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8155是一种多功能的可编程接口芯片。它有三个可编程 I / O 端口 A 口、 B 口和 C 口， A 口和 B 口是 8 位端口， C 口是 6 位端口。一个可编程的 14 位定时计数器； 256 字节的 RAM 存储器，能方便地进行 I / O 扩展和 RAM 扩展。8155的引脚及内部结构如图1所示。

图1 8155的引脚(a）和内部结构(b)

1、引脚及功能

8155 共有 40 个引脚，采用双列直插式封装。

AD0-AD7 ：地址数据总线。因为 8155 中有 256 个 RAM 单元，要访问某个 RAM 单元，必须有地址，这就需要地址线。 8155 通过 AD0一AD7与计算机的 CPU 相连接， AD0一AD7即是地址线，也是数据线。什么时候是地址线？什么时候是数据线？由另一个引脚 ALE 来决定。在 ALE 信号的下降沿， 8155 将AD0一AD7的信号存人内部的地址寄存器，当作地址。这个地址既可以是 RAM 的地址，也可以是 8155 端口的地址，由引脚IO/M的电平决定。

RESET ：8155 复位信号输人端，由复位电路提供。

CE：片选信号线，低电平有效。

ALE ：地址锁存允许信号。ALE信号的下降沿将AD0一AD7的信号作为 RAM 的地址信号锁存到8155的内部锁存器中，同时将IO/M和CE信号锁存到内部锁存器中。

RD：读信号，低电平有效。在CE和RD有效时，将8155片内的 RAM 单元或接口的内容送到AD0一AD7总线上。

WR ：写信号，低电平有效。在CE和RD有效时，将AD0一AD7总线上的内容送到 8155片内RAM单元或接口中。

IO/M ：I / O 口或 RAM 选择信号。当IO/M＝1 时，选择 I / O 口；当IO/M =0 时，选择片内 RAM 单元。

PA0-PA7 : A 口通用的输人输出线。作为输出线还是作为输人线，由控制字决定。

PB0-PB7 : B 口通用的输人输出线。作为输出线还是作为输人线，由控制字决定。

PC0-PC5 : C 口的六位线。既可以作为数据输人/输出线，也可以作为 A 口和 B 口的控制（联络）线。具体功能由控制字决定。

TIMERIN ：定时器/计数器时钟输人端。

TIMEROUT：定时器/计数器时钟输出端，其输出信号可以是矩形波，也可以是脉冲，是输出单个信号还是连续信号，由定时器/计数器的工作方式决定。

Vcc : + 5V 电源。

Vss ：接地端。

2、8155 的工作原理

8155 的三个端口 A 、 B 、 C 可以工作在输人/输出状态。 C 口可以作为 A 口和 B 口的状态／控制信号。至于具体工作在何种状态，取决于命令寄存器的内容（命令字），而当前各端口的状态可以通过读取状态寄存器的内容来判断。 8155 的命令寄存器和状态寄存器是两个不同的寄存器，但命令寄存器只能写入，而状态寄存器只能读出，所以，这两个寄存器共用一个地址，所以，在叙述中又合称为命令／状态寄存器。可见，命令／状态寄存器实际上是两个寄存器，只不过共用一个地址而已。命令寄存器的内容由程序根据需要送入。命令字（命令寄存器的内容）各位的含义如下：

TIM2、TIM1：定时器方式控制位。选择定时器工作状态，以控制定时/计数器工作。

IEB：B口中断允许位。IEB=0，禁止。IEB=1，允许。

IEA：A口中断允许位。IEA=0，禁止。IEA=1，允许。

PC2、PC1:定义PC0~PC5控制作用的工作方式。PC2 PC1=00,ALT1。PC2 PC1=01,ALT2。

PC2 PC1=10,ALT3。PC2 PC1=11,ALT4。

PB：B口控制位。PB=0，输出。PB=1，输入。

PA：A口控制位。PA=0，输出。PA=1，输入。

状态字（状态寄存器的内容）各位定义如下：

TIMER：计数器溢出标志。TIMER=1，表示计数／定时器已经计满溢出；TIMER=0，表示计数／定时器尚未计满溢出。当TIMER=1时，只要读状态寄存器或启动新的计数器，TIMER=0。

BINTE : B口中断允许标志。INTEB=l，表示允许端口B中断；INTEB=0 ，表示禁止端口B中断。

BFB : B 端口缓冲器满标志。 BFB=1，表示B端口已经装满数据；BFB=0 , 表示B端口空。 BINTR : B口中断请求标志。INTRB=1，表示B口有中断请求；INTRB=0 , B口无中断请求。

AINTE : A 口中断允许标志。INTEA=l，表示允许端口A中断；INTEA=0，表示禁止端口A中断。

ABF : A 端口缓冲器满标志。BFA=1，表示A端口已经装满数据；BFA=0，表示A端口空。 AINTR : A口中断请求标志。INTRA=l，表示A口有中断请求；INTRA=0 , A口无中断请求。

3、8155 的端口地址分配

CPU 送到 8155 的数据到底是送到何处呢？ CPU 从 8155 读取数据是从状态寄存器读还是从端口读呢？8155通过使用地址来区分命令／状态寄存器和I/O端口。地址由AD0一AD2决定，如表下所示。

表  8155口地址分配

4、 8155 定时器／计数器工作原理

8155 内部的定时器是一个14位的减法计数器，可以用来定时或者对外部事件计数，在到达最后一个计数值时，在TIMEROUT输出一个脉冲或一个矩形波。

要使计数器正常工作，必须装入定时器／计数器初始计数长度。由于它的有效位是14位，故计数长度可以是00H一3FFFH（11111111111111B=3FFFH）。低8位装人定时器／计数器的低位字节，高6位装入定时器／计数器的高位字节，然后再装入命令字并启动定时器／计数器。最高两位M2和Ml用来规定定时器／计数器的输出方式。定时器／计数器寄存器的计数格式及地址如图4.19所示。Ml和M2的取值与输出方式的关系如表4.9所示。

M2、M1输出方式。T8~T13计数初值高6位

T0~T7计数初值低8位。

表2  定时器／计数器寄存器格式

表2 定时器／计数器输出方式与M1和M2取值的关系

5、 8155芯片扩展I / O接口

8155可以直接和单片机相连，不需要任何其它逻辑部件。图2是8155与8051单片机连接扩展的一个实例，通过本实例，我们来说明8155的使用。

图2   8155 应用的实例

1.8155 中 RAM 的使用

8155中256个RAM存储单元，可以用作系统的临时数据保存单元。它的使用方法与一般的RAM存储芯片没有太大区别，只要注意IO／M信号就可以了。RAM和I/O端口使用的是统一的数据线和地址线，靠IO／M区分是访问RAM还是访问I/O端口。一般来说，可以用CPU的一根地址线来控制IO/M , 以区分8155的RAM地址和端口I / O地址。

在这个实例中，8051单片机的P0与AD0一AD7相连，既是低8位地址，又是数据线，地址锁存用ALE信号（该信号由8051发出）。P2 . 7连接CE , P2 . 0连接IO／M，要访问8155, P2. 7 必须为低电平，要访问 RAM , P2. 0必须为低电平。所以，8155中的RAM在系统中的地址应该是7E00H一7EFFH。这样，8155中的RAM就可以和普通外部数据存储器一样使用了。下面程序是从8155的RAM读数据和写数据的程序片段。

MOV R0 , # 30H

MOV DPTR , # 7E32H

MOVX A , @ DPTR

MOV @ R0 , A

MOV A , # 34H

MOVX @ DPTR , A

2.8155 中I / O端口和定时器的使用

我们已经知道，8155有三个I / O端口。三个端口的工作方式由控制字决定。图4.20中，各端口的地址如下：

PA 口： 7F01H

PB 口： 7F02H

PC 口： 7F03H

定时器低 8 位： 7F04H

定时器高 8 位： 7F05H

假设B 口定义为基本输人方式，A口定义为基本输出方式，将时钟信号连接到 TIMERIN端，在TIMEROUT输出 5 分频信号，则程序如下：

MOV DPTR,#7E04H        ；指向定时器低8位

MOV A,#05H

MOVX @DPTR,A           ；定时器初值低8位装入

INC DPTR               ；指向定时器高8位

MOV A,#40              ；设定定时器连续方波输出

MOVX @DPTR,A           ；定时器初值高8位装入

MOV DPTR,#7E00H        ；指向命令/状态寄存器

MOV A,#11000001B       ；命令控制字设定

MOVX @DPTR,A           ；送控制字