第5章 MCS-51系统扩展(2).ppt

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1、第5章MCS-51系统扩展本讲重点：片外RAM与片外ROM扩展（参考范例应用）;简单I/O扩展（选用锁存器与驱动器）;扩展8255、8155（初始化,电路及应用）;《单片机原理与应用技术》教学课件第四节I／O口的扩展技术要点1）简单的I／O口扩展方法2）使用8255扩展I/O端口方法3）使用8155扩展I/O端口方法扩展时注意：(1)在MCS-51中，扩展的I／O口采用与数据存储器相同的寻址方法。I／0口均与片外RAM统一编址，任何一个扩展的I/O芯片根据地址线的选择方式不同，占用一个或多个片外RAM的地址，且不能与片外RAM的地址发生冲突。(2

2、)对片外I／O口的输入输出操作指令与访问片外RAM的指令相同。(3)扩展I/O口的硬件相依性。不同I/O芯片，其电气特性也不同，在扩展时必须充分考虑与之连接的外设硬件电路的特性，如驱动功率、电平、干扰抑制及隔离等。(4)扩展I/O口的软件相依性。由于不同I/O芯片具有不同的操作方式，因而应用程序也有所不同，如入口地址、初始状态、工作方式选择等均有差别。(5)注意P0、P1、P2、P3口的驱动能力。一、简单的I／O口扩展在许多应用系统中，有些开关量或并行数据需要直接输入／输出，可以利用74LS系列TTL或CMOS电路锁存器、三态门电路作为I／O口扩

3、展芯片，这种I／O口一般都是通过P0口扩展，它具有电路简单、成本低、配置灵活等优点。可以作为8位I／O扩展的芯片主要有373、377、244、245、273、367等，作输入口时，一定要求扩展的芯片具有三态功能，否则将影响总线的正常工作。输入电路：要求有缓冲功能；如：74LS24474LS245输出电路：要求有锁存功能；如：74LS27374LS373例如：采用74LS244作扩展的输入接口电路，74LS273作扩展的输出接口电路。输入／输出都是在P2.0为0时有效，故P2.0作为74LS273和74LS244芯片的地址信息输出线。两个芯片的地址

4、均可以是FEFFH。由于控制线和相互独立，尽管输入/输出口共用一个口地址，但不会发生地址冲突。除了P2.0以外均取1，则扩展的输入输出口地址写成16进制数均为：FEFFH电路的功能是：按下某键，对应的LED发光。其程序为：MOVDPTR，#0FEFFHLP：MOVXA，@DPTR；由244读入开关状态数据MOVX@DPTR，A；送273驱动LEDSJMPLP二、可编程I/O接口电路扩展可编程接口芯片可以由CPU通过程序控制，实现不同的接口功能。使用灵活方便，不需要或只需很少辅助电路就可以与处理器和外设连接。8255A：可编程并行I/O接口7279

5、：可编程键盘显示器接口8155：带RAM、可编程定时器、可编程并行I/O接口芯片三、使用8255A扩展I/O端口1、8255A引脚功能2、8255A的内部结构3、8255A的工作方式选择4、8255A的控制字5、8255A的状态字6、8255A应用举例（一）8255A引脚功能◆40引脚DIP封装。注意VCC与GND引脚的位置。引脚功能1）电源线：Vcc和GND.2）并行I/O总线（24条）：PA7～PA0：A口输入/输出线PB7～PB0：B口输入/输出线PC7～PC0：C口输入/输出线通常，A口B口作为数据输入输出端口；C口作为控制/状态信息端口

6、。3）数据总线D7～D04）控制总线RESET：复位线，高电平有效；/CS：片选信号，低电平有效；/RD、/WR读写命令线：低电平有效；A0、A1：地址输入线,用于选中A口,B口,C口和控制寄存器。8255控制信号功能、地址表/CSA1A0/RD/WR端口功能00001A口读A口00010写A口00101B口读B口00110写B口01001C口读C口01010写C口01110控制口写控制字1XXXXX未选中（二）8255的内部结构A口C口高四位B口C口低四位A组控制器B组控制器数缓冲据器读制写逻控辑PA7-0PB7-0PC7-4PC3-0D7-D

7、0/RD/WRA0A1RESET/CS（二）8255的内部结构由四部分组成1）A口，B口和C口；2）A组控制器，B组控制器；3）数据缓冲器；4）读写控制器。A组控制器，B组控制器。接收CPU发送的控制字并确定8255的工作模式。其中：A组控制器控制A口和C口的高4位;B组控制器控制B口和C口的低4位。数据缓冲器。双向8位，用于传送CPU与8255之间的数据和控制字。读写控制逻辑。接收CPU送来的读（/RD）,写（/WR）和片选（/CS）等信号，用于对8255的读写控制。（三）8255A工作方式选择方式0、方式1、方式21、工作方式0基本的输入/输

8、出方式，不需联络信号。作为数据输出口时，输出数据被锁存作为输入口时，输入数据不被锁存（三）8255A工作方式选择2、工作方式1选通工作方