8单片机IO接口扩展1.ppt

单片机原理第八章MCS-51I/O接口扩展8.1存储器扩展概述8.2MCS-51与8255A的接口8.3MCS-51与8155H的接口8.4用74LSTTL扩展I/O口8.5用MCS-51的串行口扩展并行口8.1I/O扩展概述8.1I/O扩展概述8.2MCS-51与8255A的接口8.2MCS-51与8255A的接口2、内部结构（1）端口A、B、C均为8位I/O数据口，但功能和结构上有些差异PA口：输出锁存和缓冲；输入锁存PB口：输出锁存和缓冲；输入缓冲PC口：输出锁存；数据输入缓冲PC口可在软件的控制下，分为两个4位端口，作为PA口、PB口选通方式操作时的状态控制信号。三个端口都可以和外设相连，分别传送外设的输入/输出数据或控制信息。(2)A组和B组控制电路A组：PA口和PC口的上半部（PC7～PC4）；B组：PB口和PC口的下半部（PC3～PC0）,可根据命令字”对PC口按位“置1”或“清0”。(3)数据总线缓冲器线线三态双向，作为8255A与单片机数据线之间接口，传送数据、指令、控制命令及外部状态信息。(4)读/写控制逻辑电路线该电路接收CPU发来的控制信号、RESET、地址信号A1、A0等。对端口进行读写。A13、工作方式选择控制字及C口置位/复位控制字8255A有三种工作方式：(1)方式0：基本输入输出；(2)方式1：选通输入输出；(3)方式2：双向传送（仅A口有）。8255的三个端口具体工作在什么方式下，是通过CPU对控制口的写入控制字来决定的。8255有两个控制字：方式选择控制字和C口置/复位控制字。用户通过程序把这两个控制字送到8255的控制寄存器（A0A1=11），这两个控制字以D7来作为标志。工作方式选择控制字C口上半部分（PC7～PC4）随A口称为A组，C口下半部分（PC3～PC0）随B口称为B组。其中A口可工作于方式0、1、和2，而B口只能工作在方式0和1。例如：写入工作方式控制字95H(1001,0101B)可将8255A编程为：A口方式0输入，B口方式1输出，C口的上半部分（PC7～PC4）输出，C口的下半部分（PC3～PC0）输入。C口按位置位/复位控制字可对C口8位中的任一位置“1”或清“0”。用于位控。4、8255A的三种工作方式1方式0（基本输入/输出方式）：A口、B口及C口高4位、低4位都可以设置输入或输出，不需要选通信号。基本功能为：（1）具有两个8位端口（A、B）和两个4位端口（C的上半部分和下半部分）。（2）任一个端口都可以设定为输入或输出，各端口的输入、输出可构成16种组合。（3）数据输出锁存，输入不锁存。2方式1(选通输入/输出工作方式):A口和B口通常用于I/O数据传送，C口用作A口和B口的联络线，以中断方式传送数据。方式1输入/STB：选通输入，是由输入外设送来的输入信号。IBF：输入缓冲器满，高电平有效。表示数据已送入8255A的输入锁存器，它由/STB信号的下降沿置位，由/RD信号的上升沿使其复位。INTR：中断请求信号，高电平有效。由8255A输出，向单片机发中断请求。INTEA：A口中断允许，由PC4控制，INTEB：B口中断允许，由PC2控制。8.2MCS-51与8255A的接口A口的方式1输入工作过程：a．当输入设备输入一个数据并送到PA7~PA0上时，输入设备自动在选通输入线/STBA上发送一个低电平选通信号。b．8255A收到/STBA上负脉冲后自动做两件事：一是把PA7~PA0上输人数据存入A口的输入数据缓冲/锁存器；二是使输入缓冲器输出线IBFA变为高电平，以通知输入设备8255A的A口已收到它送来的输入数据。c．8255A同时检测到/STBA变为高电平、IBFA为高电平时使INTRA变为高电平，向CPU发出中断请求。d．CPU响应中断后，可以通过中断服务程序从A口的“输入数据缓冲/锁存器”读取输入设备送来的输入数据。当输入数据被CPU读走后，8255A撤消INTRA上中断请求，并使IBFA变为低电平，以通知输入设备可以送下一个输入数据。A口的方式1输入工作过程（2）方式1输出/OBF：输出缓冲器满信号，8255A给外设的联络信号，外设可以将数据取走。它由/WR信号的上升沿清“0”，由/ACK信号的下降沿置“1”。/ACK：外设的响应信号，外设已将数据取走。INTR：中断请求信号。表示该数据已被外设取走，请求单片机继续输出下一个数据。由/WR的下降沿复位。INTEA：中断允许，由PC6控制。INTEB：中断允许，由PC2控制。8.2MCS-51与8255A的接口B口的方式1输出工作过程：a.8031可以通过MOVX＠Ri，A指令把输出数据送到B口的输出数据锁存器，8255A收到后便令输出缓冲器满引脚线/OBFB(PC1)变为低电平，以通知输出设备输出数据已