任務(wù)20 IO口擴展me

1、任務(wù)任務(wù)6-1 I/O口擴展口擴展1. I/O擴展芯片接口設(shè)計擴展芯片接口設(shè)計2. /RD、/WR信號產(chǎn)生方法信號產(chǎn)生方法3. I/O擴展芯片的編程控制擴展芯片的編程控制一任務(wù)目標(biāo)二任務(wù)要求1 1、用、用74LS24474LS244擴展擴展8 8位數(shù)據(jù)輸入口，用位數(shù)據(jù)輸入口，用74LS27374LS273擴展擴展8 8位數(shù)據(jù)輸出口，并將開關(guān)狀位數(shù)據(jù)輸出口，并將開關(guān)狀態(tài)顯示在態(tài)顯示在LEDLED發(fā)光二極管上。發(fā)光二極管上。2 2、用、用8255A8255A擴展擴展I/OI/O口，編程實現(xiàn)口，編程實現(xiàn)A A口讀入數(shù)口讀入數(shù)據(jù)通過據(jù)通過B B口送顯。口送顯。仿真演示仿真演示三 相關(guān)知識1 1、簡單、

2、簡單I/OI/O擴展擴展5151系統(tǒng)單片機的共有系統(tǒng)單片機的共有4 4個并行的個并行的3232位位I/OI/O口，但是這些口，但是這些I/OI/O口口一般不能完全供用戶自由使用，因此需要對單片機應(yīng)用系一般不能完全供用戶自由使用，因此需要對單片機應(yīng)用系統(tǒng)進行并行統(tǒng)進行并行I/OI/O口的擴展?？诘臄U展。所有擴展的所有擴展的I/OI/O或相當(dāng)于或相當(dāng)于I/OI/O的外設(shè)均與單片機擴展的片外的外設(shè)均與單片機擴展的片外RAMRAM統(tǒng)一編地址，所以對擴展統(tǒng)一編地址，所以對擴展I/OI/O口的尋址就是訪問片外口的尋址就是訪問片外RAMRAM的指令：的指令：MOVX DPTR,A MOVX DPTR,A 訪

3、問片外訪問片外RAMRAM，并且，并且/WR/WR有效，寫片外有效，寫片外RAMRAMMOVX A,DPTR MOVX A,DPTR 訪問片外訪問片外RAMRAM，并且，并且/RD/RD有效，讀片外有效，讀片外RAMRAM2 2、可編程、可編程I/OI/O接口擴展接口擴展可編程接口是指其功能可由計算機指令改變的接口芯片，可編程可編程接口是指其功能可由計算機指令改變的接口芯片，可編程I/OI/O接口利接口利用指令設(shè)置芯片內(nèi)部的控制寄存器，可使一個接口芯片執(zhí)行多種不同的用指令設(shè)置芯片內(nèi)部的控制寄存器，可使一個接口芯片執(zhí)行多種不同的接口功能，使用十分靈活。我們介紹一種簡單的常見的可編程接口功能，使用

4、十分靈活。我們介紹一種簡單的常見的可編程I/OI/O接口接口8255A8255A。8255A8255A引腳介紹引腳介紹數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線：PAPA口，口，PBPB口，口，PCPC口以及口以及DBDB總線各為總線各為8 8位，共位，共3232位。位?？刂凭€：控制線：/RD/RD讀信號，低電平有效；讀信號，低電平有效； /WR/WR寫信號，低電平有效；寫信號，低電平有效；RESETRESET為復(fù)為復(fù)位信號，高電平有效，當(dāng)位信號，高電平有效，當(dāng)RESETRESET為高電平時，為高電平時，8255A8255A內(nèi)部的所有寄存器均內(nèi)部的所有寄存器均處于復(fù)位狀態(tài)。處于復(fù)位狀態(tài)。尋址線：尋址線：/CS/CS為

5、芯片選擇線，低電平有效。我們在對為芯片選擇線，低電平有效。我們在對8255A8255A的的PAPA口進行操作口進行操作時，必須要使芯片處于選擇狀態(tài)。時，必須要使芯片處于選擇狀態(tài)。A1A1和和A0A0的四種組合的四種組合0000、0101、1010、1111分別代表了分別代表了8255A8255A內(nèi)部的內(nèi)部的4 4各寄存器地址：各寄存器地址：PAPA口、口、PBPB口、口、PCPC口和控制寄存器?？诤涂刂萍拇嫫鳌? .8255A的工作方式方式方式0 0：基本輸入輸出方式；：基本輸入輸出方式；方式方式1 1：選通輸入輸出方式；：選通輸入輸出方式；方式方式2 2：雙向數(shù)據(jù)傳送方式；：雙向數(shù)據(jù)傳送方式

6、；8255A8255A的控制寄存器的控制寄存器（1 1）方式選擇控制字）方式選擇控制字（2 2）C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字復(fù)位控制字（1 1）方式選擇控制字）方式選擇控制字D0D0：C C口低口低4 4位控制位；位控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D1D1：B B口控制位；口控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D2D2：B B口口C C口方式設(shè)置位；口方式設(shè)置位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D3D3：C C口高口高4 4位控制位；位控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D4D4：A A口控制位；口控制位；1 1為輸入，為輸

7、入，0 0為輸出。為輸出。D6D5D6D5：A A口方式設(shè)置位；口方式設(shè)置位；0000為方式為方式0 0，0101為方式為方式1 1，1010或或1111為為方式方式2.2.D7D7：必須為：必須為1 1。 （2 2）C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字復(fù)位控制字當(dāng)當(dāng)D7D7為為0 0時，可以通過把一個時，可以通過把一個C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字輸入控制復(fù)位控制字輸入控制寄存器實現(xiàn)寄存器實現(xiàn)C C口的位操作。置位口的位操作。置位/ /復(fù)位控制字與復(fù)位控制字與C C口的位操口的位操作關(guān)系如下：作關(guān)系如下：D0D0：置位：置位/ /復(fù)位控制位，復(fù)位控制位， 1 1為置位，為置位，0 0為復(fù)位

8、。為復(fù)位。D3D2D1D3D2D1：位選擇；：位選擇；000000選擇操作選擇操作PC0PC0，001001選擇操作選擇操作PC1PC1，010010選擇操作選擇操作PC2PC2，011011選擇操作選擇操作PC3PC3，100100選擇操作選擇操作PC4PC4，101101選選擇操作擇操作PC5PC5，110110選擇操作選擇操作PC6PC6，111111選擇操作選擇操作PC7PC7。D6D5D4D6D5D4：一般不用。：一般不用。D7D7：必須為：必須為0.0.四、任務(wù)分析v1 1、硬件電路、硬件電路B7B7B6B5B4B3B2B1B0B0B1B2B3B4B5B6C7C0C3C7C4C5C

9、6C2C1C0C1C2C3C4C5C6C0C1C2C3C4C5C6C7D7D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D4D5D6XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6

10、/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51ResistorResistorR31kResistorResistorR41kResistorResistorR51kResistorResistorR61kResistorResistorR71kResistorResistorR81kResistorResistorR91k+5v D9D10D11D12D13D14D15D16D03D14D27D38D413D514D617D718CLK1

11、1MR1Q02Q15Q26Q39Q412Q515Q616Q719U274HC273A02A14A26A38OE1Y018Y116Y214Y312U3:A74HC244A011A113A215A317OE19Y09Y17Y25Y33U3:B74HC244ResistorResistorR21k12U4:A74LS0434U4:B74LS0456U4:C74LS04123U5:A74LS00456U5:B74LS00硬件電路硬件電路B7B6B5B4B3B2B1B0C7C0C0C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5C6C6C7D0D1D3D4D5D6D0D0D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5

12、D6D6D7D7D7D2B0B1B2B3B4B5B6B7C7C6C5C4C3C2C1C0XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A

13、922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C120pX1CRYSTALC222pC322uFResistorResistorR18.2kvccK8ResistorResistorR121kResistorResistorR31kResistorResistorR41kResistorResistorR51kResistorResistorR61kResistorResistorR71kResistorResistorR81kResistorResistorR91kvccD9 D10 D11 D12 D13 D14

14、 D15 D16Cx按鍵閉合相應(yīng)按鍵閉合相應(yīng)Bx燈滅燈滅ResistorResistorR21kD034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RESET35CS6PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710U28255AD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U374HC373v2

15、 2、程序設(shè)計、程序設(shè)計簡單簡單I/OI/O口擴展口擴展輸入與輸出的地址均相同，只要使輸入與輸出的地址均相同，只要使P 2.7P 2.70 0即可。即可。程序：程序：LP:MOV DPTR,#7FFFHLP:MOV DPTR,#7FFFHMOVX A,DPTRMOVX A,DPTR；該指令執(zhí)行時，；該指令執(zhí)行時，RDRD為低電平，且為低電平，且P 2.7P 2.70 0，選中選中74HC24474HC244，讀入數(shù)據(jù)，讀入數(shù)據(jù)MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A；該指令執(zhí)行時，；該指令執(zhí)行時，WRWR為低電平，且為低電平，且P 2.7P 2.70 0，選中選中74HC27374HC27

16、3，輸出數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)SJMP LPSJMP LPENDEND可編程可編程I/OI/O口擴展口擴展8255A8255A內(nèi)部有內(nèi)部有4 4個寄存器，個寄存器，4 4個寄存器的地址與個寄存器的地址與/CS/CS、A0A0和和A1A1與與單片機的接口有關(guān)。單片機的接口有關(guān)。A A口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=00A1A0=00，即，即FF7CHFF7CH； B B口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=01A1A0=01，即，即FF7DHFF7DH；C C口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=10A1A0=10，即，即FF7EHFF7EH；控制寄存器：控制寄存器：/CS=0/CS=0、A

17、1A0=11A1A0=11，即，即FF7FH. FF7FH. 根據(jù)任務(wù)要求，根據(jù)任務(wù)要求，A A口讀入數(shù)據(jù)即口讀入數(shù)據(jù)即A A口為輸入方式，口為輸入方式，B B口輸出數(shù)口輸出數(shù)據(jù)送顯即據(jù)送顯即B B口為輸出方式，因此控制寄存器應(yīng)設(shè)置為控制口為輸出方式，因此控制寄存器應(yīng)設(shè)置為控制方式字即：方式字即：00010000B00010000B。程序：程序：MOV A,#10H MOV A,#10H ；控制字設(shè)置：；控制字設(shè)置：A A口為輸入方式，口為輸入方式，B B口輸出方式口輸出方式MOV DPTR,#0FF7FH MOV DPTR,#0FF7FH ；數(shù)據(jù)指針指到控制寄存器；數(shù)據(jù)指針指到控制寄存器MOVX DPTR,A MOVX DPTR