊ອກແລະເປີດໃຫ້ CPU ໃນລະຫວ່າງຄໍາສັ່ງອ່ານ.
ການປະສານງານ
• ໃນ Mode 0, ການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນຈະເກີດຂຶ້ນໂດຍກົງໂດຍບໍ່ຕ້ອງຈັບມື.
• ໃນ Mode 1 ແລະ 2, ສັນຍານການຈັບມືຈາກ Port C ປະສານງານຄວາມພ້ອມແລະການຍອມຮັບ, ປ້ອງກັນການສູນເສຍຂໍ້ມູນໃນລະຫວ່າງການຖ່າຍທອດຄວາມໄວສູງ ຫຼື asynchronous.
ການພິຈາລະນາການຕິດຕໍ່ຂອງ 8255 PPI Chip
ເມື່ອ ອອກ ແບບ ລະບົບ ກັບ 8255, ການ ຕິດ ຕໍ່ ຢ່າງ ລະ ມັດ ລະ ວັງ ຈະ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ໄດ້ ແລະ ປ້ອງ ກັນ ຄວາມ ເສຍ ຫາຍ ຕໍ່ ທັງ chip ແລະ ອຸ ປະ ກອນ ພາຍ ນອກ:
• Default Input State – ເມື່ອຕັ້ງຄືນໃຫມ່, port ທັງຫມົດຈະຕັ້ງມາດຕະຖານເປັນຂໍ້ມູນ. ສິ່ງນີ້ຫຼີກລ່ຽງການຂັດແຍ່ງ ແຕ່ຍັງຫມາຍຄວາມວ່າຜົນອອກຈະບໍ່ເຂັ້ມແຂງຈົນກວ່າຈະຕັ້ງຄ່າ. CPU ຕ້ອງສົ່ງຄໍາຄວບຄຸມສະເຫມີເພື່ອກໍານົດທິດທາງແລະຮູບແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງກ່ອນທີ່ຈະພະຍາຍາມສື່ສານ.
• Output Drive Limits – Port ຂອງ 8255 ສາມາດຊອກຫາຫຼືຈົມກະແສຈໍາກັດເທົ່ານັ້ນ (ສອງສາມມິລິແອມ). ການຂັບລົດຫນັກໂດຍກົງເຊັ່ນ ໂຄມໄຟ, solenoids ຫຼື relays ແມ່ນບໍ່ປອດໄພ. ແທນທີ່ຈະໃຊ້ລະບົບ buffer ຫຼື driver ICs ເຊັ່ນ ULN2803 (Darlington array) ຫຼື open-collector gate ເຊັ່ນ 7406. ສິ່ງ ເຫລົ່າ ນີ້ ໃຫ້ ຄວາມ ສາມາດ ໃນ ປະຈຸ ບັນ ທີ່ ສູງ ກວ່າ ແລະ ປົກ ປ້ອງ PPI.
• ການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ – ສໍາລັບ DC motors ຫຼື stepper motors, port 8255 ບໍ່ຄວນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງ. ແທນທີ່ຈະເຮັດແນວນັ້ນ ຜົນອອກຕ້ອງຖືກສົ່ງຜ່ານຂັ້ນຕອນ transistor ຫຼື ຫມວດຂັບລົດ H-bridge. ການຈັດຕຽມນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼສອງທິດທາງໃນຂະນະທີ່ແຍກ PPI ຈາກแรงดันສູງ.
• AC Load Switching – ການຕິດຕໍ່ກັບເຄື່ອງໃຊ້ AC ຕ້ອງແຍກຕົວຢູ່ຕ່າງຫາກເພື່ອຄວາມປອດໄພ. ການຖ່າຍທອດທາງກົນໄກຫຼື solid-state relays (SSRs) ທີ່ຂັບໄລ່ຜ່ານຂັ້ນຕອນ buffer ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ 8255 ຮັບມືກັບສັນຍານການຄວບຄຸມເທົ່ານັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ພາລະຫນັກສູງແທ້ໆຖືກປ່ຽນໄປທາງນອກຢ່າງປອດໄພ.
• ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ Port C – bit ຂອງ Port C ບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ຢ່າງອິດສະຫຼະສະເຫມີໄປເປັນ I / O ທົ່ວໄປ. ໃນ Mode 1 ແລະ 2, pins ຫລາຍ ຢ່າງ (ເຊັ່ນ: STB, ACK, IBF, OBF) ຖືກ ສະຫງວນ ໄວ້ ໂດຍ ອັດຕະ ໂນ ມັດ ສໍາລັບ ການ ຄວບ ຄຸມ ການ ຈັບ ມື. ທ່ານ ຕ້ອງ ຄິດ ກ່ຽວ ກັບ ແຖວ ທີ່ ສະຫງວນ ໄວ້ ເຫລົ່າ ນີ້ ເພື່ອ ຫລີກ ເວັ້ນຈາກ ການ ຂັດ ແຍ້ງ ເມື່ອ ປະສົມ ກັບ I / O ທົ່ວ ໄປ ກັບ ການ ຈັບ ມື.
ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ຂອງ 8255 PPI Chip
• CPU Compatibility – 8255 ເຮັດວຽກຢ່າງສະດວກສະບາຍກັບໂປຣແກຣມເຊັ່ນ Intel 8085, 8086 ແລະລະບົບທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້. ການອອກແບບຂອງມັນສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານຂອງລົດເມ, ເຮັດໃຫ້ການລວມເຂົ້າກັນງ່າຍໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ກາວເພີ່ມເຕີມ.
• ການຕັ້ງຄ່າ Port ທີ່ยืดหยุ่นໄດ້ – ດ້ວຍສາມ port 8-bit (A, B, C), ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຕັ້ງຄ່າເປັນอินพุต, ຜົນອອກຫຼືປະສົມກັນໂດຍອີງຕາມໂປຣເເກຣມ. ຄວາມສາມາດທີ່ຈະປ່ຽນລະຫວ່າງ I / O ແບບງ່າຍໆ (Mode 0) ແລະ ການສື່ສານທີ່ໃຊ້ການຈັບມື (Mode 1 ແລະ 2) ອະນຸຍາດໃຫ້ chip ດຽວກັນຮັບມືກັບວຽກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
• ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ພຽງ ເທື່ອ ດຽວ - ດໍາ ເນີນ ງານ ຈາກ ອຸປະກອນ ມາດຕະຖານ +5 V, 8255 ງ່າຍ ທີ່ ຈະ ໃຫ້ ພະລັງ ໃນ ລະບົບ TTL. ບໍ່ ຈໍາ ເປັນ ຕ້ອງ ມີ ເຄື່ອງ ຄວບ ຄຸມ ພິ ເສດ ຫລື ລະ ດັບ ຄວາມ ກົດ ດັນ ຫລາຍ ຢ່າງ, ເຮັດ ໃຫ້ ການ ອອກ ແບບ ຂອງ board ງ່າຍ ຂຶ້ນ.
• ການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນແບບຄຽງຄູ່ກັນທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ – Chip ໃຫ້ການສື່ສານແບບຄຽງຄູ່ກັນ 8-bit ທີ່ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄາດການໄດ້, ຫລຸດຜ່ອນຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງເວລາ. ຄວາມໄວ້ວາງໃຈນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຂັບລົດຈໍ, ການອ່ານ sensor ແລະ ການຈັດສັນສັນຍານການຄວບຄຸມໃນລະບົບຕົວຈິງ.
• ຄຸນຄ່າດ້ານການສຶກສາ – ເນື່ອງຈາກມີເອກະສານດີແລະມີຢູ່ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, 8255 ຈຶ່ງເປັນເຄື່ອງມືສອນທີ່ສໍາຄັນໃນຫ້ອງທົດລອງ microprocessor ແລະ ເຄື່ອງມືຝຶກອົບຮົມ. ທ່ານ ສາ ມາດ ເຂົ້າ ໃຈ ແນວ ຄິດ ຂອງ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ I / O ໄດ້ ໄວ ຜ່ານ ການ ທົດ ລອງ ກັບ ອຸ ປະ ກອນ ນີ້.
ການນໍາໃຊ້ 8255 PPI Chip
• ລະບົບ ການ ສຶກສາ - ເຄື່ອງມື ຝຶກ ອົບຮົມ ແລະ ຄະນະ ກໍາມະການ ຫ້ອງ ທົດ ລອງ ມັກ ຈະ ຮ່ວມ ດ້ວຍ 8255 ເພື່ອ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ແນວ ຄິດ ຂອງ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ຂອບ ເຂດ. ທ່ານສາມາດຝຶກຊ້ອມໂປຣແກຣມໃນຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສັງເກດເຫັນການປະຕິບັດຕໍ່ກັບອຸປະກອນພາຍນອກ.
• ການຄວບຄຸມການສະແດງ – Chip ຂັບໄລ່ອຸປະກອນອອກພາບເຊັ່ນ LED ເຈັດພາກ, module LCD ແລະ panel ຕົວອັກສອນ. ດ້ວຍຫຼາຍແຖວ I / O, ມັນສາມາດຟື້ນຟູຫນ້າຈໍຫຼືສົ່ງຄໍາສັ່ງການຄວບຄຸມໄປ IC ຂອງຄົນຂັບລົດ.
• Keyboard Interfacing – ແປ້ນພິມ Matrix ໃນ terminal ແລະ ຄອມ ພິວ ເຕີ ສ່ວນ ຕົວ ໃນ ຕອນ ຕົ້ນ ມັກ ຈະ ຖືກ scan ໂດຍ ໃຊ້ 8255. ໂດຍ ການ ຕັ້ງ ຄ່າ ບາງ ແຖວ ໃຫ້ ເປັນ ຜູ້ ຂັບ ລົດ ແຖວ ແລະ ບາງ ແຖວ ເປັນ sensor ຂອງ ແຖວ, ມັນ ສາມາດ ກວດ ສອບ ການ ບີບ ກະແຈ ໄດ້ ຢ່າງ ມີ ປະສິດທິພາບ.
• ການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ – Stepper motors ແລະ DC motors ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ເມື່ອ 8255 ຄູ່ກັບຂັ້ນຕອນ transistor, Darlington arrays ຫຼື H-bridges. ສິ່ງ ນີ້ ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ມີ ປະ ໂຫຍດ ໃນ robotics, ລະບົບ ຕໍາ ແຫນ່ງ ແລະ ໂຄງການ ອັດຕະໂນມັດ.
• ການເກັບຂໍ້ມູນ – ເມື່ອຕິດຕໍ່ກັບ ADCs (Analog-to-Digital Converters) ແລະ DACs (Digital-to-Analog Converters), 8255 ໄດ້ຈັດໃຫ້ມີລະບົບຄົບຖ້ວນສໍາລັບການວັດແທກ ແລະ ການຄວບຄຸມ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ microprocessor ສາມາດຈັດການກັບສັນຍານໃນອຸປະກອນທາງວິທະຍາສາດແລະອຸດສະຫະກໍາ.
• ອັດຕະໂນມັດທາງອຸດສະຫະກໍາ – 8255 ພົບວ່າໃຊ້ໃນການຄວບຄຸມສັນຍານການເດີນທາງ, logic ຂອງລິບ ແລະ panel ຕິດຕາມຂະບວນການ. ຄວາມສາມາດຂອງມັນໃນການຈັດການກັບຂໍ້ມູນແລະຜົນອອກຫຼາຍຢ່າງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງແກ້ໄຂທີ່ມີລາຄາຕໍ່າສໍາລັບລະບົບຄວບຄຸມທີ່ຝັງໄວ້.
• ຄອມ ພິວ ເຕີ Retro - ເຄື່ອງ ຈັກ ທີ່ ເກົ່າ ແກ່ ເຊັ່ນ ຄອມ ພິວ ເຕີ IBM PC / XT ແລະ MSX ໄດ້ ໃຊ້ 8255 ສໍາລັບ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ຂອບ ເຂດ. ມັນ ຍັງ ຖືກ ໃຊ້ ໃນ ເຄື່ອງ ພິມ ແລະ ບັດ ຂະ ຫຍາຍ, ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ຫມັ້ນ ຄົງ ໃນ ປະ ຫວັດ ສາດ ຂອງ ຄອມ ພິວ ເຕີ ສ່ວນ ຕົວ ໃນ ຕອນ ຕົ້ນ.
8255 PPI Chip ປຽບທຽບ ກັບ PPI ອື່ນໆ
8255 vs. 8155
Intel 8155 ລວມເອົາຫນ້າທີ່ຫຼາຍຢ່າງເຂົ້າກັນໃນແພັກເກດດຽວ: ມັນສະເຫນີ RAM ນ້ອຍໆ, ເວລາທີ່ສາມາດຕັ້ງໂປຣແກຣມໄດ້ ແລະ port I / O ທີ່ໃຊ້ໄດ້ທົ່ວໄປ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບນ້ອຍໆທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຄວບຄຸມຄວາມຊົງຈໍາແລະເວລາ. ກົງກັນຂ້າມ, 8255 ເຈາະ ຈົງ ໃສ່ I / O ທີ່ ສາມາດ ຈັດ ໂຄງການ ໄດ້, ໂດຍ ບໍ່ ມີ ຄວາມ ຊົງ ຈໍາ ຫລື ເວລາ ທີ່ ຕິດ ຢູ່ ໃນ ນັ້ນ. ການອອກແບບທີ່ງ່າຍກວ່າເຮັດໃຫ້ມັນມີລາຄາແພງແລະງ່າຍຂຶ້ນທີ່ຈະຂຽນໂປຣແກຣມເມື່ອໂປຣເເກຣມບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີ RAM ຫຼື timers.
8255 vs. 8259
8259 Programmable Interrupt Controller ມີຈຸດປະສົງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ: ການຈັດການກັບການຂັດຂວາງຂອງຮາດແວຣ໌ເພື່ອຊ່ວຍ CPU ຕອບສະຫນອງຢ່າງວ່ອງໄວຕໍ່ເຫດການພາຍນອກ. ໃນຂະນະທີ່ 8255 ຈັດການກັບການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນ I / O ຄຽງຄູ່ກັນ, 8259 ປະສານງານຈະຂັດຂວາງສັນຍານ. ໃນ ລະບົບ microprocessor ຫລາຍໆ ລະບົບ, chip ທັງ ສອງ ໄດ້ ຖືກ ໃຊ້ ນໍາ ກັນ, 8255 ສໍາລັບ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ອຸປະກອນ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ແປ້ນພິມ ແລະ ຈໍ, ແລະ 8259 ສໍາລັບ ຈັດການ ກັບ ຄໍາ ຂໍ ຮ້ອງ ທີ່ ຖືກ ສ້າງ ຂຶ້ນ ໂດຍ ອຸປະກອນ ເຫລົ່ານັ້ນ.
8255 vs. Modern GPIO Expanders
ລະບົບໃນທຸກມື້ນີ້ມັກໃຊ້ I²C ຫຼື SPI-based GPIO expanders (ເຊັ່ນ MCP23017 ຫຼື PCF8574). ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ເຂັມ I / O ເພີ່ມເຕີມດ້ວຍການເຊື່ອມຕໍ່ຫນ້ອຍລົງ, ຊ່ວຍເຫຼືອພື້ນທີ່ຂອງຄະນະກໍາມະການ ແລະ ຫລຸດຈໍານວນ pin ໃນ CPU. ເຖິງ ຢ່າງ ໃດ ກໍ ຕາມ, ມັນ ດໍາ ເນີນ ງານ ຢ່າງ ຕໍ່ ເນື່ອງ, ຊຶ່ງ ອາດ ຊ້າ ກວ່າ ເມື່ອ ປຽບທຽບ ໃສ່ ກັບ ການ ເຂົ້າ ເຖິງ ໂດຍ ກົງ ຂອງ 8255. ໃນ ຂະນະ ທີ່ 8255 ຮຽກຮ້ອງ ສາຍ ລົດເມ ຫລາຍ ກວ່າ ເກົ່າ, ໂຄງ ຮ່າງ ທີ່ ຄ້າຍຄື ກັນ ຂອງ ມັນ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ຂົນ ສົ່ງ ໄວ ຂຶ້ນ ແລະ ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ມີ ຄຸນຄ່າ ຫລາຍ ໃນ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ການ ສຶກສາ, ບ່ອນ ທີ່ ການ ຄວບ ຄຸມ ໂດຍ ກົງ ຂອງ pin ສ່ວນ ຕົວ ແລະ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ເວລາ ຂອງ ລົດເມ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ ສໍາລັບ ການ ຮຽນ ຮູ້.
ການແກ້ໄຂບັນຫາແລະບັນຫາທົ່ວໄປ
ການເຮັດວຽກກັບ 8255 ບາງຄັ້ງອາດນໍາໄປສູ່ຄວາມຜິດພາດຂອງລະບົບຖ້າບໍ່ປະຕິບັດຕາມກົດການອອກແບບຢ່າງລະມັດລະວັງ. ບັນຫາ ແລະ ການ ແກ້ ໄຂ ທົ່ວ ໄປ ແມ່ນ ຮ່ວມ ດ້ວຍ:
• Uninitialized Ports – ຫຼັງຈາກ reset, port ທັງຫມົດຈະຕັ້ງມາດຕະຖານເປັນโหมดການເຂົ້າ. ຖ້າວ່າ CPU ບໍ່ສົ່ງຄໍາຄວບຄຸມທີ່ເຫມາະສົມ, ຜົນອອກຈະບໍ່ເຂັ້ມແຂງຫຼືປະພຶດແບບຄາດການບໍ່ໄດ້. ໃຫ້ຂຽນໂປຣແກຣມຈົດທະບຽນຄວບຄຸມສະເຫມີກ່ອນທີ່ຈະພະຍາຍາມອ່ານຫຼືຂຽນຂໍ້ມູນ.
• ຄໍາຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ – ຄໍາຄວບຄຸມທີ່ຕັ້ງຄ່າຜິດອາດກໍານົດທິດທາງຫຼື mode ທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງໃຫ້ແກ່ port, ລ໊ອກສັນຍານທີ່ຄາດຫມາຍໄວ້. ກວດສອບຄ່າຄໍາຄວບຄຸມກັບຕາຕະລາງຂໍ້ມູນເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການຕັ້ງຄ່າ bit ທີ່ເຫມາະສົມ.
• ການຈັບມືລົ້ມເຫລວ – ໃນ Mode 1 ແລະ 2, Port C ໃຫ້ສັນຍານການຈັບມືທີ່ຈໍາເປັນ (STB, ACK, IBF, OBF). ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຂາດໄປ, ເຊື່ອມຕໍ່ຜິດ ຫຼື ເຂົ້າໃຈຜິດຈະເຮັດໃຫ້ການໂອນເງິນຢຸດຫຼືສູນເສຍ. ກວດສອບຢ່າງລະມັດລະວັງທັງການເຊື່ອມໂຍງແລະລະດັບຄວາມຄາດຫມາຍຂອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່.
• Overloading Outputs – ແຕ່ລະ port pin ສາມາດຮັບມືກັບກະແສນ້ອຍໆເທົ່ານັ້ນ. ການຂັບລົດ LED ໂດຍກົງສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍຕົວຕ້ານທານ, ແຕ່ເຄື່ອງຈັກ, ຖ່າຍທອດ ແລະ ໂຄມໄຟຕ້ອງມີຂັ້ນຕອນ buffer ພາຍນອກເຊັ່ນ transistor arrays ຫຼື driver ICs. ການ ບໍ່ ເອົາ ໃຈ ໃສ່ ຂໍ້ ຈໍາກັດ ນີ້ ຈະ ສ່ຽງ ຕໍ່ ຄວາມ ເສຍ ຫາຍ ຖາວອນ ຕໍ່ chip.
• ຄວາມຂັດແຍ່ງຂອງລົດເມ – ຖ້າອຸປະກອນຫຼາຍໆຢ່າງພະຍາຍາມຂັບລົດເມຂອງລະບົບໃນເວລາດຽວກັນ, ຂໍ້ມູນອາດເສື່ອມເສຍຫຼືຄວາມເສຍຫາຍຂອງຮາດແວຣ໌. ການ arbitrase bus ທີ່ ຖືກຕ້ອງ ແລະ ການ ໃຊ້ ສັນຍານ enable (RD', WR', CS') ປ້ອງ ກັນ ບັນຫາ ນີ້.
• ເຄື່ອງມືແກ້ໄຂບັນຫາ – ເມື່ອບັນຫາຍັງມີຢູ່, ອຸປະກອນທົດສອບຈະຊ່ວຍແຍກຄວາມຜິດພາດ. ເຄື່ອງວິເຄາະ logic ສາມາດຢືນຢັນສັນຍານເວລາແລະການຄວບຄຸມ, ໃນຂະນະທີ່ oscilloscopes ສາມາດກວດສອບວ່າບັນຫາເກີດຈາກການເຊື່ອມໂຍງຂອງຮາດແວຣ໌ທີ່ມີສຽງດັງຫຼືການເລີ່ມຕົ້ນຂອງໂປຣແກຣມທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.
ການສະຫລຸບ
Intel 8255 PPI ຍັງ ເປັນ ພື້ນຖານ ຂອງ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ microprocessor. ເຖິງແມ່ນວ່າສ່ວນຫຼາຍຈະຖືກປ່ຽນແທນດ້ວຍເຄື່ອງຂະຫຍາຍ GPIO ທີ່ທັນສະໄຫມ ແລະ microcontroller I / O ທີ່ຕິດຕັ້ງໄວ້, ແຕ່ມັນຍັງຮັບໃຊ້ເປັນເຄື່ອງມືການສອນທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຄວາມແຈ່ມແຈ້ງຂອງມັນໃນການສາທິດການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນຄຽງຄູ່ກັນ, ການຕັ້ງຄ່າ port ແລະ ການຈັບມືເຮັດໃຫ້ມັນມີຄ່າຫຼາຍສໍາລັບໃຜກໍຕາມ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ຄໍາຄວບຄຸມໃນ 8255 ແມ່ນຫຍັງ ແລະເປັນຫຍັງຈຶ່ງສໍາຄັນ?
ຄໍາຄວບຄຸມແມ່ນຄໍາສັ່ງ 8-bit ທີ່ສົ່ງໂດຍ CPU ເພື່ອຕັ້ງຄ່າ port ແລະ mode ຂອງ 8255. ຖ້າບໍ່ມີມັນ, port ທັງຫມົດຈະຄົງຢູ່ໃນສະພາບການເຂົ້າມາດຕະຖານ. ມັນກໍານົດວ່າແຕ່ລະ port ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນinput ຫຼື output ແລະເລືອກລະຫວ່າງ Modes 0, 1, 2 ຫຼື Bit Set/Reset.
8255 ສາມາດຂັບລົດໂດຍກົງຫຼືຖ່າຍທອດໄດ້ບໍ?
ບໍ່. ຜົນຜະລິດ 8255 ສາມາດແຫຼ່ງຫຼືຈົມໄດ້ພຽງແຕ່ສອງສາມມິລິແອມເທົ່ານັ້ນ, ຊຶ່ງບໍ່ພຽງພໍສໍາລັບ motor ຫຼື relays. ຕ້ອງໃຊ້ຫມວດຂັບລົດພາຍນອກເຊັ່ນ transistor arrays ຫຼື H-bridges ເພື່ອຮັບມືກັບກະແສທີ່ສູງກວ່າຢ່າງປອດໄພ.
ເປັນຫຍັງ 8255 ຈຶ່ງຍັງໃຊ້ໃນການສຶກສາໃນທຸກມື້ນີ້?
8255 ໃຫ້ວິທີທີ່ແຈ່ມແຈ້ງໃນການຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບ microprocessor I / O, ຄໍາຄວບຄຸມແລະການສົ່ງຂໍ້ມູນແບບຄຽງຄູ່ກັນ. ໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍໆຂອງມັນຊ່ວຍນັກຮຽນໃຫ້ເຂົ້າໃຈແນວຄິດຫຼັກກ່ອນຈະຍ້າຍໄປສູ່ microcontrollers ທີ່ທັນສະໄຫມ.
ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າເຈົ້າໃຊ້ Port C ໃນຮູບແບບຈັບມື?
ໃນ Mode 1 ແລະ 2, ບາງ ສາຍ Port C ຖືກ ສະຫງວນ ໄວ້ ສໍາລັບ ສັນຍານ ຈັບ ມື (ເຊັ່ນ STB, ACK, IBF, OBF). pins ເຫລົ່າ ນີ້ ບໍ່ ສາ ມາດ ໃຊ້ ເປັນ I / O ທີ່ ມີ ຈຸດ ປະ ສົງ ທົ່ວ ໄປ ໃນ ລະ ຫວ່າງ ເວ ບ ໄຊ້ ເຫລົ່າ ນັ້ນ, ຊຶ່ງ ທ່ານ ຕ້ອງ ອະ ທິ ບາຍ ເພື່ອ ຫລີກ ເວັ້ນ ຈາກ ການ ຂັດ ແຍ້ງ.
8255 ແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງຂະຫຍາຍ GPIO ສະໄຫມໃຫມ່ແນວໃດ?
ບໍ່ຄືກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວ I²C / SPI ທີ່ໃຊ້ການສື່ສານແບບຕໍ່ເນື່ອງ, 8255 ເຮັດວຽກກັບລົດເມແບບຄຽງຄູ່ກັນ, ເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍທອດໄວຂຶ້ນແຕ່ຕ້ອງໃຊ້ເຂັມຫຼາຍກວ່າ. ສິ່ງ ນີ້ ເຮັດ ໃຫ້ 8255 ມີ ປະສິດທິພາບ ຫນ້ອຍ ລົງ ແຕ່ ມີ ຄຸນຄ່າ ສໍາລັບ ການ ຄວບ ຄຸມ ແລະ ຮຽນ ຮູ້ ເວລາ ລົດເມ.