第8章--IO接口擴(kuò)展設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1、8.18.1 I I/ /O O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述 8.28.2 MCS-51MCS-51單片機(jī)與單片機(jī)與 可編程并行可編程并行I/OI/O芯片芯片8255A8255A的接口的接口8.38.3 MCS-51MCS-51與可編程芯片與可編程芯片81558155的接口的接口8.4 TTL8.4 TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/OI/O接口接口8.58.5 鍵盤鍵盤/ /顯示器接口芯片顯示器接口芯片82798279教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求 本章主要介紹本章主要介紹MCS-51MCS-51系列單片機(jī)接口電系列單片機(jī)接口電路、簡(jiǎn)單接口和可編程接口路、簡(jiǎn)單接口和可編程接口82558255、8155

2、8155、82798279的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用。的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用。 要求重點(diǎn)掌握要求重點(diǎn)掌握MCS-51MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)接口電系統(tǒng)單片機(jī)接口電路、簡(jiǎn)單電路和可編程接口路、簡(jiǎn)單電路和可編程接口82558255、81558155內(nèi)部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方法。結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方法。I/O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述v I I/ /O O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述：v 在多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中在多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中,MCS-51,MCS-51單片機(jī)都需要外單片機(jī)都需要外擴(kuò)輸入輸出擴(kuò)輸入輸出(I/O)(I/O)接口芯片。接口芯片。v MCS-51MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAMRAM和和I I/ /O O是是統(tǒng)一編址的

3、統(tǒng)一編址的, ,用戶可以把外部用戶可以把外部64K64K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器RAMRAM空間的一部分作為擴(kuò)展空間的一部分作為擴(kuò)展I/OI/O接口的地址空間。接口的地址空間。I/O擴(kuò)擴(kuò)展展概概述述v 每一個(gè)接口芯片中的一個(gè)功能寄存器口地址每一個(gè)接口芯片中的一個(gè)功能寄存器口地址就相當(dāng)于一個(gè)就相當(dāng)于一個(gè)RAMRAM存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元。v CPUCPU可以向訪問可以向訪問外部存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器RAMRAM那樣那樣訪問訪問外部外部接口芯片接口芯片, ,對(duì)其功能寄存器進(jìn)行對(duì)其功能寄存器進(jìn)行讀讀、寫寫操作操作。 I/O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述v IntelIntel公司常用的外圍接口芯片有：公司常用的外圍

4、接口芯片有：v 82558255: :可編程可編程的的通用并行接口電路通用并行接口電路(3(3個(gè)個(gè)8 8位位I/OI/O口口) )。v 81558155: :可編程的可編程的RAMRAM/ /IOIO擴(kuò)展接口電路擴(kuò)展接口電路(256(256個(gè)個(gè)RAMRAM字節(jié)單元字節(jié)單元,2,2個(gè)個(gè)8 8位位I/OI/O口口,1,1個(gè)個(gè)6 6位位I/OI/O口口,1,1個(gè)個(gè)1414位的減法位的減法定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器) )。v I/O擴(kuò)擴(kuò)展展概概述述v 82798279: :可編程鍵盤可編程鍵盤、顯示接口顯示接口。v 它們都可以和它們都可以和MCS-51MCS-51單片機(jī)直接相接單片機(jī)直接相接, ,

5、且接且接口邏輯十分簡(jiǎn)單。口邏輯十分簡(jiǎn)單。v 另外另外74LS74LS系列的系列的LSTTLLSTTL電路也可以作為電路也可以作為MCS-MCS-5151的擴(kuò)展的擴(kuò)展I/OI/O口口, ,如如74LS37374LS373、74LS37774LS377等。等。v 常用的常用的I/OI/O編址有兩種方式編址有兩種方式: :獨(dú)立編址方式和獨(dú)立編址方式和統(tǒng)一編址方式。統(tǒng)一編址方式。I/O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述v 所謂獨(dú)立編址所謂獨(dú)立編址, ,就是把就是把I/OI/O和存儲(chǔ)器分開進(jìn)行和存儲(chǔ)器分開進(jìn)行編址編址, ,亦即各編各的地址。亦即各編各的地址。v 這樣在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中就形成了兩個(gè)獨(dú)立的地這樣在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中就形

6、成了兩個(gè)獨(dú)立的地址空間址空間: :存儲(chǔ)器地址空間和存儲(chǔ)器地址空間和I/OI/O地址空間。地址空間。 因此在使用獨(dú)立編址方式的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)因此在使用獨(dú)立編址方式的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)中中, ,除存儲(chǔ)器讀寫指令外除存儲(chǔ)器讀寫指令外, ,還有專門的還有專門的I/OI/O指令以指令以進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出操作。進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出操作。I/O擴(kuò)擴(kuò)展展概概述述v 統(tǒng)一編址就是把系統(tǒng)中的統(tǒng)一編址就是把系統(tǒng)中的I/OI/O和存儲(chǔ)器統(tǒng)一和存儲(chǔ)器統(tǒng)一進(jìn)行編址。進(jìn)行編址。v 在這種編址方式中在這種編址方式中, ,把把I/OI/O接口中的寄存器接口中的寄存器( (端口端口) )與存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元同等對(duì)待。與存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元同

7、等對(duì)待。 采用這種編址方式的計(jì)算機(jī)只有一個(gè)統(tǒng)一的采用這種編址方式的計(jì)算機(jī)只有一個(gè)統(tǒng)一的地址空間地址空間, ,該地址空間既供存儲(chǔ)器編址使用該地址空間既供存儲(chǔ)器編址使用, ,也供也供I/OI/O編址使用。編址使用。I/O擴(kuò)展概述擴(kuò)展概述v MCSMCS- -5151單片機(jī)使用單片機(jī)使用統(tǒng)一編址統(tǒng)一編址方式方式：v 因此在接口電路中的因此在接口電路中的I/OI/O編址也采用編址也采用1616位位地址地址, ,同存儲(chǔ)單元地址長(zhǎng)度一樣。同存儲(chǔ)單元地址長(zhǎng)度一樣。v 對(duì)對(duì)片外片外I I/ /O O的的輸入輸出輸入輸出指令指令就是訪問就是訪問RAMRAM的的指令指令。v MCS-51MCS-51單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展

8、單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展I/OI/O接口設(shè)計(jì)時(shí)，接口設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下幾個(gè)問題：要注意以下幾個(gè)問題： I/O擴(kuò)擴(kuò)展展概概述述 (1) (1)熟悉熟悉MCS-51MCS-51本身的本身的P PO OPP3 3口特性及指令功能?？谔匦约爸噶罟δ堋?(2)(2)分析清楚要擴(kuò)展的接口芯片的功能、結(jié)構(gòu)及能力。分析清楚要擴(kuò)展的接口芯片的功能、結(jié)構(gòu)及能力。 (3)(3)在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)要注意接口電平及驅(qū)動(dòng)能力。在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)要注意接口電平及驅(qū)動(dòng)能力。 (4)(4)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序要注意設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序要注意, ,防止總線上的數(shù)據(jù)沖突。防止總線上的數(shù)據(jù)沖突。 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的數(shù)據(jù)傳送控制方式。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的

9、數(shù)據(jù)傳送控制方式。8255A芯芯片片介介紹紹v 8255A芯片介紹芯片介紹v 8255A8255A是是IntelIntel公司生產(chǎn)的可編程輸入輸出接口芯公司生產(chǎn)的可編程輸入輸出接口芯片，它具有片，它具有3 3個(gè)個(gè)8 8位的并行位的并行I/OI/O口，分別為口，分別為PAPA口、口、PBPB口和口和PCPC口，其中口，其中PCPC口又分為高口又分為高4 4位口（位口（PC7PC7 PC4PC4）和低）和低4 4位口（位口（PC3 PC3 PC0 PC0），它們都可以通），它們都可以通過軟件編程來改變過軟件編程來改變I/OI/O口的工作方式?？诘墓ぷ鞣绞健?255A8255A可以可以與與MCS-5

10、1MCS-51單片機(jī)直接接口。單片機(jī)直接接口。8255A芯芯片片介介紹紹v 8255A的引腳如圖的引腳如圖8-1所示。所示。8255A的結(jié)構(gòu)框圖如的結(jié)構(gòu)框圖如圖圖8-2所示。所示。 它由以下幾個(gè)部分組成：它由以下幾個(gè)部分組成：(1)數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口A、B、CPA口：一個(gè)口：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器；一個(gè)和緩沖器；一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PB口：一個(gè)口：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器；一個(gè)和緩沖器；一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。PC口：一個(gè)口：一個(gè)8位的輸出鎖存器；位的輸出鎖存器；一個(gè)一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸人緩沖器。位數(shù)據(jù)輸人緩沖器。8

11、255A芯芯片片介介紹紹v 8255A的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖8255A芯芯片片介介紹紹 （2）A組和組和B組控制電路組控制電路這是兩組根據(jù)這是兩組根據(jù)CPU寫入的寫入的“命令字命令字”控制控制8255A工作方式工作方式的控制電路。的控制電路。A組控制組控制PA口和口和PC口的上半部（口的上半部（PC7-PC4）；）；B組控制組控制PB口和口和PC口的下半部（口的下半部（PC3-PC0）。）。(3)雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器 這是這是8255A和和CPU數(shù)據(jù)總線的接口，數(shù)據(jù)總線的接口，CPU和和8255A之間的之間的命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)的傳遞都通過雙向三態(tài)總線緩沖器傳送命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)的傳遞

12、都通過雙向三態(tài)總線緩沖器傳送的，的，D7-D0接接CPU的數(shù)據(jù)總線。的數(shù)據(jù)總線。8255A芯芯片片介介紹紹(4)讀寫和控制邏輯讀寫和控制邏輯A0、A1、 CS 為為8255A的端口選擇信號(hào)和片選信號(hào)，的端口選擇信號(hào)和片選信號(hào)， RD 、WR 為為8255A的讀寫控制信號(hào)，這些信號(hào)線分別和的讀寫控制信號(hào)，這些信號(hào)線分別和MCS-51的地址線和的地址線和讀寫信號(hào)線相連接，實(shí)現(xiàn)讀寫信號(hào)線相連接，實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)對(duì)8255A的口選擇和數(shù)據(jù)傳送。的口選擇和數(shù)據(jù)傳送。CPU對(duì)對(duì)8255A的的A口、口、B口、口、C口和控制口的尋址如表口和控制口的尋址如表8-1所示。所示。(5)復(fù)位控制復(fù)位控制引腳引腳RESET

13、為復(fù)位信號(hào)輸入腳，高電平有效。復(fù)位有效時(shí)，它把為復(fù)位信號(hào)輸入腳，高電平有效。復(fù)位有效時(shí)，它把控制寄存器清零和控制寄存器清零和 置所有端口置所有端口(A、B、C)為輸入方式。為輸入方式。 8255A芯芯片片介介紹紹v 表表8-1 8255A端口選擇表端口選擇表操作操作CSA1A0RDWR功能功能輸入輸入00001A口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(讀端口讀端口A)輸入輸入00101B口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(讀端口讀端口B)輸入輸入01001C口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(讀端口讀端口C)輸入輸入01101狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線輸出輸出00010數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線A口口(寫端口寫端口A)輸出輸出00110數(shù)

14、據(jù)總線數(shù)據(jù)總線B口口(寫端口寫端口B)輸出輸出01010數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線C口口(寫端口寫端口C)輸出輸出01110數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線控制寄存器控制寄存器禁止禁止1數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)3種種工工作作方方式式及及選選擇擇 v8255A的的3種工作方式及選擇種工作方式及選擇v 8255A有三種基本工作方式：有三種基本工作方式： 方式方式0一基本輸入輸出；一基本輸入輸出； 方式方式1一選通輸入輸出；一選通輸入輸出； 方式方式2一雙向傳送一雙向傳送(僅僅PA口口)。v 工作方式的選擇由工作方式的選擇由CPU輸出的控制字決定。輸出的控制字決定。1“方式方式”選擇控制字選擇控制字8255A的工作方

15、式，它可由的工作方式，它可由CPU送出一個(gè)控制字到送出一個(gè)控制字到8255A的控制字寄存器來選擇。的控制字寄存器來選擇。 這個(gè)控制字的格式如圖這個(gè)控制字的格式如圖8-3所示，可以分別選擇端口所示，可以分別選擇端口A和端口和端口B的的工作方式，端口工作方式，端口C分成兩部分，上半部分隨端口分成兩部分，上半部分隨端口A，下半部隨端，下半部隨端口口B。端口端口A有方式有方式0、1和和2三種，而端口三種，而端口B只能工作于方式只能工作于方式0和和1。最高。最高位位D7是該控制字的標(biāo)志位，其狀態(tài)固定為是該控制字的標(biāo)志位，其狀態(tài)固定為1，用于表明本字節(jié)是，用于表明本字節(jié)是方式控制字。方式控制字。3種種工工

16、作作方方式式及及選選擇擇8255A8255A的的控控制制字字3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v 例例8-1： 若對(duì)若對(duì)8255A作如下設(shè)置：作如下設(shè)置：A口方式口方式0輸入，輸入，B口方式口方式1輸出，輸出，C口高位部分輸出低位部分為輸口高位部分輸出低位部分為輸入。設(shè)控制寄存器地址為入。設(shè)控制寄存器地址為0FFFBH。按各口的設(shè)置要求，工作方式控制字為按各口的設(shè)置要求，工作方式控制字為10010101B，即，即95H。則初始化程序段為：。則初始化程序段為：MOV DPTR，#0FFFBHMOV A，#95HMOVX DPTR，A3種種工工作作方方式式及及選選擇擇2C口按位置位口按位置位/復(fù)位

17、功能復(fù)位功能端口端口C的的8位中的任一位，可用一個(gè)寫入位中的任一位，可用一個(gè)寫入8255A的控制口的置位復(fù)的控制口的置位復(fù)位控制字來置位或復(fù)位。這個(gè)功能主要用于控制?？刂谱值母袷轿豢刂谱謥碇梦换驈?fù)位。這個(gè)功能主要用于控制。控制字的格式如圖如圖8-4所示。所示。D7是該控制字的標(biāo)志，其狀態(tài)固定為是該控制字的標(biāo)志，其狀態(tài)固定為0。v 例例8-2：如果想把：如果想把8255A的的C口的口的PC1置置1，PC7復(fù)位，該如復(fù)位，該如何對(duì)何對(duì)8255A編程。將編程。將03H寫入控制口，置寫入控制口，置“1”PC1；0EH寫寫入控制口，清入控制口，清“0”PC7。設(shè)控制寄存器地址為。設(shè)控制寄存器地址為0FF

18、FBH。程序如下：程序如下：MOV DPTR，#0FFFBHMOV A，#03HMOVX DPTR，AMOV A，#0EH MOVX DPTR，A3種種工工作作方方式式及及選選擇擇3種種工工作作方方式式及及選選擇擇3方式方式0的功能的功能兩個(gè)兩個(gè)8位端口位端口(A和和B)和兩個(gè)和兩個(gè)4位端口位端口(口口C)。任一個(gè)端口都可以作為輸入或輸出。任一個(gè)端口都可以作為輸入或輸出。輸出是鎖存的。輸出是鎖存的。輸入是不鎖存的。輸入是不鎖存的。在方式在方式0時(shí)，各個(gè)端口的輸入、輸出可有時(shí)，各個(gè)端口的輸入、輸出可有16種種不同的組合。不同的組合。 在這種工作方式下，由于是無條件的傳送，所以不需要狀在這種工作方

19、式下，由于是無條件的傳送，所以不需要狀態(tài)端口，三個(gè)端口都可作為數(shù)據(jù)端口。在態(tài)端口，三個(gè)端口都可作為數(shù)據(jù)端口。在MCS-51系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，只要執(zhí)行只要執(zhí)行MOVX類指令，便可完成輸入輸出操作。類指令，便可完成輸入輸出操作。3種種工工作作方方式式及及選選擇擇4、方式、方式1的功能的功能v (1)方式方式1的基本功能的基本功能用作一個(gè)或兩個(gè)選通端口。用作一個(gè)或兩個(gè)選通端口。每一個(gè)端口包含有：每一個(gè)端口包含有：8位數(shù)據(jù)端口；三條控制位數(shù)據(jù)端口；三條控制線線(是固定指定的，不能用程序改變是固定指定的，不能用程序改變)；提供中斷；提供中斷邏輯。邏輯。任何一個(gè)端口都可以作為輸入或輸出。任何一個(gè)端口都可以作

20、為輸入或輸出。若只有一個(gè)端口工作于方式若只有一個(gè)端口工作于方式1，余下的，余下的13位，位，可以工作在方式可以工作在方式0(由控制字決定由控制字決定)。若兩個(gè)端口都工作于方式若兩個(gè)端口都工作于方式1，端口，端口C還留下兩還留下兩位，這兩位可以由程序指定作為輸入或輸出，也位，這兩位可以由程序指定作為輸入或輸出，也具有置位復(fù)位功能。具有置位復(fù)位功能。3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v (2)方式方式1輸入輸入當(dāng)任一端口工作于方式當(dāng)任一端口工作于方式1輸入時(shí)，其邏輯組態(tài)如輸入時(shí)，其邏輯組態(tài)如圖圖85所示。其各個(gè)控制信號(hào)的意義為：所示。其各個(gè)控制信號(hào)的意義為：STB(Strobe)：選通脈沖（輸入）

21、，低電平有：選通脈沖（輸入），低電平有效。效。IBF（Input Buffer Full）輸入緩沖器滿信號(hào)）輸入緩沖器滿信號(hào)（輸出），高電平有效。這是一個(gè)（輸出），高電平有效。這是一個(gè)8255A輸出的輸出的狀態(tài)信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)。INTR(Interrupt Request)：中斷請(qǐng)求信號(hào)（輸：中斷請(qǐng)求信號(hào)（輸出），高電平有效。這是出），高電平有效。這是8255A的的個(gè)輸出信號(hào)，個(gè)輸出信號(hào)，可用于作為向可用于作為向CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)，以要求的中斷請(qǐng)求信號(hào)，以要求CPU服務(wù)。服務(wù)。INTEA和和INTEB為中斷使能信號(hào)；為中斷使能信號(hào)；3種種工工作作方方式式及及選選擇擇方式方式1 1輸入組態(tài)輸入組

22、態(tài)3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v (3)方式方式1輸出輸出方式方式1輸出時(shí)，其邏輯組態(tài)如圖輸出時(shí)，其邏輯組態(tài)如圖8-6所示，主要的所示，主要的控制信號(hào)如下：控制信號(hào)如下：OBF(Output Buffer Full)：輸出緩沖器滿信號(hào)，：輸出緩沖器滿信號(hào)，低電平有效，這是低電平有效，這是8255A輸出給外設(shè)的一個(gè)控制輸出給外設(shè)的一個(gè)控制信號(hào)。信號(hào)。ACK(Achowledge)：低電平有效。這是一個(gè)外：低電平有效。這是一個(gè)外設(shè)的響應(yīng)信號(hào)，指示設(shè)的響應(yīng)信號(hào)，指示CPU輸出給輸出給8255A的數(shù)據(jù)已的數(shù)據(jù)已經(jīng)由外設(shè)接受。經(jīng)由外設(shè)接受。INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平

23、有效。INTEA：由：由PC6的置位復(fù)位控制。的置位復(fù)位控制。INTEB: 由由PC2的置位復(fù)位控制。的置位復(fù)位控制。 3種種工工作作方方式式及及選選擇擇方方式式1輸輸出出組組態(tài)態(tài)3種種工工作作方方式式及及選選擇擇5方式方式2的功能的功能該工作方式的主要功能該工作方式的主要功能:方式方式2只用于端口只用于端口A，端口，端口B無此種工作方式。無此種工作方式。 一個(gè)一個(gè)8位的雙向總線端口位的雙向總線端口(端口端口A)和一個(gè)和一個(gè)5位控制端口位控制端口(端端 口口C)。輸入和輸出是鎖存的。輸入和輸出是鎖存的。5位控制端口用作端口位控制端口用作端口A的控制和狀態(tài)信息。的控制和狀態(tài)信息。3種種工工作作方

24、方式式及及選選擇擇v 8255A工作在方式工作在方式2時(shí)，其邏輯組態(tài)如圖時(shí)，其邏輯組態(tài)如圖87所示。各個(gè)信所示。各個(gè)信號(hào)的意義為：號(hào)的意義為：INTR(中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求)：高電平有效。在輸入和輸出方式時(shí)，：高電平有效。在輸入和輸出方式時(shí)，都可用來作為向都可用來作為向CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)。的中斷請(qǐng)求信號(hào)。OBF(輸出緩沖器滿輸出緩沖器滿)：低電平有效。它是對(duì)外設(shè)的一種：低電平有效。它是對(duì)外設(shè)的一種選通信號(hào)，表示選通信號(hào)，表示CPU已把數(shù)據(jù)輸出至端口已把數(shù)據(jù)輸出至端口A。 ACK(響應(yīng)信號(hào)響應(yīng)信號(hào))：低電平有效。它啟動(dòng)端口：低電平有效。它啟動(dòng)端口A的三態(tài)輸?shù)娜龖B(tài)輸出緩沖器，送出數(shù)據(jù)；否則，輸出緩沖

25、器處在高阻狀態(tài)。出緩沖器，送出數(shù)據(jù)；否則，輸出緩沖器處在高阻狀態(tài)。3種種工工作作方方式式及及選選擇擇INTEl(與輸出緩沖器相關(guān)的中斷屏蔽觸發(fā)器與輸出緩沖器相關(guān)的中斷屏蔽觸發(fā)器)：由：由PC6的的置位復(fù)位控制。置位復(fù)位控制。STB(選通輸入選通輸入)：低電平有效。這是外設(shè)供給：低電平有效。這是外設(shè)供給8255A的選的選通信號(hào)，它把輸人數(shù)據(jù)選通至通信號(hào)，它把輸人數(shù)據(jù)選通至8255A的輸人鎖存器。的輸人鎖存器。IBF(輸入緩沖器滿輸入緩沖器滿)：高電平有效。它是一個(gè)狀態(tài)信息，：高電平有效。它是一個(gè)狀態(tài)信息，指示數(shù)據(jù)已進(jìn)入輸入鎖存器。指示數(shù)據(jù)已進(jìn)入輸入鎖存器。INTE2(與輸入緩沖器相關(guān)的中斷屏蔽觸

26、發(fā)器與輸入緩沖器相關(guān)的中斷屏蔽觸發(fā)器)：由：由PG4的置位復(fù)位控制。的置位復(fù)位控制。3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v 接口應(yīng)用舉例接口應(yīng)用舉例v 例例8-3：在：在8051單片機(jī)上擴(kuò)展一片單片機(jī)上擴(kuò)展一片8255A芯片，設(shè)端口芯片，設(shè)端口A為為方式方式0輸入，端口輸入，端口B方式方式0輸出，端口輸出，端口C（上半部）（上半部）PC7PC4輸入，端口輸入，端口C（下半部）（下半部）PC3PC0輸出。要求從輸出。要求從A口口讀入的數(shù)據(jù)從讀入的數(shù)據(jù)從B口輸出。試設(shè)計(jì)擴(kuò)展接口電路，并給出初口輸出。試設(shè)計(jì)擴(kuò)展接口電路，并給出初始化程序。始化程序。完成上述功能的接口電路如圖完成上述功能的接口電路如圖8

27、-8所示。所示。3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v 8255A的擴(kuò)展接口圖的擴(kuò)展接口圖3種種工工作作方方式式及及選選擇擇v 根據(jù)題目要求，根據(jù)題目要求，8255A的控制字為的控制字為10011000B=98H(控制字的格式見圖控制字的格式見圖8-3)。初始化程序清單如下：初始化程序清單如下：MOV A，#98HMOV DPTR，#7FFFHMOVX DPTR, A MOV DPTR, #7FFCHMOVX A, DPTRINC DPTRMOVX DPTR,A8155芯芯片片介介紹紹v MCSMCS5151與可編程芯片與可編程芯片81558155的接口：的接口：v Intel 8155/815

28、6Intel 8155/8156芯片內(nèi)包含有芯片內(nèi)包含有256256個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)的的RAMRAM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器( (靜態(tài)靜態(tài)) )、兩個(gè)可編程的兩個(gè)可編程的8 8位并行口位并行口PAPA和和PBPB、一個(gè)可編程的一個(gè)可編程的6 6位并行口位并行口PCPC、以及、以及一一個(gè)個(gè)1414位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器。v PAPA口和口和PBPB口可工作于基本輸入輸出方式口可工作于基本輸入輸出方式( (同同8255A8255A的方式的方式0)0)或選通輸入輸出方式或選通輸入輸出方式( (同同8255A8255A的方式的方式1)1)。 8155芯芯片片介介紹紹v 8155 8155芯片介紹：芯片介紹

29、： 1.1.81558155的結(jié)構(gòu)與引腳的結(jié)構(gòu)與引腳 81558155芯片為芯片為4040引腳雙列直插封裝引腳雙列直插封裝, ,單一的單一的+5V+5V電源電源, ,其引腳排列如圖其引腳排列如圖8-98-9所示。其邏輯結(jié)構(gòu)所示。其邏輯結(jié)構(gòu)如圖如圖8-108-10所示。各引腳的功能說明如下：所示。各引腳的功能說明如下：v RESETRESET:8155:8155內(nèi)部?jī)?nèi)部復(fù)位復(fù)位信號(hào)輸入端。高電平信號(hào)輸入端。高電平有效。有效。81558155被初始復(fù)位后被初始復(fù)位后I I/ /O O口變?yōu)檩斎敕绞娇谧優(yōu)檩斎敕绞健?155芯芯片片介介紹紹v 8155A引腳圖與引腳圖與8155A邏輯結(jié)構(gòu)圖邏輯結(jié)構(gòu)圖8

30、155芯芯片片介介紹紹8155芯芯片片介介紹紹v AD0AD0 AD7AD7: :三態(tài)的三態(tài)的地址地址/ /數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線。地址可以。地址可以是是81558155的的RAMRAM單元地址或單元地址或I/OI/O口地址?？诘刂?。v CECE: :片選片選信號(hào)線信號(hào)線, ,低電平有效。低電平有效。v IOIO/ /M M:8155:8155的的RAMRAM存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和I/OI/O口選擇線口選擇線,IO,IOM=M=0 0,AD0AD7,AD0AD7的地址為的地址為8155RAM8155RAM單元的地址單元的地址, ,對(duì)對(duì)RAMRAM進(jìn)行讀寫進(jìn)行讀寫。IO/M=IO/M=1 1,AD0AD7,AD

31、0AD7的地址為的地址為8155 I/O8155 I/O口的地址口的地址, ,對(duì)對(duì)I I/ /O O口進(jìn)行讀寫口進(jìn)行讀寫。 8155芯芯片片介介紹紹v RDRD: :讀讀選通信號(hào)選通信號(hào), ,低電平有效。低電平有效。v WRWR; ;寫寫選通信號(hào)選通信號(hào), ,低電平有效。低電平有效。v ALEALE: :地址鎖存允許端地址鎖存允許端, ,高電平有效。高電平有效。v TIMERINTIMERIN: :定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器輸入端計(jì)數(shù)器輸入端。v TIMEROUTTIMEROUT: :定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器輸出端輸出端。v Vcc:+5VVcc:+5Vv Vss:Vss:地地8155芯芯

32、片片介介紹紹v PAPA0 0 PAPA7 7: :端口端口A A的通用的通用I/OI/O線線, ,由程序控制由程序控制的命令寄存器選擇輸入的命令寄存器選擇輸入/ /輸出方向。輸出方向。v PBPB0 0 PBPB7 7: :端口端口B B的通用的的通用的I/OI/O線線, ,由程序控由程序控制的命令寄存器選擇輸入制的命令寄存器選擇輸入/ /輸出方向。輸出方向。v PCPC0 0 PCPC5 5: :端口端口C C的的I/OI/O線線或或作為作為PAPA口和口和PBPB口口的控制信號(hào)的控制信號(hào)。通過命令寄存器實(shí)現(xiàn)程序控制。通過命令寄存器實(shí)現(xiàn)程序控制。8155芯芯片片介介紹紹v 當(dāng)當(dāng)PCPC0

33、0PCPC5 5用作控制信號(hào)時(shí)，作用如下：用作控制信號(hào)時(shí)，作用如下：PC0PC0一一AINTR(AINTR(口口A A的中斷請(qǐng)求的中斷請(qǐng)求) )PC1PC1一一ABF(ABF(口口A A緩沖器滿緩沖器滿) )PC2PC2一一ASTB(ASTB(口口A A選通脈沖選通脈沖) )PC3PC3一一BINTR(BINTR(口口B B的中斷請(qǐng)求的中斷請(qǐng)求) )PC4PC4一一BBF(BBF(口口B B的緩沖器滿的緩沖器滿) )PC5PC5一一BSTB(BSTB(口口B B選通脈沖選通脈沖) )8155芯芯片片介介紹紹 2.CPU2.CPU對(duì)對(duì)81558155的的RAMRAM單元和單元和I/OI/O的尋址

34、的尋址 IOIO/ /M M= =0 0時(shí)時(shí), ,CPUCPU對(duì)對(duì)81558155的的256256個(gè)字節(jié)的個(gè)字節(jié)的RAMRAM尋址尋址。 IOIO/ /M M= =1 1時(shí)時(shí), ,CPUCPU對(duì)對(duì)81558155的的I I/ /O O尋址尋址,8155,8155的的I/OI/O口編址如表口編址如表8-38-3所示。所示。8155芯芯片片介介紹紹 表表8-3 8-3 8155I8155I/ /O O口編址口編址A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1 A0A0選中選中I/OI/O口及寄存器口及寄存器 0 00 00 0命令及狀態(tài)口命令及狀態(tài)口 0 00 01 1PAPA口口 0

35、01 10 0PBPB口口 0 01 11 1PCPC口口 1 10 00 0TLTL定時(shí)器低定時(shí)器低8 8位位 1 10 01 1THTH定時(shí)器高定時(shí)器高6 6位位8155芯芯片片介介紹紹CECE* *IO/MIO/M* *A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0所選的端口所選的端口0 01 10 00 00 0命令命令/ /狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器0 01 10 00 01 1A A口口0 01 10 01 10 0B B口口0 01 10 01 11 1C C口口0 01 11 10 00 0計(jì)數(shù)器低計(jì)數(shù)器低8 8位位0 01 11 10 01 1計(jì)數(shù)器高計(jì)數(shù)器高6

36、6位位0 00 0RAMRAM單元單元8155H8155H各端口地址分配各端口地址分配8155芯芯片片介介紹紹 3.81553.8155的命令字和狀態(tài)字的命令字和狀態(tài)字 以及以及I IO O的工作方式的工作方式v 81558155內(nèi)部的內(nèi)部的命令寄存器命令寄存器和和狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器使用使用同一個(gè)端口地址同一個(gè)端口地址( (見表見表8-3)8-3)。v 命令寄存器只能寫入不能讀出命令寄存器只能寫入不能讀出, ,狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器只能讀出不能寫入。只能讀出不能寫入。v 8155I/O8155I/O口的工作方式由口的工作方式由CPUCPU寫入命令寄存寫入命令寄存器的控制字確定。器的控制字確定。

37、8155芯芯片片介介紹紹v 8 8位位命令寄存器命令寄存器的的低低4 4位位定義定義A A口口、B B口口和和C C口的操作方式口的操作方式；v D4D4、D5D5位位確定確定A A口口、B B口口以選通輸入輸出以選通輸入輸出方式工作時(shí)方式工作時(shí)是否允許申請(qǐng)中斷是否允許申請(qǐng)中斷；v D6D6、D7D7位位為為定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器運(yùn)行控制位計(jì)數(shù)器運(yùn)行控制位。v 命令字的格式如圖命令字的格式如圖8-118-11所示。所示。8155芯芯片片介介紹紹8155A工工作作方方式式控控制制字字格格式式81558155的命令字的命令字8155芯芯片片介介紹紹 (1) (1)I I/ /O O的工作方式的工

38、作方式 基本基本I I/ /O O: :當(dāng)當(dāng)81558155編程為基本輸入輸出編程為基本輸入輸出方式時(shí)方式時(shí), ,可用于無條件可用于無條件I I/ /O O操作操作。 選通選通I I/ /O O: :當(dāng)當(dāng)81558155的的PAPA口編程為選通口編程為選通I/OI/O工作方式時(shí)工作方式時(shí),PC,PC口低口低3 3位作位作PAPA口聯(lián)絡(luò)線口聯(lián)絡(luò)線,PC,PC口其口其余位作余位作I/OI/O線線,B,B口定義為基本口定義為基本I/O;I/O;當(dāng)當(dāng)PAPA口口和和PBPB口均定義為選通口均定義為選通I/OI/O方式時(shí)方式時(shí), ,PCPC口作口作PAPA口口、PBPB口聯(lián)絡(luò)線口聯(lián)絡(luò)線。8155芯芯片片

39、介介紹紹v 8155選通選通I/O邏輯結(jié)構(gòu)圖邏輯結(jié)構(gòu)圖8155芯芯片片介介紹紹v INTRINTR: :中斷請(qǐng)求輸出線中斷請(qǐng)求輸出線, ,作為作為CPUCPU的中斷源的中斷源, ,高電平有效。高電平有效。v BFBF:I/O:I/O口緩沖器狀態(tài)標(biāo)志輸出線?？诰彌_器狀態(tài)標(biāo)志輸出線。緩沖器緩沖器存有數(shù)據(jù)存有數(shù)據(jù)( (滿滿) )時(shí)時(shí), ,BFBF為高電平為高電平, ,否則為低電平。否則為低電平。v STBSTB: :設(shè)備選通信號(hào)輸入線設(shè)備選通信號(hào)輸入線, ,低電平有效。低電平有效。8155芯芯片片介介紹紹8155芯芯片片介介紹紹 (2) (2)狀態(tài)字狀態(tài)字 81558155有一個(gè)狀態(tài)寄存器有一個(gè)狀態(tài)

40、寄存器, ,鎖存鎖存8155I8155I/ /O O口和口和定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài), ,供供CPUCPU查詢查詢。 狀態(tài)寄存器只能讀出狀態(tài)寄存器只能讀出, ,不能寫入不能寫入, ,而且而且和命和命令寄存器共用一個(gè)口地址令寄存器共用一個(gè)口地址。 CPUCPU對(duì)該地址寫入的是命令字對(duì)該地址寫入的是命令字, ,對(duì)該地址讀對(duì)該地址讀出的是出的是81558155的狀態(tài)。的狀態(tài)。8155芯芯片片介介紹紹v 81558155狀態(tài)寄存器格式狀態(tài)寄存器格式8155H8155H的狀態(tài)字的狀態(tài)字8155芯芯片片介介紹紹 4 481558155內(nèi)部定時(shí)器內(nèi)部定時(shí)器 81558155的定時(shí)器

41、為的定時(shí)器為1414位的減法計(jì)數(shù)器位的減法計(jì)數(shù)器, ,對(duì)輸對(duì)輸入脈沖進(jìn)行減法計(jì)數(shù)入脈沖進(jìn)行減法計(jì)數(shù), ,外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳端端TIMERINTIMERIN、TIMEROUTTIMEROUT。 1414位定時(shí)器由位定時(shí)器由04H(04H(低低8 8位位) )和和05H(05H(高高6 6位位) )兩個(gè)字節(jié)組成兩個(gè)字節(jié)組成。8155芯芯片片介介紹紹 TIMERIN TIMERIN為為定時(shí)器時(shí)鐘輸入端定時(shí)器時(shí)鐘輸入端, ,可可接系統(tǒng)接系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖, ,作定時(shí)方式作定時(shí)方式; ;也可也可接外部輸入脈沖接外部輸入脈沖, ,作記數(shù)方式。作記數(shù)方式。 TIMEROUTTIMER

42、OUT為為定時(shí)器輸出定時(shí)器輸出, ,輸出各種脈沖輸出各種脈沖信號(hào)波形信號(hào)波形。8155芯芯片片介介紹紹v T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0T7T7T6T6T5T5T4T4T3T3T2T2T1T1T0T0計(jì)數(shù)長(zhǎng)度低位計(jì)數(shù)長(zhǎng)度低位T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0M2M2M1M1T13T13T12T12T11T11T10T10T9T9T8T8定時(shí)器方式定時(shí)器方式計(jì)數(shù)長(zhǎng)度高位計(jì)數(shù)長(zhǎng)度高位圖圖8 8151581558155定時(shí)器格式定時(shí)器格式TLTL04H04HTHTH05H05H8155芯芯片片介介紹紹v 定時(shí)器有四種輸出方式定時(shí)器有四種輸出方式, ,由由M2M2、M1M1

43、兩位定義兩位定義, ,每一種方式的輸出波形如圖每一種方式的輸出波形如圖8-168-16所示。所示。8155芯芯片片介介紹紹v 定時(shí)器編程定時(shí)器編程：v 首先把首先把計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和和定時(shí)器輸出方式定時(shí)器輸出方式裝入定裝入定時(shí)器的兩個(gè)相應(yīng)單元時(shí)器的兩個(gè)相應(yīng)單元04H04H和和05H05H。v 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為為0002H0002H3FFFH3FFFH之間的任意值。之間的任意值。v 計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和和停止停止由由81558155命令寄存器的命令寄存器的最高兩位最高兩位( (D6D6, ,D7D7) )控制控制。v 如果定時(shí)器正在計(jì)數(shù)如果定時(shí)器正在計(jì)數(shù), ,那么那么, ,只有在寫入啟只

44、有在寫入啟動(dòng)命令之后動(dòng)命令之后, ,定時(shí)器才接收新的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度并按定時(shí)器才接收新的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度并按新的工作方式計(jì)數(shù)。新的工作方式計(jì)數(shù)。8155芯芯片片介介紹紹v 若寫入定時(shí)器的初值為奇數(shù)若寫入定時(shí)器的初值為奇數(shù), ,方波輸出是不方波輸出是不對(duì)稱的對(duì)稱的, ,例如初值為例如初值為9 9時(shí)時(shí), ,定時(shí)器輸出的定時(shí)器輸出的5 5個(gè)脈沖個(gè)脈沖周期內(nèi)為高電平周期內(nèi)為高電平,4,4個(gè)脈沖周期內(nèi)為低電平。個(gè)脈沖周期內(nèi)為低電平。8155芯芯片片介介紹紹v 81558155復(fù)位復(fù)位后并后并不預(yù)置定時(shí)器的方式不預(yù)置定時(shí)器的方式和和長(zhǎng)長(zhǎng)度度, ,但是但是停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。v 另外另外, ,81558155的定

45、時(shí)器在計(jì)數(shù)過程中的定時(shí)器在計(jì)數(shù)過程中, ,計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器的值并不直接表示外部輸入的脈沖器的值并不直接表示外部輸入的脈沖, ,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的終值為的終值為2,2,初值為初值為23FFFH23FFFH之間。之間。8155芯芯片片介介紹紹v 若作為外部事件計(jì)數(shù)，由計(jì)數(shù)器的狀態(tài)若作為外部事件計(jì)數(shù)，由計(jì)數(shù)器的狀態(tài)求輸入脈沖的方法求輸入脈沖的方法： (1)(1)停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)； (2)(2)分別讀出計(jì)數(shù)器的兩個(gè)字節(jié)；分別讀出計(jì)數(shù)器的兩個(gè)字節(jié)； (3)(3)取低取低1414位的計(jì)數(shù)值位的計(jì)數(shù)值； (4)(4)若為若為偶數(shù)偶數(shù): :右移一位即得輸入脈沖數(shù)右移一位即得輸入脈沖數(shù); ;若為若為奇數(shù)奇數(shù)

46、, ,則則右移一位加上計(jì)數(shù)初值的二分之右移一位加上計(jì)數(shù)初值的二分之一的整數(shù)部分一的整數(shù)部分。單單片片機(jī)機(jī)與與8155的的接接口口及及應(yīng)應(yīng)用用v 80518051單片機(jī)與單片機(jī)與81558155的接口及應(yīng)用：的接口及應(yīng)用： v 80518051和和81558155接口的一種接口方法如圖接口的一種接口方法如圖8-188-18所示。所示。8155RAM8155RAM地址地址為為7E00H7E00H 7EFFH7EFFH, ,I/OI/O口的地口的地址址為為7F00H7F00H 7F05H7F05H。 若若A A口定義為基本輸入方式口定義為基本輸入方式,B,B口定義為基口定義為基本輸出方式本輸出方式,

47、 ,定時(shí)器作為方波發(fā)生器定時(shí)器作為方波發(fā)生器, ,對(duì)輸入脈對(duì)輸入脈沖進(jìn)行沖進(jìn)行2424分頻分頻( (需注意需注意81558155的最高計(jì)數(shù)頻率約的最高計(jì)數(shù)頻率約4MHz),4MHz),讀讀PAPA口數(shù)據(jù)送口數(shù)據(jù)送PBPB口輸出口輸出。單單片片機(jī)機(jī)與與8155的的接接口口及及應(yīng)應(yīng)用用單單片片機(jī)機(jī)與與8155的的接接口口及及應(yīng)應(yīng)用用 MOV DPTR,# MOV DPTR,#7F04H7F04H ; ;指向定時(shí)器低指向定時(shí)器低8 8位位 MOV A,#MOV A,#18H18H ; ;記數(shù)常數(shù)送累加器記數(shù)常數(shù)送累加器A A MOV MOVX DPTRX DPTR, ,A A ; ;送記數(shù)常數(shù)送記數(shù)

48、常數(shù) INC DPTR ;INC DPTR ;指向定時(shí)器高指向定時(shí)器高8 8位位 MOV A,#MOV A,#40H40H ; ;設(shè)定時(shí)器輸出連續(xù)方波設(shè)定時(shí)器輸出連續(xù)方波 MOVMOVX DPTRX DPTR, ,A A ; ;送定時(shí)器高送定時(shí)器高8 8位位單單片片機(jī)機(jī)與與8155的的接接口口及及應(yīng)應(yīng)用用 MOV DPTR,# MOV DPTR,#7F00H7F00H ; ;指向命令口指向命令口MOV A,#0MOV A,#0C2HC2H ; ;命令字設(shè)為命令字設(shè)為A A口、口、 C C口輸入口輸入,B,B口輸出口輸出MOVMOVX DPTRX DPTR, ,A A ; ;啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器

49、MOV DPTR,#MOV DPTR,#7F01H 7F01H ;A;A口輸入口輸入MOVMOVX AX A, ,DPTRDPTRINC DPTRINC DPTRMOVMOVX DPTRX DPTR, ,A A ;B;B口輸出口輸出TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v TTL TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I I/ /O O接口接口v 簡(jiǎn)單輸入接口擴(kuò)展簡(jiǎn)單輸入接口擴(kuò)展：v 簡(jiǎn)單輸入擴(kuò)展實(shí)際上就是擴(kuò)展數(shù)據(jù)緩沖器。簡(jiǎn)單輸入擴(kuò)展實(shí)際上就是擴(kuò)展數(shù)據(jù)緩沖器。v 其作用是當(dāng)輸入設(shè)備被選通時(shí)其作用是當(dāng)輸入設(shè)備被選通時(shí), ,使數(shù)據(jù)源使數(shù)據(jù)源能與數(shù)據(jù)總線直接溝通；能與數(shù)據(jù)總線直接溝通；v 而當(dāng)

50、輸入設(shè)備處于非選通狀態(tài)時(shí)而當(dāng)輸入設(shè)備處于非選通狀態(tài)時(shí), ,把數(shù)據(jù)把數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)總線隔離源與數(shù)據(jù)總線隔離, ,既緩沖器輸出高阻抗?fàn)顟B(tài)。既緩沖器輸出高阻抗?fàn)顟B(tài)。TTL芯芯片片擴(kuò)擴(kuò)展展簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的I/O接接口口v 常用的擴(kuò)展輸入口的常用的擴(kuò)展輸入口的TTLTTL芯片有芯片有74LS24474LS244、74LS37374LS373等。等。v 74LS24474LS244是一個(gè)是一個(gè)三態(tài)輸出八緩沖器及總線三態(tài)輸出八緩沖器及總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器, ,以以CECE作選通信號(hào)作選通信號(hào)。v 其負(fù)載能力強(qiáng)其負(fù)載能力強(qiáng), ,可直接驅(qū)動(dòng)小于可直接驅(qū)動(dòng)小于130130的的負(fù)載負(fù)載。v 它可以作為它可以作為8051805

51、1外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口, ,接口電路如圖接口電路如圖8-198-19所示。所示。TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v 8051和和74LS244的接口圖的接口圖TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v 8 8位并行輸入口位并行輸入口74LS24474LS244, ,由由P2.6P2.6和和RDRD相相“或或”控制控制, ,地址為地址為0BFFFH,0BFFFH,當(dāng)管腳當(dāng)管腳P2.6=0P2.6=0時(shí)時(shí), ,執(zhí)行執(zhí)行MOVX A,DPTRMOVX A,DPTR類指令可產(chǎn)生信號(hào)類指令可產(chǎn)生信號(hào), ,將數(shù)將數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)。據(jù)讀入單片機(jī)。MOV DPTR,#

52、0MOV DPTR,#0BFFFBFFFH ;H ;指向指向244244輸入口輸入口 MOVMOVX AX A, ,DPTRDPTR ; ;輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)TTL芯芯片片擴(kuò)擴(kuò)展展簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的I/O接接口口v 74LS37374LS373為一個(gè)為一個(gè)帶三態(tài)門的帶三態(tài)門的8D8D鎖存器鎖存器, ,它它可以作為可以作為80518051外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口, ,接口邏接口邏輯如圖輯如圖8-208-20所示。所示。v 外部設(shè)備向單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)外部設(shè)備向單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí), ,產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)選通信號(hào)選通信號(hào)XTXT連接到連接到373373的打入端的打入端G G上上, ,在選通信在選通

53、信號(hào)的下降沿將數(shù)據(jù)鎖存號(hào)的下降沿將數(shù)據(jù)鎖存, ,同時(shí)向單片機(jī)發(fā)中斷同時(shí)向單片機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求。此時(shí)單片機(jī)響應(yīng)中斷。請(qǐng)求。此時(shí)單片機(jī)響應(yīng)中斷。TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v 通過通過P0P0口在口在373373鎖存器中讀取數(shù)據(jù)。鎖存器中讀取數(shù)據(jù)。74LS37374LS373的輸出的輸出由由P2.7P2.7和和相相“或或”控制控制。373373的口地址為的口地址為7FFFH(7FFFH(即即P2.7P2.7為為0)0)。v 373373和和244244作輸入口的區(qū)別是作輸入口的區(qū)別是244244只有三態(tài)只有三態(tài)緩沖的功能緩沖的功能,

54、,而而373373還有一個(gè)接數(shù)控制端還有一個(gè)接數(shù)控制端。v 因此因此, ,當(dāng)外設(shè)的數(shù)據(jù)是暫態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)當(dāng)外設(shè)的數(shù)據(jù)是暫態(tài)數(shù)據(jù)時(shí), ,采用采用373373做輸入擴(kuò)展更方便。做輸入擴(kuò)展更方便。 RDTTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v 簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展：v 輸出接口的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)保持輸出接口的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)保持, ,或者或者說是數(shù)據(jù)鎖存。所以簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展的電路說是數(shù)據(jù)鎖存。所以簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展的電路是是鎖存器鎖存器。簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展通常使用。簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展通常使用74LS37774LS377、74LS37374LS373等。等。 v 74LS37774LS

55、377為為帶有允許輸出端的帶有允許輸出端的8D8D鎖存器鎖存器, ,有有8 8個(gè)個(gè)D D輸入端輸入端,8,8個(gè)個(gè)Q Q輸出端輸出端, ,一個(gè)時(shí)鐘輸入端一個(gè)時(shí)鐘輸入端CLK,CLK,一一個(gè)鎖存允許信號(hào)個(gè)鎖存允許信號(hào)E E。當(dāng)。當(dāng)E E= =0 0時(shí)時(shí), ,CLKCLK端信號(hào)的上升端信號(hào)的上升沿沿, ,把把8D8D輸入端的數(shù)據(jù)打入輸入端的數(shù)據(jù)打入8 8位鎖存器位鎖存器。 TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口接口v 通過通過80518051的的P0P0口擴(kuò)展一片口擴(kuò)展一片74LS37774LS377鎖存器鎖存器作輸出口作輸出口, ,該鎖存器被視為該鎖存器被視為80518051的一個(gè)外部的一個(gè)

56、外部RAMRAM單元。單元。v 使用使用MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A類指令訪問之類指令訪問之, ,輸出控輸出控制信號(hào)為制信號(hào)為WR,WR,接口邏輯如圖接口邏輯如圖8-218-21所示。所示。v 圖中圖中377377的口地址為的口地址為7FFFH(7FFFH(即即P2.7P2.7= =0 0) )， MOV DPTR,#MOV DPTR,#7FFFH7FFFH ; ;指向指向377377口地址口地址 MOV A,#MOV A,#DATADATA ; ;取數(shù)取數(shù) MOVMOVX DPTRX DPTR, ,A A ; ;送送377377鎖存器鎖存器TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I

57、/O接口接口TTL芯芯片片擴(kuò)擴(kuò)展展簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的I/O接接口口 編寫程序把按鈕開關(guān)狀態(tài)通過上圖中的編寫程序把按鈕開關(guān)狀態(tài)通過上圖中的發(fā)光二極管顯示出來發(fā)光二極管顯示出來。v MOV DPTR,#0MOV DPTR,#0FEFFHFEFFH ; ;輸入口地址輸入口地址DPTRDPTRv LP:MOV LP:MOVX AX A, ,DPTRDPTR ; ;按鈕開關(guān)狀態(tài)讀入按鈕開關(guān)狀態(tài)讀入A A中中v MOVMOVX DPTRX DPTR, ,A A ;A ;A中數(shù)據(jù)送輸出口中數(shù)據(jù)送輸出口v SJMP LP SJMP LP ; ;反復(fù)連續(xù)執(zhí)行反復(fù)連續(xù)執(zhí)行 交通燈控制交通燈控制，L1L1( (紅紅) )

58、、L2L2（綠綠）、）、L3L3（黃黃）做為做為東西方向東西方向的的指示燈指示燈，L5L5（紅紅）、）、L6L6（綠綠）、）、L7L7（黃黃）做為）做為南北方向南北方向的的指示燈指示燈。 交通燈的亮滅規(guī)律為：交通燈的亮滅規(guī)律為：初始態(tài)初始態(tài)是是兩個(gè)路口兩個(gè)路口的的紅燈全亮紅燈全亮，之后，之后，東西路口東西路口的的綠燈亮綠燈亮，南北路口南北路口的的紅燈亮紅燈亮，東西方向通車，東西方向通車，延時(shí)一段時(shí)間延時(shí)一段時(shí)間后，后，東東西路口西路口綠燈滅綠燈滅，黃燈黃燈開始開始閃爍閃爍。 閃爍若干次閃爍若干次后，后，東西路口東西路口紅燈亮紅燈亮，同時(shí)，同時(shí)南南北路口北路口的的綠燈亮綠燈亮，南北方向開始通車，

59、南北方向開始通車，延時(shí)一延時(shí)一段時(shí)間段時(shí)間后，后，南北路口南北路口的的綠燈滅綠燈滅，黃燈黃燈開始開始閃爍閃爍。 閃爍若干次閃爍若干次后，后，再切換到東西路口方向再切換到東西路口方向，重復(fù)上述過程。重復(fù)上述過程。#include #include #define Out_portXBYTE0 xcfa0void delay(unsigned int time) char i; for(;time0;time-) for(i=0;i5;i+); void led_out(unsigned char dat) Out_port = dat; void main(void) char i=0; led

60、_out(0 x11); delay(30000); while(1) led_out(0 x12);delay(30000);while(i5) led_out(0 x10); delay(1000); led_out(0 x14); delay(1000); i+; led_out(0 x11); delay(1000); led_out(0 x21); delay(30000); i=0;while(i5) led_out(0 x01);delay(1000);led_out(0 x41);delay(1000); i+;led_out(0 x03);delay(1000); 利用 74