AT89C51单片机系统扩展研究报告.ppt

6.4 I/O口的扩展 6.4.1 简单I/O口的扩展 只要根据“输入三态，输出锁存”的原则，选择74系列的TTL电路或MOS电路就能组成简单的扩展电路，如74LS244、74LS273、74LS373、74LS377等芯片都能组成输入、输出接口。 对于扩展的IO口的访问有两种方式： 1.单独使用一个引脚来控制扩展芯片，如我们将要介绍的实例。 2.使用地址引脚(P0口和P2口的8个脚均为地址线）和WR（P3.6，写信号引脚）、RD（P3.7，读信号引脚）引脚，这种方式为扩展的IO口分配了一个地址。 两种方式的程序控制方法是不一样的： 第一种程序中要对控制引脚编程。 第二种可以直接使用IO口的地址，这种方式我们将在后面的8255扩展中给出。 首先看第二种扩展方式的一个例子 对于AT89C51单片机，外部I/O接口和外部RAM是统一编址的，也就是说它们共用64 K存储空间。每个扩展I/O接口相当于一个扩展的外部单元，因此，访问外部接口就如同访问外部RAM一样，用的都是MOVX指令，MOVX指令产生的 、 信号可以对I/O口进行读写。图7-14给出了一个用8位三态缓冲器74LS244作为输入口和八D锁存器74LS273作为输出口组成的简单I/O口扩展电路。 图7-14 简单I/O口扩展图 接下来我们看一个使用第一种方式扩张的例子： 通过这个IO口接LED来模拟交通灯。接下来我们编程实现交通灯的控制（当然是通过这个IO口控制了），由于这个IO口是由573扩展的，所以我们首先看一下573 的使用手册。 6.4.2 可编程I/O口的扩展 1．8255的内部结构 8255是一个可编程并行I/O口芯片，由以下四个逻辑结构组成，逻辑结构图如图7-15所示。 图7-15 8255内部结构框图 2．8255的引脚介绍 8255是一个具有40个引脚的DIP封装的芯片，引脚图见图7-16。 图7-16 8255引脚图 引脚功能介绍如下： (1) ?PA0～PA7：A口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。 (2) ?PB0～PB7：B口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和8位数据输入缓冲器(不锁存)。 (3) ?PC0～PC7：C口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和8位数据输入缓冲器(不锁存)，该口可分为两个4位口使用，它除了作为输入/输出口外，还可以作为A口、B口选通工作方式操作时的状态控制信号。 (4) ? ：读控制端，低电平有效，允许从8255读取数据或状态字。 (5) ? ：写控制端，低电平有效，允许向8255写入数据或控制字。 (6) ? ：片选端，低电平有效。 (7) ?A0、A1：口地址选择端，通过A0、A1可选中8255的四个寄存器，每个寄存器口地址见表7-3。 (8) ?RESET：复位控制端，当RESET=1时，8255复位，通常与单片机的复位端直接相连。 3．8255的操作方式 8255的全部工作状态是通过读/写控制逻辑和工作方式选择来实现的。 1) 读/写控制逻辑操作选择 由单片机输出的地址线A0、A1及 、 、 来选择口的操作状态，具体说明如表7-3所示。 表7-3 8255A 控制信号功能表 2) ?8255三种工作方式的功能 8255有三种工作方式，分别是方式0、方式1和方式2，它们是通过程序对控制口送控制字来选择的，下面分别介绍三种工作方式： (1) 方式0：基本I/O方式。 A、B、C口都可以设置为这种方式，作为输出口时，数据被锁存，作为输入口时，数据不锁存。 (2) 方式1：单向选通I/O方式。只有A、B口可设为该种方式，此时C口的引脚作为联络线，以保证数据的可靠传输。 (3) 方式2：双向总线方式。 只有A口可以。