可编程并行IO扩展接口实验.doc

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1、实验八、8155可编程并行I/O扩展接口实验一、实验目的1．熟悉8155并行接口芯片的基本工作原理及应用2．掌握单片机与8155的接口电路设计和编程二、实验设备1．仿真器2．8155可编程并行I/O扩展接口模块3．单片机最小系统模块4．数码管动态扫描显示模块5．矩阵式键盘模块三、实验要求连接单片机最小系统、8155扩展接口实验模块、数码管动态扫描显示模块、矩阵式键盘模块，要求在键盘按下时，8位LED动态显示器上最低位显示相应的字符，以前的各位字符向高位推进1位。四、实验原理8155芯片内包含有256字节RAM，

2、2个8位、1个6位的可编程并行I/O口，和1个14位定时器/计数器。由于8155既具有RAM又具有I/O口，因而是单片机系统中最常用的外围接口芯片之一。４．1引脚说明8155共40个引脚，采用了双列直插的封装，主要引脚功能如下：uAD7—AD0：地址数据总线；单片机和8155之间的地址、数据、命令、状态信息都是通过它来传送的。uCE：片选信号线，低电平有效。uRD：存储器读信号线，低电平有效。uWR：存储器写信号线，低电平有效。uALE：地址及片选信号锁存信号线，高电平有效。在下降沿时将地址及片选信号锁存到器件

3、中。uIO/M：IO接口与存储器选择信号线，高电平选择I/O，低电平选择存储器。uPA7—PA0：A口输出/输入线。uPB7—PB0：B口输出/输入线。uPC5—PC0：C口输出/输入或控制信号线，用作控制信号时其功能如下：uPC0：AINTR（A口中断信号线）uPC1：ABF（A口缓冲器满信号线）uPC2：ASTB（A口选通线）uPC3：BINTR（B口中断信号线）图8-18155引脚与逻辑图uPC4：BBF（B口缓冲器满信号线）uPC5：BSTB（B口选通线）表8-1地址与寄存器映射AD7～AD0寄存器A7

4、A6A5A4A3A2A1A0ⅹⅹⅹⅹⅹ000命令/状态寄存器（命令状态口）ⅹⅹⅹⅹⅹ001A口（PA7～PA0）ⅹⅹⅹⅹⅹ010B口（PB7～PB0）ⅹⅹⅹⅹⅹ100C口（PC7～PC0）ⅹⅹⅹⅹⅹ100定时器低8位ⅹⅹⅹⅹⅹ101定时器高6位和2位计数器方式位uTIMERIN：定时器/计数器输入端；uTIMEROUT：定时器/计数器输出端；uRESET：复位信号线。u8155引脚与逻辑如图8-1所示。当IO/M=0（低电平时），表示AD7—AD0输入的是存储器地址，寻址范围为00—FFH；当IO/M=1（高电

5、平时），表示AD7—AD0输入的是I/O接口地址，其编码如表8-1所示。４．2工作方式8155有一个控制命令寄存器和一个状态标志寄存器。8155的工作方式由CPU写入控制命令寄存器中的控制字来确定。8155工作方式控制字只能写入，不能读出，格式如图8-2所示。图8-28155工作控制字8155的状态标志寄存器用来存放A口和B口的状态标志。状态标志寄存器的地址与命令寄存器的地址相同，只能读出不能写入，格式如下表8-2所示：D7D6D5D4D3D2D1D0XTIMERINTEBBBFINTRBINTEAABFINT

6、RA表8-28155的状态标志寄存器uINTR：中断请求；uINTE：端口中断允许；uBF：缓冲器满标志；uTIMER：定时中断；４．3定时器/计数器8155还具有一个14位的定时器/计数器，如表8-3为方式控制字：表8-3方式控制字04H：T7T6T5T4T3T2T1T005H：M2M1T13T12T11T10T9T8T13—T0：计数长度；M2、M1：定时器方式。8155的定时器为14位的减法计数器，可以对输入脉冲进行减法计数，定时器由T13—T0设定时器时间长度，M2、M1设定输出方式，如表11-4表8-

7、4M2、M1设定输出方式M2M1方式00单方波01连续方波10单脉冲11连续脉冲②方式1方式1是一种选通输入／输出方式。它把A口和B口用作数据传送，C口的部分引脚作为固定的专用应答信号，A口和B口可以通过方式控制字来设置方式1。这种方式多用于查询传送和中断传送。③方式2方式2是一种双向选通输入／输出方式。它利用A口为双向输入／输出口，C口的PC3～PC7作为专用应答线。方式2只用于端口A，在方式2下，外设可以通过端口A的8位数据线，向CPU发送数据，也可以从CPU接收数据。当8155接收到写入控制端口的控制字时

8、，首先测试控制字的最高位，如为1，则是方式选择控制字；如为0，则不是方式选择控制字，而是对端口C置1／置0控制字，这是由于端口C的每一位可作为控制位来使用。４．4电路原理框图图8-3采用8155的键盘数码管接口扩展电路在上图中，单片机的P0口既作地址总线又作数据总线，地址锁存直接用ALE在8155锁存，8155相关的地址可以作如下设定：如图10-3给出由8155进行键盘、数码管显示接