单片机6.2讲述.pptx

Review 第六章 输入输出和中断 内容 6.1 输入输出的基本概念 6.2 输入输出的工作方式 6.3 中断技术基础 6.4 80C51中断系统 6.5 外部中断源的扩展 6.1 输入输出的基本概念 输入/输出（I/O）是计算机与外部世界交换信息必须具备的功能，通过键盘、鼠标、BCD拨码盘等输入设备将程序、数据等信息送入计算机的过程称为输入，而通过显示器、指示灯、打印机等输出设备将处理结果送出的过程称为输出。 由于目前所使用的外设种类繁多，有机械式、电动式、电子式等形式，它们的信息类型也各有差异，可以是数字量、模拟量或开关量，因此外设和CPU之间通常是不能直接连接的，而必须通过接口电路相连接。 6.1.1 I/O接口的功能 接口是将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称。接口电路应具有以下功能： （1）地址译码与设备选择 （2） 缓冲锁存数据 （3）信息的输入输出 （4）信息转换 6.1.2 I/O接口的编址方式 　　CPU与I/O接口进行信息交换实际上是通过I/O接口内部的一组寄存器实现的，这些寄存器称为I/O端口（I/O Port）。 所有的端口都需要编址，常用的编址方式有两种：一是I/O端口与内存单元统一编址；二是I/O端口独立编址。 51单片机采用统一编址方式。 补充：（地址的译码） 了解了单片机外围芯片的编址方式，但是还要了解外围芯片地址的组成（地址的译码）。对外围芯片进行处理的时候主要要完成两个选择：一是必须选择出要操作的芯片，（片选）；二是选出该芯片的存储字节单元。也就是真正的地址是由两部分组成的，片选加字节单元。 常用方法：线选法和译码法 线选法:把单片机单根地址线直接连接到外围电路芯片或外设的片选端,以此获得一确定的地址信号,由此选通该外围电路.如下图: 上图中片选信号全部由P2口单线选通.芯片的内部的地址值,如6116的A0-A10等,已由单片机提供了内部地址. 外围器件 地址选择线(A15—A0) 片内地址单元数 地址编码 6116 1111 0× × × × × × × × × × × 2K F000—F7FFH 8255 11101111111111× × 4 EFFC--EFFFH 0832 1011111111111111 1 BFFFH 8253 01111111111111 × × 4 7FFC—7FFFH 这种方法简单，但地址重叠太多，地址空间未能充分利用。所以一般用在外围电路较少的系统中。 译码法：通常采用译码器对单片机的高位地址进行译码，译出的信号作为片选信号。 器件 地址选择线（A15—A0） 片内地址单元 地址编码 6116 000 11 × × × × × × × × × × × 2K 1800—1FFFH 8253 01111111111111× × 4 7FFC—7FFFH 0832 0101111111111111 1 5FFFH 8255 00111111111111× × 4 3FFC—3FFFH 通过改变P2.7、P2.6、P2.5的组成就可以来进行片选 6.1.3 接口电路的基本构成 （1） 接口的基本构成 　　 　　 （2）接口电路传送的信息 　　 6.2 输入/输出的工作方式 　　CPU与外设之间数据的输入输出方式主要有无条件传送方式、查询传送方式、中断传送方式和直接存储器存取（DMA）方式4种。 6.3 中断技术基础 6.3.1 中断概念 中断是指CPU在正常执行程序时，由于内部/外部随机事件或程序的预先安排引起CPU暂时终止执行现行程序，转而去执行请求CPU为其服务的服务程序，待该服务程序执行完毕，又能自动返回到被中断的程序断点处继续执行的过程，如图6－10所示。 图6－10 中断过程示意图 6.3.2 中断源 　　能引起中断的外部设备或内部原因称为中断源，包括外部中断源和内部中断源。 　（1）外部中断源 ① 输入/输出设备，如键盘、鼠标、数据采集装置等。 ② 实时时钟，如定时时间到。 ③ 故障源，如硬件出错、电源掉电等。 　 （2）内部中断源 ① 指令中断，为了方便用户使用系统资源或调试软件而设置的中断指令，如断点、单步执行等。 ② 程序性中断，程序员的疏忽或算法上的差错，使程序在运行过程中出现的错误而产生的中断，如被0除、溢出等。 对于内部中断，中断的控制完全是在CPU内部实现的。而对于外部中断，则是利用中断输入信号线来通知CPU发生了中断。根据CPU接受中断的方式，外部中断可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。对于可