82-输入输出接口扩展.pptVIP

4.3 输入/输出接口扩展 MCS-51系列单片机内部有4个双向的8位并行I/O端口：P0、P1、P2和P3口。 在实际的应用系统中，P0、P2、P3口往往用来代替系统总线使用，数据口仅剩下P1口了。另外，单片机内部I/O口的功能也过于简单，只有数据锁存和缓冲功能，而没有状态寄存和命令寄存功能，难以满足复杂的I/O操作的要求。 鉴于单片机的I/O资源比较有限，在实际应用中不得不使用扩展的方法，以增加I/O口的数量，强化I/O的功能。 常用的I/O扩展有以下两种形式： 简单I/O接口芯片的扩展 可编程I/O接口电路的扩展 什么样的芯片是简单芯片？复杂芯片又是什么样的？ 简单芯片：是指那些虽具有数据缓冲或锁存功能，但自身仅有数据的输入或输出及选通端或时钟端，却没有地址线和读写控制线，如采用TTL或CMOS数字集成电路构成的三态门、寄存器、三态缓冲寄存器等中小规模的集成电路芯片。 可编程逻辑器件： 那些不仅具有数据的输入或输出、具有选通端或时钟端，而且还具有地址线和读写控制线的芯片，他们一般具有片内的状态字寄存器、命令字寄存器，允许通过软件编程来改变它的接口功能或状态。如：intel 8255、8155 、8279 etc. 4.3.1简单I/O接口芯片的扩展 简单的I/O口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、三态门等作为扩展芯片（74LS244、74LS245、74LS273、74LS373、74LS377等），通过P0口来实现扩展的一种方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 简单的I/O口扩展主要包括： 缓冲器扩展输入口（三态门： 74LS244、74LS245等） 输入接口的主要功能：解决数据输入的缓冲问题，如74ls244(具有三态缓冲功能，这样才可以和数据总线相连)。 锁存器扩展输出口（锁存器： 74LS273、74LS373、 74LS377等） 输出接口的主要功能：进行数据的保持（数据锁存）。 缓冲器扩展输入口 利用74LS244进行输入口的扩展 74LS244是一种8位的三态缓冲器。当它的控制端1G（2G） 为低电平时，输出等于输入；当它的控制端1G（2G）为高电平 时，输出呈高阻态。 在上图的电路中，P2.7与RD相或后作为244的使能信号， 单片机的P0口与74LS244的8位输出端相连，所以74LS244的 地址为：7FFFH（P2.7=0即A15=0，A14..A0为任意，这里取1， 得到7fffh，当然，0000h~7fffh中任一地址均可）。 当单片机从74LS244读取数据时应该为： MOV DPTR，#7FFFH ；将74LS244的口地址送入DPTR MOVX A，@DPTR ； 74LS244的端口读取数据到ACC ；执行时，RD有效，p2.7=0,选通了74ls244。 注意： MOVX A，@DPTR; 读操作，产生 RD 低电平信号 锁存器扩展输出口 利用74LS273进行输出口的扩展 74LS273是一种8D触发器器。当它的控制端信号有效且触发端信号有效时，输入D1-D8端的数据被锁存到8D触发器中并形成输出Q1-Q8。 在上图的电路中，P2.7与WR相或后作为74LS273的锁存信号（clk下降沿有效），单片机的P0口与74LS273的8位输出端相连，所以74LS273的地址为：7FFFH。（仅使P2.7=0，地址可以是0000h~7fffh中的任一个。） （仅当p2.7=0且WR=0时，clk才为0，数据被打入。） 所以，当单片机从74LS244输出数据是应该为： 一、可编程芯片8155的扩展 Intel 8155是一个具有RAM、I/O和计数器的通用可编程接口芯片。其具有的资源为 256B的静态RAM； 两个可编程的8位并行I/O口PA和PB； 一个可编程的6位并行I/O口PC； 一个可编程14位减计数器TC； 8位地址锁存器。 示意图 8155各引脚的功能为： 地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线和数据线的共用输入总 线，常和MCS-51单片机的P0口相连，用于分时传送地址和数据； PA0～PA7、PB0～PB7：为A、B口线，用于和外设之间传递数据； PC0～PC5为C端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控制 联络线； CS：片选线，低电平有效。 RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连。 ALE：地址锁存线，高电平有效。 IO/M：RAM或I/O口的选择线。当为0时，选中8155的256 B RAM；当为1时，选中