第一章 概述 第七章 输入和输出ppt课件.pptVIP

第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 为什么要采用I/O接口？？？ CPU和外设间数据传送有如下特点： 1）外设种类繁多。机械式、机电式、电子式 … 2）外部设备工作速度差异很大。慢速设备：开关、键盘等；中速：打印机；高速：磁盘等。CPU无法按固定时序协调各方的工作。 3）外设数据信号多样化。电压信号、电流信号、数字量、模拟量等。 （1）CPU与I/O口的连接：通过系统总线连接的。 ①数据总线：CPU与外设间的数据传送的双向总线。 ②地址总线：传送CPU发出的地址信息的单向总线。 ③控制总线：传送CPU发出的控制信息 或外设发回的状态信息的双向总线。 I/O端口（port）：简称I/O口，指具有端口地址的寄存器或缓冲器。 I/O接口（Interface） ：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： （1）数据口（2）控制口（3）状态口 I/O端口编址是给所有I/O接口中的寄存器编址。 MCS-51使用统一编址的方式，每一端口都相当于一个RAM单元。有片内I/O接口和扩展I/O接口。☆片内I/O接口寄存器在SFR中，使用片内数据存储器空间。☆扩展I/O接口使用片外数据存储器地址空间。 输出指令 输入指令 片外寻址：MOVX @DPTR，A MOVX A，@DPTR MOVX @R0，A MOVX A，@R0 CPU与外设间的数据传送在程序控制下进行的一种方式，分为无条件传送和条件传送。 （2）中断传送 CPU不对外设进行查询，当外设需要进行数据传送且已准备就绪时才告知CPU。这时CPU接到请求后，中断原有的程序，转去与外设传送数据。数据传送完毕后，CPU再回到原有的程序执行。 优点：可以避免查询等待时间，提高CPU的利用率，应用价值极高。 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 7.2 MCS-51内部并行I/O口 51单片机内部有4个8位并行I/O接口。 片外无存储器扩展时，都可做通用I/O口。 片外有存储器扩展时， P0口：分时提供低8位地址线和双向数据总线。 P1口：通用I/O口。 P2口：提供高8位地址线。 P3口：双功能口，第一功能做通用I/O口，多用于第二功能。 1、P0口的结构 2、P2的内部结构 3、P1的内部结构 4、P3的内部结构 总 结 (1)当P0作为I/O口时，特别是作为输出时，输出级属于开漏电路，必须外接上拉电阻才会有高电平输出；如果输出转输入时，必须先向相应的锁存器写“1”，才不会影响输入电平。 当CPU内部控制信号为“1”时，P0口作为地址/数据总线使用，无法再作为I/O口使用了。 (2)P1、P2 和P3 口为准双向口, 在内部差别不大, 但使用功能有所不同。  P1口是用户专用 8 位准双向I/O口, 每一位都能独立地设定为输入或输出。 P2口是 8 位准双向I/O口。可作为扩展系统的地址总线, 输出高8位地址, 与P0 口一起组成 16 位地址总线。 P3口主要用作第二功能。 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 7.3 MCS-51并行口的扩展 在多数应用系统中，MCS-51单片机都需要外扩I/O接口电路。 I/O口扩展芯片主要有两种： ①不可编程接口芯片（TTL或CMOS锁存器、缓冲器电路等） ②可编程接口芯片 作为连接CPU和外设的接口，可编程器件可以通过软件设置不同的工作方式。 典型芯片：8255A，8155。 8255A有三个8位I/O口，3种工作方式。 A、B、C都可作为独立的I/O口。 C也可配合A口和B口使用。其中C7-4控制A口，合称A组；C3-0控制B口，合称B组。 数据线 D7-D0，PA7-PA0， PB7-PB0，PC7-PC0。 寻址线 片选信号CS A1和A0四种组合分别选择A、B、C和控制寄存器。 控制线 读信号（CPU对8255A读操作） 写信号（CPU对8255A写操作） RESET（复位） 电源线和地线 VCC和GND。 1、8255A的工作方式 方式0：基本输入输出方式 适用于无条件传送和查询方式的接口电路 方式1：选通输入输出方式（A口和B口） 适用于查询和中断