第7章+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扩展教学基本要求：（1）、了解单片机I/O扩展的原因；（2）、熟悉单片机I/O的控制方式及编址技术；（3）、熟悉单片机I/O的直接应用及简单扩展的方法；（4）、掌握8255芯片的应用方法；（5）、掌握单片机键盘接口技术；（6）、掌握单片机LED显示器接口技术；教学重点：（1）、8255与MCS-51单片机的接口方法；（2）、单片机独立式键盘接口技术；（3）、单片机LED显示器动态扫描接口技术；教学难点：（1）、键盘扫描子程序、LED显示子程序的设计。7.1单片机I/O扩展基础

2、知识7.1.1I/O接口电路的功能1、速度协调；2、输出数据锁存；3、数据总线隔离；4、数据转换；5、增强驱动能力7.1.2关于接口电路的更多说明1、接口与接口电路（a）接口：是研究单片机与外设之间的连接问题。（b）接口电路:是指单片机与外设之间接口界面的硬件电路。2、口或端口指接口电路中，已被编址并能进行读/写操作的寄存器，简称口。一个接口电路往往对应着多个口地址，使用端口其实质是对寄存器进行读写操作。它通常包含以下部分：1）数据寄存器，用于保存输入/输出数据；2）状态寄存器，用于保存外设的状态

3、信息；3）命令寄存器，用于保存来自CPU有关数据传送的控制命令。以上各寄存器均为可读/写的编址寄存器，具有确定的地址，CPU可对其进行读/写操作3、I/O接口的特点4、并行接口与串行接口7.1.3I/O编址技术单片机系统中存在两个需要编址的子系统：一个是存储器，主要是对存储单元进行编址，已在第6章讲解；另一个是接口电路中的寄存器（可编址端口），主要是对可编址端口进行编址，也称I/O编址。常用I/O编址方式：独立编址方式和统一编址方式。（a）独立编址方式所谓独立编址，就是把I/O和存储器分开进行编址

4、。优点：I/O和存储器地址空间相互独立。缺点：除存储器读/写指令外，还要设置一套I/O指令及控制信号。（b）统一编址方式所谓统一编址，就是把系统中的I/O和存储器统一进行编址。优点：无需专门I/O指令，I/O地址范围不受限制。缺点：使存储器地址空间缩小，地址译码复杂。MCS-51单片机采用统一编址方式。因此接口电路中I/O地址与存储单元地址长度相同（16位二进制数）。7.1.4单片机I/O控制方式在单片机系统中，实现数据的输入/输出传送，通常使用无条件传送方式、查询方式和中断方式三种。（1）无条件

5、传送方式即同步程序传送，单片机不需测试外设状态，随时可以与外设进行数据传送操作。如开关、LED等外部设备。无条件传送的接口电路如图所示：（2）查询方式也称有条件传送方式，即数据传送是有条件的，单片机在传送数据之前，需测试外设的状态（查询），它是一种软硬件结合的数据传送方式。查询流程框图如图所示：（3）中断方式也称程序中断方式，它与查询方式的主要区别在于如何知道设备是否为数据传送作好了准备，查询方式是单片机的主动形式，而中断方式则是单片机等待通知（中断请求）的被动形式。中断方式数据传送示意图：单片机

6、I/O口直接应用举例（1）数据的无条件传送例：从P1.3～P1.0输入开关状态，再从P1.7～P1.4输出去驱动发光二极管，使其显示开关的状态。解：电路原理图如图所示：程序流程框图：程序清单：ORG0000HMAIN：MOVA，#OFH；熄灭发光二极管MOVP1，A；MOVA，P1；输入开关状态CPLA；状态取反ANLA，#0FH；屏蔽A的高半字节SWAPA；A的高低半字节交换MOVP1，A；开关状态输出END（2）中断方式的数据传送例：从P1.3～P1.0输入开关状态，再从P1.7～P1.4输出

7、去驱动发光二极管，使其显示开关的状态。解：由外电路产生外部中断请求0，脉冲边沿触发电路原理图如图所示：程序流程框图：程序清单：ORG0000HSTART：LJMPMAIN；ORG0003HLJMPEXTR；ORG0030HMAIN：SETBIT0；脉冲边沿触发SETBEX0；外部中断0允许SETBEA；总中断允许HERE：LJMPHERE；等待中断ORG1000HEXTR：MOVA，#OFH；熄灭发光二极管MOVP1，A；MOVA，P1；输入开关状态CPLA；状态取反ANLA，#0FH；屏蔽A的高

8、半字节SWAPA；A的高低半字节交换MOVP1，A；开关状态输出RETI；中断返回END补充内容单片机简单I/O扩展利用中、小规模集成电路芯片实现的单片机I/O扩展。1、简单输入口扩展简单输入口扩展只用于解决数据输入的缓冲问题，因此，简单输入接口的扩展就是扩展数据缓冲器。典型芯片：74LS244，2452、简单输出口扩展简单输出口扩展主要用于进行数据保存，因此，简单输出口的扩展就是扩展数据锁存器。典型芯片：74LS377、273、373例：采用74LS244作为扩展输入、74LS2