单片机及应用第七章80c51单片机并行io扩展ppt课件.ppt

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1、第7章单片机并行I/O扩展主要内容7.1单片机I/O扩展基础知识7.2可编程并行接口芯片82557.3键盘接口技术7.4LED显示器接口技术7.5打印机接口技术*7.6键盘显示器接口82797.1单片机I/O扩展基础知识7.1.1I/O接口电路的功能1.速度协调面对各种设备的速度差异，单片机无法按固定的时序以同步方式进行I/O操作，只能以异步方式进行，也就是只有在确认设备已为数据传送做好准备的前提下才能进行I/O操作。为此需要接口电路产生状态信号或中断请求信号，表明设备是否做好准备。即通过接口电路来进行单片

2、机与外部设备之间的速度协调。2.输出数据锁存由于CPU与外设速度的不一致，需要有接口电路把输出数据先锁存起来，待输出设备为接收数据做好准备后，再传送数据。这就是接口电路的数据锁存功能。3.数据总线隔离总线上可能连接着多个数据源（输入设备）和多个数据负载（输出设备）。一对源和负载的数据传送正在进行时，所有其他不参与的设备在电性能上必须与总线隔开。这就是接口电路的总线隔离功能。为了实现总线隔离，需要有接口电路提供具有三态缓冲功能的三态缓冲电路。4.数据转换外部设备种类繁多，不同设备之间的性能差异很大，信号形式也

3、多种多样。单片机只能使用数字信号，如果外部设备所提供或需要的不是电压形式的数字信号，就需要有接口电路进行转换，其中包括模/数转换和数/模转换等。7.1.1I/O接口电路的功能5.增强驱动能力通过接口电路为输出数据提供足够的驱动功率，以保证外部设备能正常、平稳地工作。7.1.1I/O接口电路的功能7.1.2关于接口电路的更多说明1.接口与接口电路“接口”（Interface），具有界面、相互联系等含义，通过接口能使两个被连接的器件协同工作。单片机接口，则是研究单片机与外部设备之间的连接问题。单片机与外部设备之

4、间接口界面的硬件电路称为接口电路，或称为I/O接口电路。2.口或端口为了实现I/O接口电路的界面功能，在接口电路中应包含一些寄存器，通常把接口电路中这些已编址并能进行读或（和）写操作的寄存器称为端口或简称口(Port）。7.1单片机I/O扩展基础知识3.I/O接口的特点①异步性。平时单片机与外部设备按各自的时序并行工作，只有在需要时外部设备才通过接口电路接受单片机的控制。②实时性。单片机对外部设备的控制以查询或中断方式进行，以便最大限度地实现控制的实时化。③与设备无关性。接口芯片不一定是专用的，同一个接口芯

5、片通过软件设置可为多种设备实现接口。7.1.2关于接口电路的更多说明4.并行接口与串行接口按数据传输方式的不同，接口有并行与串行之分，即并行接口与串行接口。7.1.3I/O编址技术两种I/O编址方式：统一编址方式和独立编址方式。统一编址方式：把I/O接口中的寄存器与外扩展的数据存储器中的存储单元同等对待，合在一起使用同一个外扩展地址空间。独立编址方式：把I/O与存储器分开进行编址。这样，在一个单片机系统中就形成了两个独立的地址空间：存储器地址空间和I/O地址空间。在80C51单片机系统中，采用统一编址方式。

6、7.1单片机I/O扩展基础知识7.1.4单片机I/O控制方式1.无条件方式无条件传送也称为同步程序传送。只有那些能一直为I/O操作作好准备的设备，才能使用无条件传送方式。在进行无条件I/O操作时，无需测试设备的状态，可以根据需要随时进行I/O操作。无条件传送适用于两类设备的I/O操作。一类是具有常驻的或变化缓慢的数据信号的设备。例如，机械开关、指示灯、发光二极管、数码管等，另一类则是工作速度非常快，足以和单片机同步工作的设备，例如数/模转换器(DAC）。7.1单片机I/O扩展基础知识7.1.4单片机I/O控

7、制方式2.查询方式查询方式又称为有条件传送方式，在I/O操作前，先要检测设备的状态，只有在确认设备已“准备好”的情况下，单片机才能执行I/O操作。检测也称为“查询”，所以就把这种有条件的I/O控制方式称为查询方式。为实现查询方式的I/O控制，需要由接口电路提供设备状态，接口电路中的状态寄存器或状态位就是为此而准备的。查询方式只适用于规模比较小的单片机系统。中断方式与查询方式的主要区别在于如何知道外部设备是否为I/O操作做好准备。采用中断方式进行I/O控制时，当设备做好准备之后，就向单片机发出中断请求。单片机

8、接收到中断请求之后作出响应，暂停正在执行的原程序，而转去执行中断服务程序，通过执行中断服务程序完成一次I/O操作，然后返回，再继续执行被中断的原程序。7.1.4单片机I/O控制方式3.中断方式中断方式效率较高，所以在单片机系统中被广泛采用。但中断请求是一种不可预知的随机事件，所以实现起来对单片机系统的硬件和软件都有较高的要求。I/O接口数据存储器速度协调*输出数据锁存*数据总线隔离**数据转换*增强驱动能力*7.