单片机IO扩展8155.ppt

单片机系统I/O扩展 并行I/O口扩展 4.1.1 89C51内部并行I/O口及其作用 51系列单片机内部有4个双向的并行I/O端口：P0～P3，共占32根引脚。P0口的每一位可以驱动8个TTL负载，P1～P3口的负载能力为三个TTL负载。有关4个端口的结构及详细说明，在前面的有关章节中已作过介绍，这里不再赘述。 在无片外存储器扩展的系统中，这4个端口都可以作为准双向通用I/O口使用。通过7.1和7.2节的介绍，我们知道，在具有片外扩展存储器的系统中， P0口分时地作为低8位地址线和数据线，P2口作为高8位地址线。这时，P0口和部分或全部的P2口无法再作通用I/O口。 P3口具有第二功能，在应用系统中也常被使用。因此在大多数的应用系统中，真正能够提供给用户使用的只有P1和部分P2、P3口。 综上所述，89C51单片机的I/O端口通常需要扩充，以便和更多的外设（例如显示器、键盘）进行联系。 在51单片机中扩展的I/O口采用与片外数据存储器相同的寻址方法，所有扩展的I/O口，以及通过扩展I/O口连接的外设都与片外RAM统一编址，因此，对片外I/O口的输入/输出指令就是访问片外RAM的指令，即： 4.1.2 简单的I/O口扩展 简单的I/O口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、三态门等作为扩展芯片，通过P0口来实现扩展的一种方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 1. 扩展实例 采用74LS244作为扩展输入、74LS273作为扩展输出的简单I/O口扩展。 ?? 74HC373芯片的功能 输出接口扩展通常用74HC373芯片来实现。该芯片是一个带允许端的8D锁存器，其芯片的引脚如图4所示，各相关引脚的功能如下： ◇D0～D7为8位数据输入端； ◇Q0～Q7为8位数据输出端； ◇G为使能控制端； ◇CLK为时钟信号，上升沿锁存数据。 4.1.3 采用8155扩展I/O口 在实训电路中采用的是另一种可编程的接口芯片8155，Intel公司研制的8155不仅具有两个8位的I/O端口(A口、B口)和一个6位的I/O端口(C口)，而且还可以提供256?B的静态RAM存储器和一个14位的定时/计数器。8155和单片机的接口非常简单，目前被广泛应用。 1. ?8155的结构和引脚 8155有40个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组成框图如图8.20所示。 图 8155的引脚图和结构框图 C B A AD0 12 PA0 21 AD1 13 PA1 22 AD2 14 PA2 23 AD3 15 PA3 24 AD4 16 PA4 25 AD5 17 PA5 26 AD6 18 PA6 27 AD7 19 PA7 28 PB0 29 CE 8 PB1 30 RD 9 PB2 31 WR 10 PB3 32 IO/M 7 PB4 33 ALE 11 PB5 34 PB6 35 PB7 36 TIMEROUT 6 PC0 37 PC1 38 TIMERIN 3 PC2 39 PC3 1 PC4 2 RESET 4 PC5 5 8155 256 字节 静态 RAM 14 位 定时 计数器 TIMER IN TIMER OUT VCC(￡?5 V) VSS(GND) PA0??PA7 IO/M CE ALE RD WR RESET AD0??AD7 PB0??PB7 PC0??PC7 我们对8155的引脚分类说明如下： (1) 地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连，用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地址。 (2) I/O口总线（22条）：PA0～PA7、PB0～PB7分别为A、B口线，用于和外设之间传递数据；PC0～PC5为C端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控制联络线。 (3) 控制总线（8条）： RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连，复位后，8155的3个端口都为输入方式。 ：读/写线，控制8155的读、写操作。 ALE：地址锁存线，高电平有效。它常和单片机的ALE端相连，在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位地址信息锁存到8155内部的地址锁存器中。因此，单片机的P0口和8155连接时，无需外接锁存器。 ：片选线，低电平有效。