第9章89C51扩展IO接口的设计.ppt

1、I/O接口的功能： （1）无条件传送 适用于对简单的I/O设备（如开关、LED显示器、继电器等）的操作，或者I/O设备的定时固定或已知的场合。 （2）查询状态传送 查询外设“准备好”后，再进行数据传送。通用性好，硬件连线和查询程序十分简单效率低。 （3）中断传送方式 外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务完成后又返回主程序继续执行。效率大大提高。 （4）直接存储器存取（DMA）方式 适于高速外设以及成组交换数据的场合 。 二、简单I/O口扩展 用并行口扩展I/O口 选择TTL电路或MOS电路即能组成简单的扩展I/O口。 如：用8位三态缓冲器74LS244可扩展输入口； 用8D锁存器74LS273、74LS373、74LS377等可组成输出口。 74LS244各引脚定义如下： 1A1～1A4：第1组4条输入线 1Y1～1Y4：第1组4条输出线 2A1～2A4：第2组4条输入线 2Y1～2Y4：第2组4条输出线 1G：第1组三态门使能端， 低电平有效 2G：第2组三态门使能端， 低电平有效 VCC：工作电源，接+5V电压 GND：接地 74LS273各引脚定义如下： D0～D7：输入线。 Q0～Q7：输出线。 CLR：清除控制端， 低电平有效。 CLK：时钟输入端， 上升沿有效。 VCC：工作电源， 接+5V电压。 GND：接地。 三、利用串行口扩展并行口 Q A?Thanks! * * * * 扩展I/O接口设计 一、概述 MCS-51真正用作I/O口线的只有P1口的8位I/O线和P3口的某些位线。 51单片机有4组并口P0-P3，为什么还要扩展I/O口？ （1）对单片机输出的数据锁存 锁存数据线上瞬间出现的数据，以解决单片机与I/O设备的速度协调问题。 （2）对输入设备的三态缓冲 外设传送数据时要占用总线，不传送数据时必须对总线呈高阻状态。利用I/O接口的三态缓冲功能，可以实现I/O设备与数据总线的隔离，便于其它设备的总线挂接。 （3）信号转换 信号类型（数字与模拟、电流与电压）、信号电平（高与低、正与负）、信号格式（并行与串行）等的转换。 （4）时序协调 不同的I/O设备定时与控制逻辑是不同的，并与CPU的时序往往是不一致的，这就需要I/O接口进行时序的协调。 2、 单片机与I/O设备的数据传送方式 3、I/O端口编址 （1）独立编址方式 I/O寄存器地址空间和存储器地址空间分开编址，但 需专门读写I/O的指令和控制信号。 （2）统一编址方式 I/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址。 不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器 的指令进行I/O操作，简单、方便且功能强。 注：MCS-51使用统一编址的方式 简单的I/O口扩展 可编程I/O口芯片 常用I/O口芯片有：82C55、81C55 利用串行口扩展并行口 4、常用的扩展方法 当P2.0=0；RD=0；WR=1时，选中74LS244，其输出状态通过P0口被读入89C51 当P2.0=0；RD=1；WR=0时，选中74LS273，将P0口状态输出 I/O的地址是多少？ 只要P2.0=0即可，其它为0为1都行。 输入程序段： MOV DPTR,#0FEFFH ；I/O地址→DPTR MOVX A,@DPTR ；RD为低，74LS244口 ；数据读入内部RAM 输出程序段： MOV A,#data ；数据→A MOV DPTR,#0FEFFH ；I/O地址→DPTR MOVX @DPTR,A ；WR为低，数据经74LS273口输出 串行口的工作方式0为同步移位寄存器输入/输出方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口。 波特率：fosc/12 发送、接收的数据是8位 不占用片外RAM地址，节省了硬件开销 用74LS165扩展并行输入口 74LS165：并行输入，串行输出移位寄存器 例 从16位扩展口读入5组数据（每组二个字节），并把它们转存到内部RAM 20H开始的单元中。 MOV R7,#05H ；设置读入组数 MOV R0,#20H ；设置内部RAM数据区首址 START: CLR P1.0 ；并行置入数据，S/L*=0 SETB P1.0 ；允许串行移位，S/L*=1