单片机讲稿chapter7.ppt

第 7 章 单片机的I/O口扩展及应用 7.1? I/O口扩展概述 7.2 简单I/O口扩展 7.3 8255可编程通用并行接口芯片 7.4? 8155可编程通用并行接口芯片 供用户使用的I/O口就只剩下P1口，这些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能，因此难以满足复杂的I/O操作要求。用户可以通过对I/O口进行读和写操作来完成数据的输入和输出。 单片机为了实现数据的输入/输出传送，通常使用3种I/O传送方式。 1. 无条件传送方式 当外设和单片机能够同步工作时，可以采用无条件方式进行传送，即数据可以随时进行传送。 2. 查询方式 查询方式又称为有条件传送方式，即数据的传送是有条件的。在进行I/O操作之前，用户要通过软件查询外设是否为数据传送做好准备，只有确认外设为数据传送做好准备。单片机才能执行数据的输入/输出（I/O）操作。 3. 中断方式 当外设和计算机进行数据交换时，外设向单片机发出中断请求（即通知单片机）。单片机接到中断请求后，就作出响应，暂停正在执行的程序，而转去为设备的数据输入/输出服务。当服务完成后，程序返回，单片机再继续执行被中断的程序。 中断方式大大提高了单片机系统的工作效率，所以在单片机中被广泛应用。 1 8255可编程通用并行接口芯片 8255共有三种工作方式，这些工作方式可用软件编程来指定。 1. 工作方式0，又称基本输入输出方式 在此方式下，A口的8条线，B口的8条线，C口的高四位对应的4条线和C口的低四位对应的4条线这四部分可分别定义为输入或输出。 工作方式1，又称选通输入输出方式 在这种方式下，A口和B口仍作为数据的输出或输入口而同时要利用C口的某些位作为控制和状态信号，从而实现这种工作方式。A口和B口所使用的C口的各引线是固定不变的。 工作方式2，又称双向输入输出方式I/O操作 8255是编程接口芯片，通过控制字（控制寄存器）对其端口的工作方式和C口各位的状态进行设置。8255共有两个控制字，一个是工作方式控制字，另一个是C口置位/复位控制字。这两个控制字共用一个地址，通过最高位来选择使用那个控制字。 8255的工作方式控制字 主要功能：确定8255接口的工作方式及数据的传送方向。 8255初始化就是向控制寄存器写入工作方式控制字和C口置位/复位控制字。例如，对8255各口作如下设置：A口方式0输入，B口方式1输出，C口高位部分为输出，低位部分为输入。设8255的扩展电路如图所示，则控制寄存器的地址为7FFFH。按各口的设置要求，工作方式控制字即95H。所以初始化程序应为： MOV DPTR, #7FFFH MOV A, #95H MOVX @DPTR, A 应用举例 ???? 具体要求： ????????? 6个LED采用共阴极连接 ????????? 79H～7EH分别存放6位显示器的显示数据（0～9） ????????? 8255的A口接LED显示器位控 ????????? 8255的B口接LED显示器段控 （1）?????? 电路设计 经分析知：8255的A口、B口、C口、控制寄存器的地址分别为7FFCH、7FFDH、7FFEH、7FFFH。 （2）?????? 编写程序 8155可编程通用并行接口芯片 8155的命令字 ：8155的A口有输入和输出两种工作方式，B口也有输入和输出两种工作方式，而C口有输入方式（ALT1），输出方式（ALT2），A口控制端口方式（ALT3）以及A口 和B口控制端口方式（ALT4）四种工作方式。这些端口的工作方式是由8155内部的命令寄存器（命令字）来控制的。命令字除了规定端口的工作方式还规定了定时器/计数器的工作方式。命令字只能进行写操作。 8155的状态字 ：状态字只能读不能写，所以8155的命令字和状态字共用一个地址。当对命令/状态字进行写操作时，写进去的是命令，当对命令/状态字进行读操作时，读出来的是状态。状态字用于寄存各端口及定时器/计数器的工作状态。 8155的应用举例 键盘接口处理 ：键扫描 、去抖动 、键码计算 、等待键释放 * 7.1 MCS-51单片机的简单I/O口扩展 简单输入口扩展使用的集成芯片，比较典型的如74LS244芯片。 输出口的主要功能是进行数据保持，或者说是数据锁存。所以简单输出口扩展应使用锁存器实现。通常使用74LS377芯片，该芯片是一个具有“使能”控制端的锁存器。 Q0 × 0 × 0 0 ↑ 0 1 1 ↑ 0 Q0 × × 1 Q D CK 表7-1 74LS377功能表 高阻