第7章MCS-51單片機的并行IO接口及擴展ppt課件.ppt

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1、第7章MCS-51單片機的并行I/O接口及擴展7.1I/O接口的基本概念7.1.1I/O接口的作用1．實現(xiàn)與不同外設(shè)的速度匹配2．改變數(shù)據(jù)傳送方式3．改變信號的性質(zhì)和電平7.1.2外部設(shè)備的編址1．外設(shè)端口的單獨編址外設(shè)端口單獨編址的優(yōu)點是，它不占用存儲器地址，但需要CPU指令集中有專用的I/O指令，并且也要增加和兩條控制線。2．外設(shè)端口和片外存儲器統(tǒng)一編址①CPU訪問外部存儲器的一切指令均適用于對I/O端口的訪問，這就大大增強了CPU對外設(shè)端口信息的處理能力。②CPU本身不需要專門為I/O端口設(shè)置I/O指令。③外設(shè)端口地址安排靈活，數(shù)量不受限制。外設(shè)端口占用了部分存儲器地址

2、，所用譯碼電路較為復(fù)雜。7.1.3I/O數(shù)據(jù)的4種傳送方式1．同步傳送同步傳送又稱無條件傳送，類似于CPU和存儲器間的數(shù)據(jù)傳送。同步傳送比較簡單，常在以下兩種情況中使用：(1)外設(shè)工作速度非?？?2)外設(shè)工作速度非常慢2．異步傳送異步傳送又稱條件傳送，也叫查詢式傳送。在不便使用同步傳送的場合下，也可采用異步傳送來解決CPU和外設(shè)間的速度匹配問題。異步傳送的優(yōu)點是通用性好，硬件接線和查詢程序十分簡單，但CPU在查詢等待中會失去時效。為了提高CPU對外設(shè)工作的效率，I/O接口通常采用中斷傳送I/O數(shù)據(jù)的方式。3．中斷傳送中斷傳送是利用CPU本身的中斷功能和I/O接口的中斷功能來實

3、現(xiàn)對外設(shè)I/O數(shù)據(jù)的傳送采用中斷方式可使CPU和外設(shè)并行工作，CPU僅需在外設(shè)準(zhǔn)備好后才中斷主程序并進入外設(shè)中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完后又返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。因此，采用中斷方式傳送I/O數(shù)據(jù)可以大大提高CPU的工作效率。4．DMA傳送7.28051內(nèi)部的I/O端口及應(yīng)用8051單片機有4組8位I/O口：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3為準(zhǔn)雙向口，P0口為雙向三態(tài)輸入輸出口。8051的某些I/O口復(fù)用為總線接口，即數(shù)據(jù)總線和地址總線低8位分時使用P0口，地址總線高8位使用P2口，控制總線使用P3口中的某些口線。四個端口都包含一個鎖存器，即特殊功能寄存器P0～P3，一個輸出驅(qū)

4、動器和兩個（P3口為3個）三態(tài)緩沖器。這種結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)輸出時可以鎖存，但對輸入信號是不鎖存的。一般P1、P2、P3口的輸出能驅(qū)動4個LSTTL輸入，P0口的輸出能驅(qū)動8個LSTTL輸入。7.2.1I/O端口結(jié)構(gòu)及其特點1.P0口一個位的結(jié)構(gòu)2.P0口的作用特點：1）用作數(shù)據(jù)總線或者地址總線低8位。此時，P0口是真正的雙向口。（AD7～AD0）2）用作I/O。P0口用作I/O口時，是一個準(zhǔn)雙向口。此時，應(yīng)接上拉電阻。3）P0內(nèi)部無上拉電阻，執(zhí)行輸出功能時，外部必須接上拉電阻。4）若要執(zhí)行輸入功能，必須先輸出高電平（1）才能讀取該口所連接的外部數(shù)據(jù)。2.P1口一個位的結(jié)構(gòu)P1口的作

5、用特點：1）內(nèi)部具備上拉電阻，執(zhí)行輸出功能是，無須連接外部上拉電阻。2）若要執(zhí)行輸入功能，必須先輸出高電平（1）才能讀取該口所連接的外部數(shù)據(jù)。3.P2口P2口一個位的結(jié)構(gòu)P2口的作用特點：1）P2口可以輸出地址總線的高8位（A15～A8）或者作為通用I/O口使用。P2口作通用I/O口用時，是一個準(zhǔn)雙向口。2）若要執(zhí)行輸入功能，必須先輸出高電平（1）才能讀取該口所連接的外部數(shù)據(jù)。注意：P2口已當(dāng)作地址總線口使用時，由于訪問外部存儲器的操作不斷，P2口不斷送出高8位地址，故此時P2口不能再作通用I/O口使用。4.P3口P3口一個位的結(jié)構(gòu)P3引腳兼用功能P3.0串行通訊輸入（RXD

6、）P3.1串行通訊輸出（TXD）P3.2外部中斷0（INT0）P3.3外部中斷1（INT1）P3.4定時器0輸入(T0)P3.5定時器1輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通RDP3口的第二功能7.2.2MCS-51內(nèi)部I/O端口的應(yīng)用數(shù)據(jù)輸出方式MOVP0，A；累加器A中內(nèi)容送P0口ORLP0，#data；P0∨data送P0口ANLP0,A；P0∧A送P0口XRLP0,#data；P0⊕data送P0口讀端口數(shù)據(jù)方式MOVA,P1；P1鎖存器中數(shù)據(jù)送AMOVR1，P1；P1鎖存器中數(shù)據(jù)送R1MOV20H,P1；P1鎖存器中數(shù)據(jù)送20HMO

7、V@R0，P1；P1鎖存器中數(shù)據(jù)送(R0)讀引腳方式例如讀P1口低四位引腳線上信號的程序為：MOVP1，#0FH；P1口低四位鎖存器置位MOVA,P1；讀P1口低四位引腳號送A例7-2-1試編出模擬圖7-2-5中電路的程序。在51系列的C語言中對四個I/O端口進行編程，必須要利用8051的C語言頭文件，其中給出P0~P3標(biāo)號的定義。并且可以使用Px^y格式對P0~P3端口的單個位進行表示，其中x是端口0、1、2或3，y是該端口的位0~7，例如P1^7指示P1.7。#includevoi