[信息与通信]第5章并行输入输出接口及其应用.ppt

第5章 8051单片机结构 ;I/O接口的作用 1. 速度协调。大多数的外设速度很慢，无法和μs或ns数量级的单片机速度相比。单片机只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提下, 才能进行I/O操作。 2. 输出时数据锁存。由于单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。I/O电路应具有数据锁存器，以保证接收设备接收。 3. 输入三态缓冲。输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能“挂”有多个数据源，为不发生冲突，只允许当前正在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应处 于隔离状态。 4. 数据转换 。一般情况下，CPU与接口进行并行数据传送。许多情况也需要传送模拟信号、串行信号，这需要数字模拟转换、并行串行转换等。;接口的概念： I/O接口（Interface）：是指单片机与外设间的I/O接口电路。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。;P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7;1. P0口 ; 作输出口时，CPU执行口的输出指令，内部数据总线上的数据在“写锁存器”信号的作用下由D端进入锁存器，经锁存器的反向端送至场效应管T2，再经T2反向，在P0.X引脚出现的数据正好是内部总线的数据。; 在作为输入方式之前曾向锁存器输出过“0”，则T2导通会使引脚箝位在“0”电平，使输入高电平“1”无法读入。所以，P0口在作为通用I/O口时，属于准双向口。; 执行“读—修改—写”类输入指令时（如：ANL P0，A），内部产生的“读锁存器”操作信号，使锁存器Q端数据进入内部数据总线，在与累加器A进行逻辑运算之后，结果又送回P0的口锁存器并出现在引脚。;P0用作地址/数据总线 ;2. P1口;3. P2口;; P2口用作输入时，数据可以读自口的锁存器，也可以读自口的引脚。这要根据输入操作采用的是“读锁存器”指令还是“读引脚”指令来决定。;(2) P2用作地址总线 ;4. P3口结构 ;; 输出时，锁存器的状态（Q端）与输出引脚的状态相同； 输入时，要先向口锁存器写入1，使引脚处于高阻输入状态。输入的数据在“读引脚”信号的作用下，进入内部数据总线。 P3口作为通用I/O口时，属于准双向口。;(2) P3用作第二功能使用 ;5. 并行端口负载能力和接口要求 ;5.3 I/O端口的简单应用 ;汇编语言程序 ORG 0000H ; 单片机复位从0000H地址开始执行程序 START: CLR P1.2 ; 将P1.2引脚设置为低电平，LED发光二极管亮 ACALL DELAY ; 调用子程序，延时200 ms SETB P1.2 ; 将P1.2引脚设置为高电平， ; LED发光二极管灭 ACALL DELAY ; 调用子程序，延时200 ms SJMP START ; 跳转循环执行 DELAY:MOV R6,#200 ; 200 ms 延时子程序 DL1: MOV R5, #250 DL2： NOP ; 1μs NOP ; 1μs DJNZ R5, DL2 ; 2μs 内循环延时大约4*250*1μs=1 ms DJNZ R6, DL1 ; 双重循环共延时大约200*1 ms=200 ms RET END;例5-2，如图所示，P1口输出接8个发光二极管(LED)L0~L7，限流电阻510Ω。低电平时发光二极管被点亮，高电平时LED熄灭。编程控制LED闪烁。 ;程序一：要求单灯左移，循环往复。 START: MOV A, #0FEH ; 将P1.0引脚设置为低电平，LED亮 LOOP: MOV P1, A RL A ; 循环左移 ACALL DELAY ; 调用子程序，延时200 ms SJMP LOOP ; 跳转循环执行 ;程序二：要求单灯左移，然后单灯右移，循环往复。 START: MOV A,#0FEH ; 将P1.0引脚设置为低电平，LED发光二极管亮 LOOP: MOV R2,#07 LOOPL: MOV P1, A RL A ACALL DELAY ; 调用子程序延时200 ms DJNZ R2, LOOPL MOV R2, #07 LOOPR: MOV P1, A RR A ACALL DELAY ; 调用子程序延时200 ms DJNZ R2, LOOPR SJMP LOOP ; 跳转循环执行; 程序三：每次其中一个灯闪烁点亮10次后，