单片机_第9章IO接口扩展概述.ppt

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1、AT89S51有4个I/O口P0~P3，真正用作I/O口线的只有P1口的8位I/O口线和P3口的某些位线。因此，外部I/O接口的扩展。§9.1I/O接口扩展概述§9.1.1扩展的I/O接口功能1、实现和不同外设的速度匹配大多数外设的速度很慢，无法和µs量级的单片机速度相比。单片机在与外设间进行数据传送时，只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提下才能进行数据传送。外设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态信息，以实现单片机与外设之间的速度匹配。2、输出数据锁存由于单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。I/O电路应具

2、有数据锁存器，以保证接收设备接收。3、输入数据三态缓冲输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能“挂”有多个数据源，为不发生冲突，只允许当前正在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应处于隔离状态。§9.1.2I/O端口的编址一、I/O接口(Interface)和I/O端口(Port)的概念。I/O端口：简称I/O口，指具有端口地址的寄存器或缓冲器。I/O接口：是指单片机与外设间的I/O接口芯片。一个I/O接口芯片可以有多个I/O端口，如并行扩展芯片8255的数据口、命令口、状态口等。二、I/O端口编址有两种方式：独立编址与统一编址。1、独立编址方式I/O寄存器地

3、址空间和存储器地址空间分开编址，但需专门读写I/O的指令和控制信号。2、统一编址方式I/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址，不需要专门的I/O指令。§9.1.3I/O数据的传送方式为实现和不同的外设的速度匹配，I/O接口必须根据不同外设选择恰当的I/O数据传送方式。1、同步传送方式(无条件传送)当外设速度和单片机的速度相比拟时，常采用同步传送方式，如单片机和外部数据存储器之间的数据传送。2、查询传送方式(条件传送，异步式传送)查询外设“准备好”后，再进行数据传送。优点：通用性好，硬件连线和查询程序十分简单；缺点：效率不高。3、中断传送方式外设准备好后，发中断请求

4、，单片机进入与外设数据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务完成后又返回主程序继续执行。工作效率高。§9.2可编程并行I/O接口芯片82C55§9.2.182C55芯片介绍82C55是Intel生产的可编程并行I/O接口芯片，具有3个8位的并行I/O口，3种工作方式，可通过编程改变其功能，因而使用灵活方便，通用性强。8255是IBMPC的标准元件之一，从80年代中期到90年代中期停产，在日本、台湾都大量生产过，加上Intel自己的产品，8255是产量最大的标准PC外围IC，所以市场上有大量拆板翻新货。一、工作状态选择表A1A0RD*WR*CS*工作状态00010读

5、端口A数据读端口B数据读端口C数据010101001000100写端口A写端口B写端口C写控制字寄存器011001010011100××××1数据总线为三态11010非法状态××110数据总线为三态二、可向82C55控制寄存器写入两种不同的控制字1、工作方式选择控制字2、PC口按位置位/复位控制字PC口操作除了可访问PC口寄存器外；还可通过控制寄存器，对PC口中任何一位，进行置位或复位。【例9-2】AT89S51向82C55的控制字寄存器写入什么控制字，使PC3置1、PC4清0。程序段如下：MOVDPTR，#××××H；控制寄存器端口地址；××××H送DPTRMOVA，

6、#07HMOVX@DPTR，A；控制字07H送控制字寄存器；把PC3置1…………MOVDPTR，#××××H；控制字寄存器端口地址；××××H送DPTRMOVA，#08HMOVX@DPTR，A；控制字08H送控制字寄存器；把PC4清0§9.2.4AT89S51单片机与82C55的接口设计1、硬件接口电路2、端口地址地址选择线A1/A0接P0.1/P0.0CS接P0.7，未用到的线全为1，所以：PA口：FF7CHPB口：FF7DHPC口：FF7EH控制口：FF7FH【例9-4】要求82C55工作在方式0，且PA口作为输入，PB口、PC口作为输出，程序如下：MOVA，#90

7、H；控制字送AMOVDPTR，#0FF7FH；控制寄存器地址FF7FH→DPTRMOVX@DPTR，A；方式控制字→控制寄存器MOVDPTR，#0FF7CH；PA口地址FF7CH→DPTRMOVXA，@DPTR；从PA口读入数据→AMOVDPTR，#0FF7DH；PB口地址FF7DH→DPTRMOVA，#data1；要输出的数据#data1→AMOVX@DPTR，A；将#data1送PB口输出MOVDPTR，#0FF7EH；PC口地址→DPTRMOVA，#data2；数据#data2→AMOVX@DPTR，A；将数据#data2送PC口输