io接口的擴展方法

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1、9.1概述重點內(nèi)容：1、I/O芯片與單片機的連接2、I/O芯片的地址空間分配3、I/O芯片工作方式的設(shè)置以及讀寫方法第9章擴展I/O接口9.5其他總線的擴展9.2普通并行I/O口擴展9.3利用8255A芯片的擴展I/O口9.4利用8155芯片的擴展I/O口一、I/O接口的功能二、I/O接口的數(shù)據(jù)傳送方式三、I/O接口的編址四、I/O接口擴展方法：并口擴展常用三種方法（1）并行總線擴展的方法（2）串行口擴展方法（3）I/O端口模擬串行方法9.1概述并行I/O口擴展的目的：為外圍設(shè)備提供一個輸入輸出通道。主要內(nèi)容：1、利用TTL、CMOS集成電路來擴展2

2、、利用可編程并行接口芯片來擴展一、I/O接口的功能1、速度協(xié)調(diào)由于CPU與外設(shè)速度上的差異，使得數(shù)據(jù)的I/O傳送只能在確認(rèn)外設(shè)已為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備的前提下才能進行I/O操作。2、數(shù)據(jù)鎖存單片機的工作速度快，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上保留的時間短，無法滿足慢速外設(shè)的數(shù)據(jù)接收。因此數(shù)據(jù)鎖存就成為接口電路的一項重要功能。3、輸入數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖只允許當(dāng)前時刻正在進行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)源使用數(shù)據(jù)總線，其它數(shù)據(jù)源都必須與數(shù)據(jù)總線處于隔離狀態(tài)。為此要求接口電路能為數(shù)據(jù)輸入提供三態(tài)緩沖功能。4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要使用接口電路進行數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換。其中包括：D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、串/并轉(zhuǎn)換

3、和并/串轉(zhuǎn)換等。二、I/O數(shù)據(jù)傳送方式1、無條件傳送方式在進行I/O操作時，不需要測試外部設(shè)備的狀態(tài)，可以根據(jù)需要隨時進行數(shù)據(jù)傳送操作。一般用于具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號的外部設(shè)備如機械開關(guān)、指示燈、發(fā)光二極管、數(shù)碼管等，以及工作速度非?？?，足以和CPU同步工作的外部設(shè)備如外部數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。2、程序查詢方式為了實現(xiàn)查詢方式的數(shù)據(jù)輸入輸出傳送，需要由接口電路提供外設(shè)狀態(tài)，并以軟件方法進行狀態(tài)測試。3、程序中斷方式采用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送時，當(dāng)外設(shè)為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備之后，就向CPU發(fā)出中斷請求。CPU響應(yīng)中斷后，再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序。

4、三、I/O端口的編址1、在計算機中，凡需進行讀寫操作的設(shè)備都存在著編址的問題。2、有兩種需要編址的部件（1）存儲器：存儲單元進行編址（2）接口電路：接口電路則是對其中的端口進行編址。3、I/O編址方式⑴獨立編址方式優(yōu)點是I/O地址空間和存儲器地址空間相互獨立，但需要專門設(shè)置一套I/O指令和控制信號，從而增加了系統(tǒng)的開銷。(2)統(tǒng)一編址方式統(tǒng)一編址就是把系統(tǒng)中的I/O和存儲器統(tǒng)一進行編址。在這種編址方式中，把接口中的寄存器（端口）與存儲器中的存儲單元同等對待。為此也把這種編址稱之為存儲器映像編址。接口與端口的概念接口：特指計算機與外設(shè)之間在數(shù)據(jù)傳送方面

5、的聯(lián)系。其功能主要是通過電路實現(xiàn)的。因此稱之為接口電路。端口：一個接口電路中可能包括有多個寄存器例如：保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)口保存狀態(tài)的狀態(tài)口保存命令的命令口因此一個接口電路就對應(yīng)著多個端口地址。注意：端口是供用戶使用的，用戶在編寫有關(guān)數(shù)據(jù)輸入/輸出程序時，要用到接口電路中的各個端口。因此要知道它們的設(shè)置和編址情況。①訪問擴展I/O口的方法與訪問數(shù)據(jù)存儲器完全相同，使用相同的指令，所有擴展的I/O口與片外數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址。②利用串行口擴展法擴展的外部并行I/O口不占用外部RAM地址空間。③利用并行總線擴展的方法擴展外部并行I/O口時，必須注意P0,P2,P

6、3口的負(fù)載問題，若負(fù)載能力不夠，必須進行總線驅(qū)動能力擴展。④擴展外部并行I/O口對外設(shè)的硬件具有依賴性（驅(qū)動功率、電平匹配、干擾抑制、隔離等）。四、MCS-51單片機擴展并行I/O口的注意事項普通并行I/O口在擴展時，它們的選通端或時鐘信號端要與地址線和控制線的邏輯組合輸出端相連。9.2普通并行I/O口擴展一、擴展并行輸出口例1：用鎖存器74LS377擴展并行輸出口程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,AP2.7P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0/WROED7Q7D6Q6D5Q5D4Q

7、4D3Q3D2Q2D1Q1D0Q0GD7D6D5D4D3D2D1D0805174LS373輸出設(shè)備例2：用鎖存器74LS373擴展并行輸出口程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,A例3:用74LS374擴展并行輸出口74LS374是具有三態(tài)輸出的8D邊沿觸發(fā)器，與單片機接口電路如下圖所示，74LS374的地址為7FFFH。程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVA,60HMOVX@DPTR,A程序如下：MOVDPTR,#7FFFHMOVXA,@DPTRMOV61H,A二、擴展并行輸入口用單向總線緩沖器74LS2

8、44擴展并行輸入口，硬件電路如下圖所示。74LS244的地址為7FFFH。時序三、擴展簡單的八位輸入輸出口輸