单片机接口技术（C51版） 张道德 第七章新.ppt

单片机接口技术(C51版) 第七章 8051常用扩展资源编程 内容概述 本章主要介绍8051单片机系统常用的扩展芯片8155与DS1302。8155是综合扩展芯片，该芯片内部有RAM、I/O及定时/计数器。DS1302是实时时钟芯片，本章主要介绍这两种芯片的工作原理、工作方式及控制方法，并给出相应的C51源程序。 教学目标 1．了解8155芯片的内部结构，理解8155芯片内部定时/计数器的工作原理工作方式，能通过8155的命令寄存器设置8155的I/O口及定时/计数器的工作方式，了解状态寄存器中各位的含义。能设计8155与单片机的接口电路，掌握8155端口操作的C51程序设计方法。 2．了解DS1302的内部结构，理解该芯片的工作原理，掌握DS1302控制字的使用方法，掌握12个寄存器中与时间、日历相关的7个寄存器，分别是时、分、秒、日、周、月、年寄存器。能设计DS1302与单片机的接口电路，理解教材中给出的对DS1302操作的C51源程序。 7．1 综合扩展芯片8155 8155片内包含有256个字节的RAM,三个可编程的并行I/O口,一个14位的计数器,是8051应用系统中常用的外围器件。 7.1.1 8155结构及工作原理 8155的结构和技术性能 在8155内部具有： 256字节的静态RAM，存取时间为400ns； 有三个通用的输入/输出口。其中A口和B口是8位口，C口是6位口。C口可做状态口，这时，A口和B口能在应答式的输入/输出方式下工作； 有一个14位的可编程定时/计数器； 内部有地址锁存器及多路转换的地址和数据总线； 单一+5V电源，40脚双列直插式封装。 8155的逻辑结构及引脚 1 8155的RAM和I/O地址编码 当8155作为单片机的扩展芯片时，是按外部数据存储器统一编址的，为16位地址数据，其高8位由片选线提供，而低8位地址为片内地址。当IO/ =0时，单片机对8155片内RAM读/写，RAM低8位编址为00H~0FFH；当IO/ =1时，单片机对8155的I/O口进行读写。8155共有6个I/O口寄存器，它们各自占有的地址如表7-1-1所示。 8155的工作方式与基本操作 1)作片外256字节RAM使用。 此时8155的IO/脚应置为低电平，其RAM地址的高8位由片选线决定，低8位为00H~0FFH。 与应用系统中其它数据存储器统一编址。使用的读/写操作指令为MOVX。 2）作扩展I/O口使用。 此时8155的IO/脚必须置为高电平，PA、PB、PC口的口地址的低8位分别为01H、02H、03H（设地址无关位为0）。I/O口的工作方式的选择完全依靠对8155命令寄存器设定的命令控制字来实现。而I/O口状态的查询可通过对8155状态寄存器的操作来完成。命令/状态寄存器共用一个口地址，写入为命令，读出为状态。 命令控制字 C口工作方式 8155状态字 控制字的应用 用好8155 I/O口的关键在于正确理解各个I/O口每一位的功能含义，据此编写准确的控制字，并写入命令寄存器。 例如，假定要求选择8155的PA口为基本输入口，PB口为基本输出口，PC口为输出口，并立即启动计数器工作，则向命令寄存器写的控制字应为0CEH，即： 定时器的使用 8155的定时器由两个8位寄存器组成，是一个14位的减法计数器。 其低位字节的I/O地址为×××××100B，高位字节的I/O地址为×××××101B。 在TIMER IN端输入计数脉冲，当计数满时由TIMER OUT端输出脉冲或方波。当TIMER IN接外脉冲时为计数方式；接系统时钟时，可作为定时方式，但须注意芯片的最高计数频率（4MHz）。 定时器的操作分两步：1)由写入命令寄存器的控制字确定定时器的启动、停止或装入常数（见命令控制字）。2)由写入到定时器的两个寄存器的内容确定计数长度和输出方式。 8155定时器格式及输出方式 7.1.2 8155应用实例 8155和8031的连接方法 P0口直接与8155的AD0~AD7相连，既作低8位地址线又作数据总线，地址锁存信号使用单片机的ALE，高8位地址由及IO/ 控制线决定。 8155片内资源的地址计算方法 8155的地址编码为： RAM地址：7E00H~7EFFH I/O口地址：命令/状态口 7F00H PA口 7F01H PB口 7F02H