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1、单片机原理与应用 实验 信通学院 可编程通用并行接口芯片可编程通用并行接口芯片82558255 结构与引脚 8255用于扩展单片机并行I/O接口。 一、结构： 1. 3个8位并行I/O接口PA、PB和PC： 包含I/O数据锁存器，控制寄存器和状 态寄存器。 2. 2组控制： A组：PA和PC03； B组：PB和PC47： 8255A8255A的内部结构图的内部结构图 3. 33. 3种工作方式：种工作方式： 方式0（基本I/O方式）： A口、B口、C口均为数据I/O。输出锁存，输入 三态，不用联络信号。 适用于无条件或查询方式的数据传送。 方式1（选通I/O方式）： A口和B口用于数据I/O，
2、输入/输出均锁存， C口 用于传送联络信号，读C口可了解外设当前状态。 适用于查询或中断方式的数据I/O。 方式2（双向数据传送方式）： A口为数据I/O，B口只能为方式0，C口用作A口 双向传送的联络信号线。 适用于查询或中断方式的数据I/O。 二、二、8255A8255A的芯片引脚信号的芯片引脚信号 40脚 引脚（引脚（4040脚）：脚）： 1.数据线： D07：传送计算机与8255之间的数据、控制字和状态字。 PA07 PB 07 PC07：传送8255与外设之间的数据和联络 信息，PC07可用作数据线或联络线。 2.地址线： CS：片选线 A1、A0：口选线，寻址 PA、PB、PC数据
3、口和控制口。 3.读写控制线： RD、WR控制计算机与8255之间的信息传送和流向。 4.复位线： RESET高电平复位，使内部寄存器全部清零。 三、例题：三、例题： 例：求8255口地址： 解： A口(7F00H)； B口(7F01H)； C口(7F02H)； 控制口 (7F03H)。 P0 P2.7 80C51 A0 A1 CS 8255 373 Q0 Q1 ABi： 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 A口： 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 7F00H B口： 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
4、0 1 7F01H B口： 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 7F02H 控制口：0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 7F03H 82558255编程规定编程规定 方式选择控制字：D7=1 C口置位/复位控制字：D7=0 8255初始化编程： 往控制口写入控制字，确定8255工作方式。 方式选择控制字方式选择控制字 8255A方式选择注意： 有三种基本工作方式： 方式0基本的输入输出方式 方式1选通的输入输出方式 方式2双向传输方式 只有端口A能工作在方式2； 同一组的两端口可分别工作在输入和输出方式。 例：例： 8255PA口方式0输
5、出单片机片内RAM数据， PB口方式1输入。 PIOS：MOV DPTR，#7F03H ；控制口地址 MOV A，#86H ；写控制字 MOVX DPTR，A ；设工作方式 MOV DPTR，#7F00H ；PA数据口地址 MOV A，R0 ；取RAM的数据 MOVX DPTR，A ；由PA口输出 键盘接口技术键盘接口技术 抖动时间 10ms 开关动作时间 100ms “ 1 ” “ 0 ” 10ms 前沿抖动 后沿抖动 I/O 接 口 +5v +5v 消除抖动电路 开关 单 片 机 2. 键译码： 键号为键盘位置码，根据键号 查表得出被按键的键值。 键值：数字键09； 字符键0AH0FH；
6、功能键10H 。 键码键码= =行首键号行首键号+ +列号列号 （键号必须依次是从左至右书写）（键号必须依次是从左至右书写） 或键码或键码= =列首键号列首键号+ +行号行号 （键号必须依次是从上至下书写）（键号必须依次是从上至下书写） 一、键盘处理程序任务： 1.键输入： 检查键盘是否有键被按下，消除按键抖动 。确定被按键的键号，获取键号。 硬件电路消除抖动或软件消除抖动。 3.键处理： 根据键值转移到不同程序段。 若键值属于数字、字符键，则调用显示数 字和字符的子程序。 若键值属于功能键，则进行多分支转移， 执行各个功能程序段。 延时等待10ms 仍有按键信号？ Y 有按键信号？ N Y
7、N 键盘处理 按键释放？ N Y 二、键盘接口方法： 1、利用单片机本身的并行口； 2、利用单片机本身的串行口； 3、利用通用接口芯片8155、8255等； 4、利用专用接口芯片8279等。 三、键盘接口的控制方式： 1、随机方式：每当CPU空闲时执行键盘扫描程序。 2、中断方式：键的按下引起中断后，单片机对键盘进行扫描。 3、定时方式：单片机定时地对键盘进行扫描。 （1 1）独立式键盘电路：）独立式键盘电路：（2）矩阵式键盘： 0 1 +5v C0 C1 R0 R1 键盘 I/O接口 （2）矩阵式键盘电路： 1）扫描法： 列线输出，行线输入。 列线逐列输出0，某行有按键，行线输入就为0； 若
8、无按键，行线输入全部为1。 2）反转法： 行列线交换输入、输出，两步获取按键键号。 （1）独立式键盘电路：每个按键单独占有一根I/O接口引线。 四、键盘接口形式： P1.0 P1.1 P1.7 +5v 按键处理程序：按键处理程序： 延时消抖 键扫描求键号 延时等待 键译码求键值 修改显示缓冲区跳转各功能程序 有按键输入？ 确有按键？ 按键释放？ 是数字键？ Y Y Y N N N Y N 1、使用8155作键盘接口： 接口应用：接口应用： P2.7=0，P2.0=1： A口地址为：0101H； C口地址为：0103H。 扫描法：列线输出，行线输入。 列线逐列输出0，某行有按键， 行线输入就为0
9、； 若无按键，行线输入全部为1。 0167 8914 15 键码键码= =行首键号行首键号+ +列号列号 （键号必须依次是从左至右书写）（键号必须依次是从左至右书写） 或键码或键码= =列首键号列首键号+ +行号行号 （键号必须依次是从上至下书写）（键号必须依次是从上至下书写） 判定有无键闭合的子程序：判定有无键闭合的子程序： MOVDPTR，#0101H MOVA，#00H；A口送00H MOVXDPTR，A INCDPTR INCDPTR；建立C口地址 MOVXA，DPTR；读C口 CPLA；A取反，无键按下则全“0” ANLA，#0FH；屏蔽A高半字节（C口只4位） RET 执行KS1子
10、程序的结果是：有闭合键则（A） 0； 无闭合键则（A） 0。 CPL A；负逻辑不直观，常采取行列线加反相器或 软件求反的方法把键盘改成正逻辑。 KS1： 键盘扫描子程序如下：（8155的A口、B口、C口和控 制口地址分别为7F00H、7F01H、7F02H、7F03H ，设8155A已在主程序中初始化。已设定为A口方式0 输出，C口的低4位方式0输入。） KEY1：ACALL KS1 ；调用判断有无键按下子程序 JNZ LK1 ；有键按下时，（A）0转消抖延时 KEY2：ACALL TM6ms AJMP KEY1 ；无键按下返回 LK1： ACALL TM12ms ；调12 ms延时子程序
11、ACALL KS1 ；查有无键按下，若有则真有键按下 JNZ LK2 ；键(A) 0逐列扫描 AJMP KEY2 ；不是真有键按下，返回 LK2：MOV R2，#0FEH ；初始列扫描字（0列）送入R2 MOV R4，#00H ；初始列（0列）号送入R4 LK4：MOV DPTR，#7F00H ；DPTR指向8155PA口 MOV A，R2 ；列扫描字送至8155PA口 MOVX DPTR，A INC DPTR ；DPTR指向8155PC口 INC DPTR MOVX A，DPTR ；从8155 PC口读入行状态 JB ACC.0，LONE ；查第0行无键按下，转查第1行 MOV A，#00H
12、 ；第0行有键按下，行首键码#00HA AJMP LKP ；转求键码 LONE： JB ACC.1，LTWO ；查第1行无键按下，转查第2行 MOV A，#08H ；第1行有键按下，行首键码#08HA AJMP LKP ；转求键码 LTWO：JB ACC.2，LTHR ；查第2行无键按下，转查第3行 MOV A，#10H ；第2行有键按下，行首键码#10HA AJMP LKP ；转求键码 LTHR：JB ACC.3，NEXT ；查第3行无键按下，转该查下一列 MOV A，#18H ；第3行有键按下，行首键码#18HA LKP： ADD A，R4 ；求键码，键码=行首键码+列号 PUSH ACC
13、 ；键码进栈保护 LK3： ACALL KS1 ；等待键释放 JNZ LK3 ；键未释放，等待 POP ACC ；键释放，键码A RET ；键扫描结束，出口状态(A)=键码 NEXT： INC R4 ；准备扫描下一列，列号加1 MOV A，R2 ；取列扫描字送累加器A JNB ACC.7，KEND ；判断8列扫描否？扫描完返回 RL A ；扫描字左移一位，变为下一列扫描字 MOV R2，A ；扫描字送入R2保存 AJMP LK4 ；转下一列扫描 KEND：AJMP KEY1 KS1： MOV DPTR，#7F00H；DPTR指向8155PA口 MOV A，#00H ；全扫描字A MOVX DP
14、TR，A ；全扫描字送往8155PA口 INC DPTR ；DPTR指向8155PC口 INC DPTR MOVX A，DPTR ；读入PC口行状态 CPL A ；变正逻辑，以高电平表示有键按下 ANL A，#0FH；屏蔽高4位，只保留低4位行线值 RET ；出口状态：(A)0时有键按下 TM12ms：MOV R7，#18H ；延时12 ms子程序 TM： MOV R6，#0FFH TM6： DJNZ R6，TM6 DJNZ R7，TM RET TM6ms： MOV R7，#0CH ；延时6 ms子程序 TM2： MOV R6，#0FFH TM62： DJNZ R6，TM6 DJNZ R7，T
15、M RET 2 2、使用、使用82798279作键盘接口：作键盘接口： P2.7=0时： A0=P2.0=1：命令口地址为：7FFFH； A0=P2.0=0：数据口地址为：7EFFH。 （程序略） 键码键码= =行首键号行首键号+ +列号列号 （键号必须依次是从左至右书写）（键号必须依次是从左至右书写） 0134 567 8 74LS15674LS156为双为双2-42-4译码器译码器/ /分配器分配器 3 3、使用中断方式作键盘接口：、使用中断方式作键盘接口： 当有键按下时，INT1为低，向CPU发出中断申请，在中断服务 程序中除完成键识别、键功能处理外，仍须有清除键抖动等功能。 04812 159 13 键码键码= =列首键号列首键号+ +行号行号 （键号必须依次是从上至下书写）（键号必须依次是从上至下书写） 显示器接口技术显示器接口技术 LED显示器用于显示工业 控制参数、过程状态。 一、 LED显示原理： 共阴极LED和共阳极LED。 当LED字段引线与数据线 连接，每个显示字形对应一个 字形码。 LED （Light Emiting Diode) COM P1.01.7 MCS-51 a f b g e c d h a b h 代码位 D7D
