单片机教学教案第七章单片机IO扩展及应用.ppt

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1、7单片机I/0扩展及应用7.1单片机为什么需要I/O扩展7.1.1I/O口的直接使用1.数据的无条件传送2.中断方式的条件传送7.1.2为什么要扩展I/O口1.单片机本身接口功能有限1）口电路只有数据所存和缓冲无控制功能。2）口电路数量少。P0、P2数据地址线，P3控制信号。2.单片机控制应用中的复杂接口要求1）速度差异大。2）设备种类繁多。3）数据信号形式多种多样。7单片机I/0扩展及应用7.1单片机为什么需要I/O扩展7.1.1I/O口的直接使用7.1.2为什么要扩展I/O口1.单片机本身接口功能有限2.单片机控制应用中的复杂接口要求3.扩展I/O接口电路的

2、功能1）速度协调（异步）。2）输出数据所存。3）输入数据三态缓冲。4）数据转换。7.1.3I/O扩展的相关技术1.接口与端口（一个接口包含多个端口）。2.数据总线隔离技术。3.单片机I/O编址计数（独立编址、统一编址）。7单片机I/0扩展及应用7.1单片机为什么需要I/O扩展7.1.1I/O口的直接使用7.1.2为什么要扩展I/O口7.1.3I/O扩展的相关技术7.1.4单片机I/O控制方式1.无条件传送方式2.查询方式3.中断方式7.2单片机简单I/O扩展7.2.1简单输入口扩展使用74LS244（三态缓冲器）7.2.2简单输出口扩展使用74LS377（8D锁

3、存器）7单片机I/0扩展及应用7.1单片机为什么需要I/O扩展7.2单片机简单I/O扩展7.38255A可编程通用并行接口芯片7.3.1可编程I/O接口扩展概述中小规模集成电路：74LS244、74LS377可编程接口芯片：8255A（可编程通用并行接口）8155（带RAM和定时器的可编程并行接口）8259（可编程中断控制器）8279（可编程键盘/显示器接口）6253（可编程通用定时器）1.口电路1）3个8位并行I/O接口A口（数据口）、B口（数据口）和C口（数据口、控制口）。2）2组控制A组：PA和PC0～3、B组：PB和PC4～7。7.3.28255A的逻辑

4、结构和信号引脚1.口电路2.总线接口电路1）数据总线缓冲器：8位、三态2）读、写控制逻辑：片选信号（低电平有效）：读信号（低电平有效）：写信号（低电平有效）A1、A0：端口选择信号A1、A0端口00A口01B口10C口11控制寄存器3）控制逻辑电路7.3.28255A的逻辑结构和信号引脚7.38255A可编程通用并行接口芯片7.3.1可编程I/O接口扩展概述7.3.28255A的逻辑结构和信号引脚7.3.38255A的工作方式及数据I/O操作1.8255A的工作方式1）方式0：基本输入/输出方式输出锁存，输入三态，不用联络信号。2）方式1：选通输入/输出方式输入

5、/输出均锁存，C口用于传送联络信号，读C口可了解外设当前状态。INTRBIBFBSTBBINTRASTBAIBFAC口位线：：选通信号，输入，低电平有效。IBF：输入缓冲器信号，输出，高电平有效。INTR：中断请求信号，输出，高电平有效。输入：7.3.38255A的工作方式及数据I/O操作1.8255A的工作方式1）方式0：基本输入/输出方式2）方式1：选通输入/输出方式输入：输出：INTRBIBFBSTBBINTRASTBAIBFAC口位线：C口位线：INTRBOBFBACKBINTRAACKAOBFA：输出缓冲器满信号，输出，低电平有效。INTR：中断请求信

6、号，输出，高电平有效。：应答信号，输出，低电平有效。7.3.38255A的工作方式及数据I/O操作1.8255A的工作方式1）方式0：基本输入/输出方式2）方式1：选通输入/输出方式3）方式2：双向数据传送方式输入：仅A口、C口控制线C口位线：INTRASTBAIBFAACKA输出：C口位线：INTRAOBFA7.38255A可编程通用并行接口芯片7.3.1可编程I/O接口扩展概述7.3.28255A的逻辑结构和信号引脚7.3.38255A的工作方式及数据I/O操作7.3.48255A控制字及初始化编程1.8255A的控制字1）工作方式控制字：基本输入/输出方式

7、D7:工作方式标志。D6、D5:A组方式选择。00(方式0)、01(方式1)、1X(方式2)D4:口A方向。1（输入）、0（输出）D3:口C高四位方向。1（输入）、0（输出）D2:B组方式选择。1（方式1）、0（方式0）D1:口B方向。1（输入）、0（输出）D0:口C低四位方向。1（输入）、0（输出）7.3.48255A控制字及初始化编程1.8255A的控制字1）工作方式控制字：基本输入/输出方式2）C口位置位/复位控制字：基本输入/输出方式D3、D2、D1:口C位方式选择。D7:工作方式标志。D0:口C所选位值。7.3.48255A控制字及初始化编程1.825

8、5A的控制字2.8255