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《單片機原理及應(yīng)用教學(xué)課件第8章mcs51的io接口擴展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、單片機原理及應(yīng)用第8章MCS-51的I/O接口擴展光華學(xué)院信息工程系王超8.1I/O口擴展概述◆MCS-51的I/O(輸入/輸出)口是MCS-51與外設(shè)交換數(shù)字信息的橋梁?！鬒/O擴展也屬于系統(tǒng)擴展的一部分?！粽嬲米鱅/O口線的只有P1口的8位I/O線和P3口的某些位線?！粼诙鄶?shù)應(yīng)用系統(tǒng)中，MCS-51單片機都需要外擴I/O接口電路。MCS-51單片機信號引腳簡介VCCVSSXTAL2 XTAL1RSTP0.0 P0.1 P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0 P1.1 P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5
2、P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0 P3.1 P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7并行口：P0、P1、P2、P3EAPSENRXD/ TXD/ INT0/INT1/ T0/ T1/ WR/ RD/1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 2040 39 38 37 36 35 34 33 32 313029282726252424222180318051875189C51P0口:低8位地址線,也可做數(shù)據(jù)總線.P2口:高8位地址線.P3口:具備第二功能8.1.1I/O接口的功能I/O接口電路應(yīng)滿足
3、以下要求：1.實現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配大多數(shù)的外設(shè)的速度很慢，無法和μs量級的單片機速度相比。單片機只有在確認外設(shè)已為數(shù)據(jù)傳送做好準備的前提下才能進行I/O操作。想知道外設(shè)是否準備好，需I/O接口電路與外設(shè)之間傳送狀態(tài)信息。2.輸出數(shù)據(jù)鎖存由于單片機工作速度快，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上保留的時間十分短暫，無法滿足慢速外設(shè)的數(shù)據(jù)接收。I/O電路應(yīng)具有數(shù)據(jù)鎖存器，以保證接收設(shè)備接收。3.輸入數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖輸入設(shè)備向單片機輸入數(shù)據(jù)時，但數(shù)據(jù)總線上面可能“掛”有多個數(shù)據(jù)源，為不發(fā)生沖突，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，其余的數(shù)據(jù)源應(yīng)處于隔離狀態(tài)。I/O接口（I
4、nterface）和I/O端口(Port)的區(qū)別：I/O端口：簡稱I/O口，常指I/O接口電路中帶有端口地址的寄存器或緩沖器，單片機通過端口地址就可以對端口中的信息進行讀寫。I/O接口：是指單片機與外設(shè)間的I/O接口芯片。一個I/O接口芯片可以有多個I/O端口，（1）數(shù)據(jù)口（2）命令口（3）狀態(tài)口8.1.2I/O端口的編址I/O端口編址是給所有I/O接口中的寄存器編址。I/O端口編址兩種方式：獨立編址與統(tǒng)一編址。1．獨立編址方式I/O寄存器地址空間和存儲器地址空間分開編址，但需一套專門的讀寫I/O的指令和控制信號。2．統(tǒng)一編址方式I/O寄存器與數(shù)據(jù)存儲器單元同等
5、對待，統(tǒng)一編址。不需要專門的I/O指令，直接使用訪問數(shù)據(jù)存儲器的指令進行I/O操作，簡單、方便且功能強。MCS-51使用統(tǒng)一編址的方式每一接口芯片中的一個功能寄存器（端口）的地址就相當(dāng)于一個RAM單元。而與外部程序存儲器無關(guān)。8.1.3I/O數(shù)據(jù)的幾種傳送方式為實現(xiàn)和不同的外設(shè)的速度匹配，I/O接口必須根據(jù)不同外設(shè)選擇恰當(dāng)?shù)腎/O數(shù)據(jù)傳送方式。I/O數(shù)據(jù)傳送的幾種傳送方式是：（1）同步傳送（2）異步傳送（3）中斷傳送。1.同步傳送方式（無條件傳送）當(dāng)外設(shè)速度和單片機的速度相比擬時，常采用同步傳送方式，最典型的同步傳送就是單片機和外部數(shù)據(jù)存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送。2.
6、查詢傳送方式（條件傳送，異步式傳送）查詢外設(shè)“準備好”后，再進行數(shù)據(jù)傳送。優(yōu)點：通用性好，硬件連線和查詢程序十分簡單，缺點：效率不高。為提高效率，通常采用中斷傳送方式。3.中斷傳送方式.外設(shè)準備好后，發(fā)中斷請求，單片機進入與外設(shè)數(shù)據(jù)傳送的中斷服務(wù)程序，進行數(shù)據(jù)的傳送。中斷服務(wù)完成后又返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。工作效率高。簡單的I/O口擴展可編程I/O口芯片利用串行口擴展并行口常用的擴展方法：簡單I/O口擴展用并行口擴展I/O口選擇TTL電路或MOS電路即能組成簡單的擴展I/O口。如：用8位三態(tài)緩沖器74LS244可擴展輸入口；用8D鎖存器74LS273、74LS373
7、、74LS377等可組成輸出口。簡單I/O擴展接口口地址的確定及編程應(yīng)用因為74LS273和74LS244都是在P2.0為0時被選通,所以二者地址都可以為FEFFH。兩個芯片的地址雖然相同,但可以通過讀寫操作來區(qū)別編程應(yīng)用如下：MOVDPTR，#0FEFFH；指向口地址MOVXA，@DPTR;指向74LS244讀入數(shù)據(jù)，檢測按鍵MOVX@DPTR，A；指向74LS273輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)動LEDSJMP$可編程I/0芯片的使用可編程I/O芯片是指芯片功能可由指令來確定，即需要對其編程。常用的I/O口芯片有8255和8155。8155的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能在8155內(nèi)部具有：
8、（1）256字節(jié)的靜態(tài)R
