MCS-51單片機(jī)IO接口的擴(kuò)展

第9章MCS-51單片機(jī)I/O接口的擴(kuò)展9.1I/O口擴(kuò)展概述9.2

擴(kuò)展可編程并行I/O芯片8255A9.3

擴(kuò)展可編程RAM/IO芯片8155H9.4

用鎖存器緩沖器擴(kuò)展并行I/O口9.5

用MCS-51的串行口擴(kuò)展并行口退出9.1I/O口擴(kuò)展概述8255:PA(8位)、PB(8位)、PC(8位)

命令/狀態(tài)口8155:命令/狀態(tài)口、PA(8位)、PB(8位)PC(6位)、14位減法計(jì)數(shù)器、256字節(jié)RAM8253:3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器8279:鍵盤顯示器接口芯片74LS373,377,244,245：鎖存器74LS164、CD4094、74LS165、CD40149.2擴(kuò)展可編程并行I/0芯片8255APA(8位)、PB(8位)、PC(8位)命令/狀態(tài)口9.2.18255A的結(jié)構(gòu)和工作方式一、8255A的引腳及組成結(jié)構(gòu)二、8255A的工作方式及選擇方式選擇控制字，有三種工作方式：方式0：基本輸入輸出方式；方式1：選通輸入輸出方式；方式2：雙向傳送方式(僅A口)2.C口按位置位/復(fù)位控制字9.2.28031單片機(jī)同8255A的接口及應(yīng)用一、8031單片機(jī)與8255A的接口電路如圖所示。

PA:FF7CHPB:FF7DHPC:7EH命令/狀態(tài):FF7FHA口、B口、C口和控制寄存器單元地址分別為7FFCH、7FFDH、7FFEH和7FFFH。利用8255進(jìn)行I/O擴(kuò)展，使端口A、B、C都工作于方式0且均為輸出方式，并從端口A輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，之后將PC3置為1MOVDPTR,#7FFFH；地址指向8255控制口MOVA,#80H；設(shè)端口A、B、C設(shè)為方式0的輸出方式MOVX@DPTR,A；寫入控制字MOVDPTR,#7FFCH；地址指向8255端口AMOVA,#00H；輸出數(shù)據(jù)#00H傳入累加器AMOVX@DPTR,A；向端口A寫入數(shù)據(jù)MOVDPTR,#7FFFH；地址指向8255控制口MOVA,#07H；設(shè)控制字，將PC3口置為1MOVX@DPTR,A；寫入控制字例9-3在MCS-51單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，如果需配接打印機(jī)，可用8255A作為接

口芯片。

許多打印機(jī)都采用Centronic標(biāo)準(zhǔn)接口，這種標(biāo)準(zhǔn)接口的接口信號(hào)說(shuō)明如下：

DB0-DB7：數(shù)據(jù)線，單向接收；

/DSTB：數(shù)據(jù)選通信號(hào)，輸入；

BUSY：忙信號(hào)，輸出；

/ACK：應(yīng)答信號(hào)，輸出。

MCS-51單片機(jī)通過(guò)8255A與打印機(jī)的接口電路及打印機(jī)時(shí)序如圖。PRINT：MOVR0，#7FH；控制口地址送入R0MOVA，#81H；控制字送入AMOVX@R0，A；控制字送人控制口

MOVR1，#3FH；RAM單元首地址送R1MOVR2，#0FH；R2作計(jì)數(shù)器用LOOP：MOVA，@R1；RAM單元中內(nèi)容送AINCR1；指向下一個(gè)RAM單元

MOVR0，#7CH；端口A地址送R0MOVX@R0，A；A中內(nèi)容送端口A，并鎖存

MOVR0，#7FH；控制口地址送入R0MOVA，#0EH；PC7的復(fù)位控制字送AMOVX@R0，A；PC7＝0MOVA，#0FH；R2的置位控制字送AMOVX@R0，A；PC7由0變1LOOP1：MOVR0，#7EH；端口C地址送R0MOVXA，@R0；讀入口C的值

ANLA，#01H；檢測(cè)BUSY狀態(tài)

JNZLOOP1；BUSY=1跳轉(zhuǎn)LOOP1DJNZR2，LOOP；BUSY=0,未打完循環(huán)9.3擴(kuò)展可編程RAM/IO芯片8155H8155:256BRAM、命令/狀態(tài)口、

PA(8位)、PB(8位)、PC(6位)、14位減法計(jì)數(shù)器9.3.18155H的結(jié)構(gòu)和工作方式一、8155H的結(jié)構(gòu)與引腳地址總線：/CE=0

IO//M=0,256字節(jié)RAM:00H—FFH

IO//M=1,I/O口。AD2AD1AD0寄存器000命令/狀態(tài)口001A口(PA0~7)010B口(PB0~7)011C口(PC0~7)100定時(shí)器低8位101定時(shí)器高6位和操作方式二、8155的I/O口工作方式及選擇1.命令寄存器

8155只有一個(gè)控制字，命令寄存器決定A口、B口、C口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式及功能。其位格式為：PA：決定A口的工作方式。PA=0，A口為輸入方式；PA=1，A口為輸出方式。PB：決定B口的工作方式。PB=0，B口為輸入方式；PB=1，B口為輸出方式。PC2、PC1：決定PC口的工作方式。PC2PC1（ALT1）=00，A口、B口為基本輸入/輸出，C口為基本輸入口；PC2PC1（ALT2）=01，A口、B口為基本輸入/輸出，C口為基本輸出口；PC2PC1（ALT3）=10，A口為選通輸入/輸出口，B口為基本輸入/輸出口；PC2PC1（ALT4）=11，A口、B口為選通輸入/輸出口。IEA：A口中斷允許位。IEA=1允許A口中斷，IEA=0禁止A口中斷。IEB：B口中斷允許位。IEB=1允許B口中斷，IEB=0禁止B口中斷。TM2、TM1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器命令。TM2TM1=00，空操作，不影響計(jì)數(shù)器操作；TM2TM1=01，停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；TM2TM1=10，定時(shí)/計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度減為0時(shí)停止計(jì)數(shù)；TM2TM1=11，連續(xù)方式，當(dāng)計(jì)數(shù)器賦予初值后，立即 啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；若正在計(jì)數(shù)，則置新的方式和長(zhǎng)度，計(jì)數(shù)結(jié)束后按新的方式和新的時(shí)間常數(shù)計(jì)數(shù)。2.狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器由7位寄存器組成，其中6位用于表示A口和B口的狀態(tài)，1位表示定時(shí)/計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。此寄存器為只讀寄存器其位格式為：INTRA：A口中斷請(qǐng)求位。BFA：A口緩沖器滿標(biāo)志位。INTEA：A口中斷允許位。INTRB：B口中斷請(qǐng)求位。BFB：B口緩沖器滿標(biāo)志位。INTEB：B口中斷允許位。TIMER：定時(shí)中斷請(qǐng)求位。3.PA寄存器4.PB寄存器5.PC寄存器

四、8155的定時(shí)器

其中，T0～T14構(gòu)成14位計(jì)數(shù)器。定時(shí)/計(jì)數(shù)器是遞減計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到0時(shí)，可從定時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出端輸出一個(gè)脈沖或方波。M2M1決定定時(shí)器的輸出波形。當(dāng)：M2M1=00時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸出波形為單個(gè)方波；

M2M1=01時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸出波形為連續(xù)方波；

M2M1=10時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸出波形為單個(gè)脈沖；

M2M1=00時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸出波形為連續(xù)脈沖。9.3.28155H與8031單片機(jī)的接口及應(yīng)用

8031單片機(jī)與并行接口8155的接口電路如圖所示。對(duì)8155地址分配如下：

RAM地址：7E00H-7EFFHI/O口地址：命令/狀態(tài)寄存器的地址：7F00H PA口的地址：7F01H PB口的地址：7F02H PC口的地址：7F03H

定時(shí)器低8位的地址：7F04H

定時(shí)器高8位的地址：7F05H設(shè)A口定義為基本輸入方式，B口定義為基本輸出方式，定時(shí)器作為方波發(fā)生器，對(duì)輸入脈沖進(jìn)行24分頻。

8155初始化參考程序如下：

MOV DPTR,#7F04H MOV A,#18H；對(duì)計(jì)數(shù)器的低8位賦初值

MOVX@DPTR,A INC DPTRMOVA,#40H；設(shè)定定時(shí)器為連續(xù)方波輸出

MOVX@DPTR,A；裝入定時(shí)器高8位

MOV DPTR,#7F00H MOV A,#0C2H；設(shè)定命令控制字，啟動(dòng)定時(shí)器

MOVX @DPTR,A9.4用鎖存器緩沖器擴(kuò)展并行I/0口9.4.1用鎖存器擴(kuò)展8位并行輸出口74LS377擴(kuò)展簡(jiǎn)單輸出口的接口電路如下