微机原理与接口技术课程设计
在方式0下，A端口、B端口和C端口都可提供简单的输入输出操作，对每个端口不需要固定的应答联络信号。工作在方式0时，在程序中可以直接使用输入命令（IN）和输出命令（OUT）指令对个端口进行读写。方式0的基本定义是2个8位的端口和2个4位端口。任何一个端口都可以作为输入或输出 ，输出的数据可以被锁存，输入的数据不能锁存。方式0常用于与外设无条件数据传送或查询方式数据传送。
（2）方式1：单向选通输入/输出方式
方式1是一种带选通信号的单方向输入/输出工作方式，其特点是：与外设传送数据时，需要联络信号进行协调，允许用查询或中断方式传送数据。由于C端口的PC0, PC1和PC2定义为B端口工作在方式1的联络信号线，PC3, PC4和PC5定义为A端口工作方式1的联络信号线，因此只允许A端口和B端口工作在方式1。为了能实现用中断方式传送数据，在8255A内部设有一个中断允许触发器INTE，当触发器为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。
（3）方式2：双向选通输入/输出方式
在双向的传输中，8255A可以向外设发送数据，同时CPU通过这8位数据线有接收外设的数据是方式1输入和输出的组合，即同一端口的信号线既可以输入又可以输出。方式2 的基本定义是，只能适用于A端口，一个8位的双向端口（A端口）和1个5位的控制端口（C端口）。A端口的输入和输出都可以被锁存。5位的控制端口用来传送8位双向端口的控制和状态信息。当A端口工作方式2时，由PC7～PC0作为8位数据线，因为要由C端口对A端口进行控制，所以称为带选通的双向传输方式。在此方式下，C端口中有5位PC7～PC3作为控制信号和状态信息使用，剩下的3位PC2～PC0仍可以作为基本I/O线，工作在方式0。当控制字的D0位为1时，PC2～PC0作输入；当控制字的D0位为0时，PC2～PC0作输出。需要注意的是：输入和输出公用一个中断请求线PC3，但中断允许触发器有两个，即输入中断允许触发器为INTE2，由PC4写入设置，输出中断允许触发器为INTE1，由PC6写入设置。
1.3 ADC0809功能
ADC0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
1.4 8259功能
Intel8259A时被广泛使用的可编程中断控制器，它用来管理CPU的可屏蔽中断请求。
8259A的主要功能如下：
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①一片8259A可以直接接受并管理8级可屏蔽中断请求，即可以直接管理8个中断源，级联方式下不用附加电路就可以管理64级可屏蔽中断元源，并具有优先权判决优先控制。
②能为中断源提供中断向量码。
③对每一级中断进行屏蔽控制。
④具有多种工作方式，并可通过编程来加以选择。 8259内部结构图如下：
图3 8259内部结构图
2.系统设计
2.1系统原理
该系统设计主要是围绕对Intel8255、8253、8259以及ADC0809应用展开的。首先，通过传感器采集外界信号，将湿度和温度等非电学量信号转化成电信号。只将温度传感器所检测到的模拟信线号通过ADC0809的IN0~IN7的8路模拟输入通道输入到ADC0809，然后通过D0~D7将转换后的8位数字量输出到8255的PA0~PA7，即将数字信息输入8255进行锁存。同时，8255通过B组控制电路部分通道向ADC0809的ADDC~ADDA引脚输入信号，控制8路模拟开关的3位地址选通端，以选择对应的输入通道。8255的C端口、ADC0809的OE受到EOC的作用（转化结束信号控制输出允许信号，并将此信号输入到8255中）。8255的C端口的一低位输入缓冲器需要接收度传感器的信号，C端口的高位需要作为数据输出器作为环境调节器的启动信号，并控制8253的计数器0和计数器2的门控信号。另外，A1、A0配合其他引脚进行对8255进行端口操作，即实现对寄存器选择和操作。
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8253的通道0、通道1和通道2均工作在工作方式3，即方波发生器。通道0和通道2所接受的计数脉冲输入设为1MHz。通道0的脉冲输出作为通道1的输入脉冲，同时，始终保持通道1的门控信号为高电平，使其一直工作，以此达到对单一指标（温度或湿度信号）的监测目的，实现光信号提示。输入端口2主要作用是对湿度和温度同时满足条件时进行声音提示。另外，A1、A0配合其他引脚进行对8253进行端口操作，即实现对寄存器选择和操作。
系统的另外一部分是实现手动调节部分主要是由Intel8259完成，因为它是具有可编程功能的中断控制器。8259拥有8个中断申请器IR0~IR7，因此可以通过手动开关对中断控制器的中断请求锁存器进行控制。电路连接图可见附录1。
8255的端口地址范围：80H~83H 8253的端口地址范围：40H~43H 8259的端口地址范围：20H~21H
下图是我所设计系统的原理框图：
8255 ADC0809 温度传感器 湿度传感器 外界响应设备 CPU 数 据 总线 8253 发光二极管 扬声器 8259 解除警报信号 手动提示信号 图 4 系统框图
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2.2芯片的初始化
2.2.1 8255初始化
8255A的三个独立端口A端口、B端口、C端口，它们彼此独立，都是8位的数据口，用来完成和外设之间的信息交换。
A端口对应一个8位的数据输入锁存器和一个8位的数据输出锁存器和缓冲器。因此，A端口适合用在双向的数据传输场合，用A端口传送数据，不管是输入还是输出，都可以锁存。B端口、C端口分别是由一个8位的数据输入缓冲器和一个8位的数据输出锁存器和缓冲器组成。一次用Ｂ端口和Ｃ端口传输数据作输出端口时，数据信息可以实现锁存功能；而用作输入端口时，则不能对数据实现锁存。Ａ端口和Ｂ端口常用作独立的输入口和输出口，而Ｃ端口常用来配合Ａ端口和Ｂ端口的工作使用。Ｃ分成两个４位的端口，这两个４位的端口分别作为Ａ端口和Ｂ端口的控制信号和输入状态信号使用。
控制电路分为Ａ组控制电路和Ｂ组控制电路。Ａ组控制电路控制Ａ端口和Ｃ端口的高４位（ＰＣ４～ＰＣ７）。B组控制电路控制B端口和C端口的低4（ＰＣ０~ＰＣ７）由它们内部的控制寄存器接收CPU输出的方式控制命令字，还接受来自读/写控制逻辑电路读/写命令，根据控制命令决定A组合B组的工作方式和读/写操作。 8255A的A，B，C三个端口的工作方式是在初始化编程时，通过向8255A的控制端口写入控制字来设定的。
8255A由编程写入的控制字有两个：方式控制字和C端口置位/复位控制字。方式控制字用于设置端口A, B, C的工作方式和数据传送方向；置位/复位控制字用于设置C口的PC7～PC0中某一条口线PCi（i＝0～7）的电平。两个控制字公用一个端口地址，由控制字的最高位作为区分这两个控制字的标志位。 （1）8255A工作方式控制字的格式
D0：设置PC3～PC0的数据传送方向。D0＝1为输入；D0＝0为输出。 D1：设置B口的数据传送方向。D1＝1为输入；D1＝0为输出． D2：设置B口的工作方式。D2＝1为方式1；D2＝0为方式0。
D3：设置PC7～PC4的数据传送方向。D3＝1为输入；D3＝0为输出。 D4：设置A口的数据传送方向。D4＝1为输入；D4＝0为输出。
D6D5：设置A口的工作方式。D6D5＝00为方式0，D6D5＝01为方式1，D6D5＝10或11为方式2。
D7：方式控制字的标志位，恒为1。
（2）C端口口置位/复位控制字的格式
8255A C口置位/复位控制字用于设置C口某一位口线PCi（i＝0～7）输出为高电平（置位）或低电平（复位），对各端口的工作方式没有影响。 D3～D1：8种状态组合000～111对应表示PC0～PC7。
D0：用来设定指定口线PCi为高电平还是低电平。当D0＝1时，指定口线PCi输出高电平；当D0＝0时，指定口线PCi输出低电平。
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D6～D4没有定义，状态可以任意，通常设置为0。D7位作为标志位，恒为0。例如，若把PC2口线输出状态设置为高电平，则置位/复位控制字为00000101B。 （3）8255A初始化编程
8255A的初始化编程比较简单，只需要将工作方式控制字写入控制端口即可。另外，C口置位/复位控制字的写入只是对C口指定位输出状态起作用，对A口和B口的工作方式没有影响，因此只有需要在初始化时指定C口某一位的输出电平时，才写入C口置位/复位控制字。
初始化思路为：
① 地址确定 ② 控制字确定 ③ 初始化程序
按照系统要求对8255进行初始化，具体程序如下：
MOV AL,91H ；设置8255工作方式，输出方式0 OUT 83H,AL
MOV AL,00H ；C端口初始化 OUT 82H,AL
2.2.2 8259初始化
8259A时可编程控制器，它通过对控制字的编程控制，来初始化来控制初始
化和控制8259A工作方式，使其完成规定的功能。CPU对8259A的控制命令分为 两类：初始化控制字（ＩＣＷ），从工作命令字（OCW）。8259A共有7个控制字， 其中4个是初始化控制字，3个是操作控制字。
8259A的编程分为两部分：一是初始化程序，它是通过初始化控制字来完成对8259A初始状态的设定，在计算机加电初始化时有BIOS完成的：而是操作方式的编程，它是通过操作命令字控制8259A的工作方式，操作命令字可在8259A初始化后的任何时间写入。
按照系统要求，8259A的初始化程序为：
MOV AL,13H ;初始化8259ICW1 OUT 20H,AL
MOV AL,08H ；送中断类型码基值 OUT 21H,AL
MOV AL,0DH ；一般中断结束方式 OUT 21H,AL
2.2.3 2583的初始化
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