IO接口的扩展方法课件.ppt

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1、9.1概述重点内容：1、I/O芯片与单片机的连接2、I/O芯片的地址空间分配3、I/O芯片工作方式的设置以及读写方法第9章扩展I/O接口9.5其他总线的扩展9.2普通并行I/O口扩展9.3利用8255A芯片的扩展I/O口9.4利用8155芯片的扩展I/O口一、I/O接口的功能二、I/O接口的数据传送方式三、I/O接口的编址四、I/O接口扩展方法：并口扩展常用三种方法（1）并行总线扩展的方法（2）串行口扩展方法（3）I/O端口模拟串行方法9.1概述并行I/O口扩展的目的：为外围设备提供一个输入输出通道。主要内容：1、利用TTL、CMOS集成电路来扩展2、利

2、用可编程并行接口芯片来扩展一、I/O接口的功能1、速度协调由于CPU与外设速度上的差异，使得数据的I/O传送只能在确认外设已为数据传送作好准备的前提下才能进行I/O操作。2、数据锁存单片机的工作速度快，数据在数据总线上保留的时间短，无法满足慢速外设的数据接收。因此数据锁存就成为接口电路的一项重要功能。3、输入数据三态缓冲只允许当前时刻正在进行数据传送的数据源使用数据总线，其它数据源都必须与数据总线处于隔离状态。为此要求接口电路能为数据输入提供三态缓冲功能。4、数据转换需要使用接口电路进行数据信号的转换。其中包括：D/A转换、A/D转换、串/并转换和并/串

3、转换等。二、I/O数据传送方式1、无条件传送方式在进行I/O操作时，不需要测试外部设备的状态，可以根据需要随时进行数据传送操作。一般用于具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外部设备如机械开关、指示灯、发光二极管、数码管等，以及工作速度非常快，足以和CPU同步工作的外部设备如外部数据存储器，数/模转换器。2、程序查询方式为了实现查询方式的数据输入输出传送，需要由接口电路提供外设状态，并以软件方法进行状态测试。3、程序中断方式采用中断方式进行数据传送时，当外设为数据传送作好准备之后，就向CPU发出中断请求。CPU响应中断后，再继续执行被中断的原程序。三、I/O端

4、口的编址1、在计算机中，凡需进行读写操作的设备都存在着编址的问题。2、有两种需要编址的部件（1）存储器：存储单元进行编址（2）接口电路：接口电路则是对其中的端口进行编址。3、I/O编址方式⑴独立编址方式优点是I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，但需要专门设置一套I/O指令和控制信号，从而增加了系统的开销。(2)统一编址方式统一编址就是把系统中的I/O和存储器统一进行编址。在这种编址方式中，把接口中的寄存器（端口）与存储器中的存储单元同等对待。为此也把这种编址称之为存储器映像编址。接口与端口的概念接口：特指计算机与外设之间在数据传送方面的联系。其功能主

5、要是通过电路实现的。因此称之为接口电路。端口：一个接口电路中可能包括有多个寄存器例如：保存数据的数据口保存状态的状态口保存命令的命令口因此一个接口电路就对应着多个端口地址。注意：端口是供用户使用的，用户在编写有关数据输入/输出程序时，要用到接口电路中的各个端口。因此要知道它们的设置和编址情况。①访问扩展I/O口的方法与访问数据存储器完全相同，使用相同的指令，所有扩展的I/O口与片外数据存储器统一编址。②利用串行口扩展法扩展的外部并行I/O口不占用外部RAM地址空间。③利用并行总线扩展的方法扩展外部并行I/O口时，必须注意P0,P2,P3口的负载问题，若负

6、载能力不够，必须进行总线驱动能力扩展。④扩展外部并行I/O口对外设的硬件具有依赖性（驱动功率、电平匹配、干扰抑制、隔离等）。四、MCS-51单片机扩展并行I/O口的注意事项普通并行I/O口在扩展时，它们的选通端或时钟信号端要与地址线和控制线的逻辑组合输出端相连。9.2普通并行I/O口扩展一、扩展并行输出口例1：用锁存器74LS377扩展并行输出口程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,AP2.7P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0/WROED7Q7D6Q6D5Q5D4Q4D3Q3D2Q2D1Q

7、1D0Q0GD7D6D5D4D3D2D1D0805174LS373输出设备例2：用锁存器74LS373扩展并行输出口程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,A例3:用74LS374扩展并行输出口74LS374是具有三态输出的8D边沿触发器，与单片机接口电路如下图所示，74LS374的地址为7FFFH。程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,A程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVXA,@DPTRMOV61H,A二、扩展并行输入口用单向总线缓冲器74LS244扩展并行输入口，硬件电路

8、如下图所示。74LS244的地址为7FFFH。时序三、扩展简单的八位输入输出口输