SEMANA 6Interfase Perifrica Programable (PPI 8255)Arquitectura de computadoras

ObjetivosAl finalizar esta semana el alumno ser capaz de:Definir qu es una interfase perifrica programable y para qu sirve.Identificar su estructura interna.Identificar sus modos de operacin y cmo se programa.

Interfase Perifrica Programable

6.1Introduccin.

6.2Estructura interna.

6.3Programacin y modos de operacin.

IntroduccinLa Interfase Perifrica Programable (Programmable Peripheral Interface, PPI) 8255 es un componente para interfase muy popular y de bajo costo presente en muchas aplicaciones.Es utilizado como interfase entre un microprocesador y cualquier dispositivo de E/S compatible con tecnologa TTL.

IntroduccinEl PPI cuenta con 24 pines para E/S los cuales son programables en grupos de 12 pines cada uno.Cuentan con varios modos de operacin.Uno de sus grupos cuenta con tres modos de operacin.

IntroduccinEl 82C55 (versin CMOS) requiere la insercin de periodos de espera si trabaja con un microcontrolador que trabaje a ms de 8MHz.Puesto que los dispositivos de E/S son relativamente lentos en comparacin con un microprocesador, los periodos de espera no impactan significativamente con la velocidad del sistema.

IntroduccinEl 82C55 aun cuenta con aplicaciones En los computadores personales (aun en computadores con procesador Pentium 4) el 82C55 es usado para interfase con el teclado y el puerto paralelo de impresora (aunque ste pueda ya no estar como un componente discreto, encontrndose incorporadas sus funciones al chipset).

IntroduccinEl PPI cuenta con 24 pines para E/S los cuales son programables en grupos de 12 pines cada uno.Vcc = pin 26Gnd = pin 7

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

PC0

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

RD

WR

A0

A1

RESET

CS

5

36

9

6

8

35

34

33

32

28

29

27

31

30

14

15

16

11

12

10

17

13

18

19

20

24

23

25

21

22

4

3

2

38

39

37

1

40

82C55

Estructura Interna del PPITiene tres puertos de E/S: A, B y C.Los puertos son programables por grupos:El grupo A est formado por el puerto A (PA7-PA0) y la mitad superior del puerto C (PC7-PC4).El grupo B est formado por el puerto B (PB7-PB0) y la mitad inferior del puerto C (PC3-PC0).

Estructura Interna del PPIEl 82C55 cuenta con seis pines de control: RD, WR, A0, A1, RESET, CS.RD: utilizada para seleccionar una operacin de lectura. Se activa en BAJA.WR: utilizada para seleccionar una operacin de escritura. Se activa en BAJA.A0, A1: permiten seleccionar un registro interno del PPI para programacin u operacin.RESET: para reiniciar al PPI (todos los puertos como puertos de entrada en modo 0).CS: (chip select) utilizada para seleccionar al PPI para programacin o para lectura o escritura de uno de sus puertos. Se activa en BAJA.

Estructura Interna del PPIAsignacin de los puertos de E/S para el 82C55.

A1A0Funcin00Puerto A01Puerto B10Puerto C11Registro de Comando

Estructura Interna del PPIEn los computadores personales el 82C55 o su equivalente es mapeado en las direcciones de puerto 60H-63H.Se emplea para control de teclado, as como para control de parlante, temporizador y otros dispositivos internos como expansin de memoria.

ProgramacinEl 82C55 es programado a travs de dos registros de control internos.Al recibir un comando por sus lneas de datos el PPI determina a cual registro de control va dirigido dicho comando de acuerdo al valor de su bit ms significativo:1: Registro de control A0: Registro de control B.

Programacin

1

3

7

6

5

4

2

1

0

PortC (PC3 PC0)1 = entrada0 = salida

PortB1 = entrada0 = salida

Modo0 = modo 01 = modo 1

Grupo B

Byte de control A

Modo00 = modo 001 = modo 11X = modo 2

PortA1 = entrada0 = salida

PortC (PC7 PC4)1 = entrada0 = salida

Grupo A

0

X

X

X

7

6

5

4

3

2

1

0

Byte de control B

Set/Reset de Bit0 = set1 = reset

Seleccin de unbit del puerto C

Programacin:Modo 0EL modo de operacin 0 causa que el 82C55 funcione o como buffer de entrada o como latch de salida. Es decir, los puertos A, B y C pueden ser individualmente programados como puertos de entrada o salida. El puerto C es dividido en dos grupos de 4 bits (nibble), programados cada uno de manera independiente.

Programacin:Modo 1El modo de operacin 1 permite la implementacin de una comunicacin paralela unidireccional.En este modo el puerto A y/o el puerto B pueden ser configurados como un registro de entrada. Esto permite que los datos externos enviados se almacenen en el puerto hasta que el microprocesador est listo para leerlos.El puerto C se utiliza para gestionar las seales de reconocimiento o control que hacen funcionar al puerto A y/o al puerto B como puertos de entrada mediante una seal estroboscpica.

Programacin:Modo 2El modo de operacin 2 permite la implementacin de una comunicacin paralela bidireccional.Este modo slo es vlido para el grupo A, donde el puerto A se vuelve bidireccional permitiendo transmitir y recibir datos en los 8 bits del bus.

Ejemplos de empleoInterfaz para conectar 8 displays de 7 segmentos con un microprocesador 8088 a travs de un PPI

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

PC0

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

RD

WR

A0

A1

RESET

CS

A

B

C

G2A

G1

G2B

1

2

3

4

6

5

A7

A3

A4

A6

A5

A0

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

15

14

13

9

10

7

12

11

5

36

9

6

8

35

IORC

IOWC

A1

A2

RESET

D0

34

33

32

28

29

27

31

30

14

15

16

11

12

10

17

13

18

19

20

24

23

25

21

22

4

3

2

38

39

37

1

40

82C55

Vcc

2.2K

690

2N2222

39

D0

D1

D2

D3

D5

D6

D6

D7

2N2907

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

Ejemplos de empleoInterfaz para controlar un motor de paso. Adicionalmente se controla un teclado matricial y un display LCD.

Display LCD4 lneas x 20

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

PC0

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

RD

WR

A0

A1

RESET

CS

5

36

9

6

8

35

34

33

32

28

29

27

31

30

14

15

16

11

12

10

17

13

18

19

20

24

23

25

21

22

4

3

2

38

39

37

1

40

82C55

Vee

VCC

10K

VCC

15

LEDA

LEDK

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

R/W

RS

E

12 V

Motor de paso

10K

10K

10K

10K

10K

10K

10K

10K

VCC

FinIng. Luis Raymi Romn

******