扩展IO接口电路设计ppt课件.ppt

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1、9.1可编程并行I/O接口芯片8255A9.2MCS-51与可编程RAM/芯片8155接口9.3用74LS系列TTL电路扩展并行I/O口9.4LED显示电路第九章IO扩展接口设计及应用输入/输出接口是单片机与外设联系的通道。MCS-51单片机有4个并行I/O口，系统扩展时，可提供的输入输出口线并不多，应用中常常需要扩展片外I/O口。并行I/O口的扩展方法有2类：简单扩展和专用芯片扩展。I/O口扩展概述I/O口扩展的相关技术数据总线的隔离技术数据输入：外设的输出端通过三态门与数据总线相连数据输出：数据总线的输出端通过锁存器与外设相连外设端口

2、的编址方式对于接口芯片上的外部端口，MCS-51使用统一编址方式，在这种编址方式中，把扩展的I/O口采取与数据存储器相同的寻址方式，共用一个存储空间、同用一套指令和一组信号线。统一编址方式的优点是不需要专门的I/O指令，而直接使用存储器指令进行I/O操作，不但简单、方便、功能强，而且I/O地址范围大。但这种编址方式，16位的口地址太长，会使地址译码变得复杂，此外，存储器指令比起专用的I/O指令，指令长而且执行速度慢。在单片机中，为了实现数据的输入/输出传送，通常使用3种控制方式：无条件传送方式查询方式中断方式单片机的I/O控制方式9.1可

3、编程并行I/O接口芯片8255A简单I/O扩展：实现数据缓冲和数据锁存可编程I/O扩展：还具有状态寄存和命令寄存功能，通过软件编程方式，确定扩展芯片的工作方式。典型芯片：8255A，81558255A的逻辑结构和引脚1）口电路三个8位口，PA、PB、PC。PA、PB是单纯的数据口，PC既可作数据口，也可作控制口，用于对PA、PB的控制。PC7~4，控制PA；PC3~0，控制PBPA、PC7~4称为A组；PB、PC3~0称为B组2）总线接口电路数据总线缓冲器：和单片机数据总线相连，8位双向三态缓冲器，所有数据（包括控制字、状态信息）通过该缓

4、冲器传送。控制逻辑：：片选信号（低电平有效）；：读信号（低电平有效）；：写信号（低电平有效）；A0、A1：端口选择信号；RESET：复位信号（高电平有效）3）控制逻辑电路：A组、B组逻辑控制8255A读/写控制表8255A工作方式及数据I/O操作方式0：基本输入/输出方式两个8位口PA、PB及两个4位口，输入/输出的任意组合。适用于无条件数据传输。也可以对C口进行位操作。以C口某一位状态，实现查询方式数据传送。方式1：选通输入/输出方式PA、PB用于数据输入/输出，PC，数据传送联络信号方式2：双向数据传送方式只有PA，能选择该工作方式，

5、适用PC5位口线作控制线。PA工作于方式2下，则PB只能工作在方式0。PC口联络信号定义数据输入IBF：输入缓冲器满信号（输出），高电平有效。此信号有效，数据已装入8255A锁存器。状态信号：选通脉冲（输入），低电平有效。INTR：中断请求信号（输出），高电平有效。当IBF为高电平，信号由低变高，中断请求信号有效。数据输出：外设响应信号（输入），低电平有效。当外设取走数据，并处理完，向单片机发回响应信号。：输出缓冲器满信号（输出），低电平有效。状态信息。输出数据写入8255A锁存器后，信号有效。INTR：中断请求信号（输出），高电平有效。

6、8255A控制字及初始化工作方式控制字C口低半字节输入1，输出0B口：输入1，：输出0方式选择0：方式0，1：方式1方式选择00方式0，01方式1，1方式2C口高半字节输入1，输出0A口：输入1，输出0设定工作方式标志，1有效C口位置位/复位控制字置位：1置1，0置00123456701010101B000110011B100001111B2置位标志：0有效8255A初始化系统要求：PA口：工作方式0，输入；PB口：工作方式1，输出；PC4~PC7为输出；PC2~PC0用于PB口方式1选通控制信号，尚余PC3线为输入。假定8255A的地

7、址为：5FFCH~5FFFH确定控制字控制字95H初始化程序：MOVDPTR，#5FFFH；8255A控制字地址MOVA，#95H；MOVX@DPTR，A；方式控制字写入PC口用于置位/复位方式，PC5置位。初始化程序：MOVDPTR，#5FFFH；8255A控制字地址MOVA，#0BH；MOVX@DPTR，A；方式控制字写入8155具有三各可编程I/O口：A口（8位）B口（8位）C口（6位）；256字节RAM；一个14位定时器9.2MCS-51与可编程RAM/芯片8155接口8155逻辑结构1.8155简介PA/PB/PC：2个8位1个

8、6位口AD0～AD7：地址/数据复用线ALE：地址锁存使能，控制地址/数据复用CE：8155的片选端,低电平有效IO/M：I/O口或RAM选择线RD是读信号;WR是写信号RESET：复位信号，