单片机系统功能扩展

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1、第7章单片机系统功能扩展单片机原理、接口及应用内容提要★并行I/O接口的扩展★*中断扩展★*定时器扩展★小结7.1并行I/O接口的扩展MCS-51单片机共有4个8位并行I/O口,在外部扩展时,P0和P2口做为总线使用,因而提供给用户的I/O口就只有P1或P3口的部分口线所接的外设较多时,就必须扩展I/O接口。MCS-51单片机扩展的I/O口和外部数据存储器统一编址、采用相同的控制信号、相同的寻址方式和相同的指令。扩展I/O所用的芯片有通用可编程芯片(如8251,8155,8255等)和TTL,CMOS锁存器,缓冲器(如273,377,244,245等),用户可

2、根据系统对输入输出的要求适当选择芯片。图9-24为8XX51扩展一个输入接口244和一个输出接口273的电路.244的选通信号由RD和P2.0相或产生,当执行读该片的指令时,RD和P2.0有效,打开244控制门,从而把数据通过244读入8XX51。273的选通信号由WR和P2.0相或产生，通过执行对该片的写指令，WR和P2.0有效,使8XX51的数据往273输出。8XX51内部有ROM/EPROM,不用扩展外部程序存储器,所以P0口作为双向数据线连在的数据端。273、244有相同的地址FEFFH(实际上只要保证P2.0=0,其他地址位无关紧要）,然而由于使用不

3、同的控制信号RD或WR,它们地址相同却不会发生数据传送冲突。例如将244的输入数据从273输出只需使用如下指令:MOVDPTR,#0FEFFH;DPTRZ指向扩展I/O地址MOVXA,@DPTR;从244读入数据MOVX@DPTR，A;向273输出数据多个芯片扩展实例图9-25是一个用8031/80C31扩展1片2716(EPROM),2片6116(SRAM)和1片8255(可编程并行接口)的电路。00000000000000000000H000001111111111107FFH00110000000000003000H001101111111111137F

4、FH00101000000000002800H00101111111111112FFFH00011000000000001800H00011000000000111803H2716仅一片,片选端接地。图中采用线选法:P2.36116(1)P2.46116(2)P2.58255P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0每个芯片片内地址填写全“0”～全“1”，片选地址必须填“0”，无关位填“0”或填“1”均可，但要避免和别的同类芯片片选相同。8255为可编程并行接口芯

5、片,它有3个8位数据口:A口,B口,C口(其中C口可作为两个四位口),一个控制口，口地址由A1,A0决定。图中8255的三个数据口地址分别为1800H~1802H,控制口地址为1803H。8255有三种工作方式:方式0(基本方式),方式1(选通方式，此时C口高四位为A口的联络线,低四位为B口联络线),方式2(双向方式,仅A口有)。8255的方式控制字格式为:例7-1将8255A口输入的数据从B口输出,C口不用,均采用方式0。MOVDPTR,#1803H;DPTR指向控制口MOVA,#10010000B;设定A口方式0输入,B口方式0输出MOVX@DPTR,A;

6、写入控制口MOVDPTR,#1800H;DPTR指向A口MOVXA,@DPTR;从A口输入数据到A累加器INCDPTR;DPTR指向B口MOVX@DPTR,A;A的内容从B口输出SJMP$7.2中断扩展标准的8051单片机只有两个外部中断输入端。而当系统的外部中断源大于或等于3个时，则考虑通过中断扩展获得更多的外部中断端口。中断扩展的基本思想就是，通过系统的标准外部中断端口（一级中断）的复用来扩展若干个二级中断。当有扩展的中断请求输入时，系统响应后首先进入复用的一级中断服务程序，在中断服务程序的开始处，读入二级中断向量，依据不同的中断向量来区别不同的中断请求源

7、，然后执行对应的中断服务程序代码。常见的中断扩展有编码器线和与两种方式。前者适合中断源较多的情况，后者电路简单，但只适合中断源扩展较少的情况。编码器方式的扩展电路如图7.6所示。图7.6编码器方式的中断扩展电路在图7.6中，使用一片优先编码器74148，扩展了8个中断源。编码器产生8－3线的中断向量码的同时，通过GS产生复用的中断请求信号输入至单片机的外部中断输入口INT0或INT1。中断向量码由P1口或中断向量数据端口（需另加三态数据缓冲器）在进入中断后读入。148优先编码器优先级别从IN7到IN0依次变低，向量码分别为111、110、…、000。一般扩展中

8、断不需要8路，只需要4路左右。此时可以