并行接口8255A

首先，它是传输并行数据的，与CPU一样，然后，它是可编程的，也是多功能的，CPU可以对其进行一些控制。

管脚

先从最宏观层面分类

一部分引脚与外设相连一部分引脚与CPU相连GND和Vcc

注意：该芯片没有时钟（clk）信号！

关于并行，这里也清楚了，因为使用的是多根总线，与CPU一样的，数据不是一位一位传输而是并行传输的吧！

然后，我们再来按照这个分类，看看管脚的细节。

黄色部分是与外设相连的A、B和C三个并行端口，能够传输8位二进制数。红色部分是电源和地紫色部分是读写控制逻辑，由CPU发出控制命令，是单向的蓝色部分是端口地址，也是读写控制逻辑的一部分，是单向的，用于选择接口内的4个寄存器肉色部分是与CPU数据总线相连的，CPU通过它来给接口发送二进制数，进而控制接口和外设

跟这个图对比下不难发现，8255A的相关引脚功能，都有完整的体现。

进一步放大细节：8255A的结构

之前我们把接口芯片当作黑箱子，只看了外部引脚和它连接的器件，现在，我们来看看它的内部结构，这个结构依旧在一个抽象层面。

我们给它分分类，再逐一理解和展开。

接口内部：4个寄存器

我们知道接口一个重要的功能就是数据缓冲，以解决外设和CPU速度严重不匹配的问题，所以，接口内部一定有存储数据的器件。

在8255A中，是4个8位存储器。

那么，寄存器的内容，是数据、控制还是状态？不一定！因为8255A是可编程的，信息的含义是可以改变的。

我们现在只需要知道，8255A有4个存储器，每个存储器能够存储8位二进制数，并且对应了4个端口地址，以便于外部访问它们。

它也有一个初级的分类

ABC三个端口寄存器，是与外设相连的控制字寄存器，是接口内部的，专门用于 “被编程” 的

与CPU交互的部分：数据传送与读写控制

毫无疑问，读写控制逻辑，是决定了D0 ~ D7的数据能否进行读写的，我们看功能表。

对于地址控制端，是A1A0可以选中4个存储器，具体对应关系看表。

然后就是~RD ~WR ~CS三个信号，分别是读、写和片选，控制逻辑看表即可。

我们很容易知道，数据什么时候写入/读取哪个寄存器的值，特别注意，控制字是只写不可读的。

另外，数据总线是双向的，读写控制逻辑的单向（CPU --> 接口）的。

至于RESET复位信号，不需要解释，就是clear寄存器。

现在，我们已经明白了CPU与接口之间信息的基本交互控制方式了。

接口与外设的交互

下面，我们看看接口和外设之间的交互。

这个事情很简单，也有些复杂。

很明显，我们宏观上的理解是

对吧，就是这样的，三个端口，对应3个外设嘛，端口的二进制位都是数据。

复杂的是，有的时候，端口C的二进制位代表的是状态，它被添加到A、B端口二进制位中，作为补充信息描述A、B端口的、除了数据之外的其他信息。

这也是芯片多功能的体现。

我们逐一去分析，就能明白了。

控制字的作用

我们现在知道一些事实

ABC三个端口，还有D，都是双向的8255A是多功能的

那么问题来了，这几个端口，什么时候输入？什么时候输出？芯片什么时候采用什么功能？如何选择功能？

因此我们需要一个控制器，来控制我们需要控制的东西，这个东西就是控制字寄存器，它有8位，不同的位代表不同的信息，我们通过编码，就能完成上述我们需要的功能的选择。

具体控制字如何控制的？不同编码下，不同器件的功能又是什么？信息又是什么含义？我们之后展开。

最后一个发现：8255A就是组合逻辑和状态器件的组合

我们可以发现，8255A没有时钟信号，只是一些组合逻辑，再加上一些暂存信息的器件，这很神奇，这说明它更多地，我们需要思考的是功能的设计，组合逻辑电路实现起来也不是那么困难不是吗？

这个芯片的最底层本质，就是组合逻辑电路，又加了一些存储器件，就是如此简单！