单片机原理及应用 第讲 利用扩展IO口.pptVIP

单片机系统的扩展 1、存储器的扩展 2、I/O端口的扩展 3、中断源的扩展 4、定时器/计数器的扩展 1、存储器的扩展 1）怎样识别扩展的程序存储器和扩展的 数据存储器 2）扩展的存储器的容量多大 3）存储器的地址范围怎么确定 2、I/O端口的扩展 1）I/O接口的作用 2）I/O端口的编址 3）扩展I/O端口的方法 2）I/O端口的编址 I/O端口：简称I/O口，指具有端口地址的 寄存器或缓冲器 3）扩展I/O口的方法： 1）利用常用的外围I/O接口芯片8255A，8155 2）74LS系列的TTL电路也可以作为MCS-51的扩展I/O口，如74LS244、 74LS273等。 3）利用串行口来扩展并行I/O口 利用8255A扩展I/O口 8255A是Intel公司生产的可编程并行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。 8255A端口工作状态选择 例如:从A口读入一组开关状态，向C端口输出数字量，控制一组指示灯的亮、灭。不需要联络信号， （2）方式1输出 * PSEN CE WR P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.0 │ 8051 D0-D7 OE D0-D7 OE 2764 CE A8-A12 A0-A7 OE 74LS373 Q0 Q7 D0 D7 │ │ G ALE P0.7 P0.0 │ 8 8 8 8 8 5 5 5 8 8 +5V WR 2# 6264 CS CE A8-A12 A0-A7 +5V WR CS A8-A12 A0-A7 OE OE 1# 6264 RD 5 8 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1)I/O接口的作用 I/O接口电路应满足以下要求： （1）实现和不同外设的速度匹配 （2）改变信号传送方式：把串行数据变成并行数据或把并行数据变成串行数据 （3）改变信号的性质和电平：数据型数据和状态、命令型数据之间的转换；TTL电平和其他类型的电平之间的转换 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 I/O端口编址两种方式：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，直接使用访问数据存储器的指 令进行I/O操作，简单、方便且功能强。 2）I/O端口编址： 1.引脚说明 40只引脚，双列直插式封装，引脚功能如下： D7～D0：三态双向数据线，与单片机数据总线连接 CS*：片选信号线，低电平有效，表示本芯片被选中 RD*：读出信号线，控制8255A中数据的读出 WR*：写入信号线，控制向8255A数据的写入。 Vcc：+5V电源。 PA7～PA0：A口输入/输出线。 PB7～PB0：B口输入/输出线。 PC7～PC0：C口输入/输出线。 A1、A0：地址线，用来选择8255A内部的4个端口。 2.内部结构 （1）端口A、B、C 功能和结构上有些差异 PA口：输出缓冲/锁存器和输入缓冲器 PB口：输出缓冲/锁存器和输入缓冲器 PC口：输出缓冲/锁存器和输入缓冲器 PC口可在软件的控制下，分为两个4位端口，作为 PA口、PB口选通方式操作时的状态控制信号。 (2)A组和B组控制电路 A组：PA口和PC口的上半部（PC7～PC4）； B组：PB口和PC口的下半部（PC3～PC0）,可根据“命 令字”对PC口按位“置1”或“清0”。 (3)数据总线缓冲器 三态双向，作为8255A与单片机数据线之间接口， 传送数据、控制命令及外部状态信息。 (4)读/写控制逻辑电路 该电路接收CPU发来的控制信号、RESET、地址信号A1、A0等。对端口进行读写。 各端口的工作状态与控制信号的关系如表所示。 数据总线为三态 0 1 1 × × 非法状态 0 1 0 1 1 数据总线为三态 1 × × × × 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 写端口A：总线数据→A口 写端口B：总线数据→B口 写端口C：总线数据→C口 写控制字：总线数据→控制字寄存器 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 读端口A：A口数据→数据总线 读端口B：B口数据→数据总线 读端口C：C口数据→数据总线 0 1 0 0 0 工作状态 CS WR RD A0 A1 工作方式选择控制字及C口置位/复位控制字 8255A有三种工作方式： (1) 方式0：基本输入输出； (2) 方式1：选通输入输出； (3)