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1、第八章：MCS-51 的并行接口,8.1：MCS-51 内部 I/O 口及其应用 8.2：MCS-51 并行 I/O 口的扩展 8.3：并行口应用（单片机显示/键盘系统） 8.4：MCS-51 内部定时/计数器及其应用,8.1：MCS-51 内部 I/O 口及其应用,MCS-51 单片机提供了4 个 8 位并行口，命名为 P0、P1、P2、P3，应用中即有共性，也有个性。,共性特点（基本功能）,个性特点（扩展功能）,字节操作：均可作 8 位并行口用于输入、输出位操作：各并行口中均可用于位控输入、输出,P0口 外部扩展存储器、I/O 的 8 位数据线/低 8 位地址复用线P2口 外部扩展存储器、
2、I/O 的高 8 位地址线P3口 用于特殊功能,P0、P1、P2、P3 口作 8 位输出口,作输出口时有输出锁存器,P0、P1、P2、P3 在指令中为目的寄存器,用 MOV 指令完成数据输出,例: MOV P0，A ；指令码 F5H、80HMOV P1，R1 ；指令码 89H、90HMOV P2，R1 ；指令码 87H、A0H,注：指令机器码中，P0 P3 为存储器。,P0、P1、P2、P3 口作 8 位输入口,作输入口时有输入缓冲器,P0、P1、P2、P3 在指令中为源寄存器,作输入口时应先对口进行置 1 操作,用 MOV 指令完成 置 1 操作,用 ORL 指令完成 置 1 操作,MOV
3、P0，#0FFH ; 置 P0 口为高电平 MOV A，P0 ; 从 P0 口输入数据到 A,ORL P1，#0FFH ; 置 P1 口为高电平 MOV A，P1 ; 从 P1 口输入数据到 A,注：4 个并口为准双向口，作输入口时注意使用方法,P0、P1、P2、P3 口的位应用,作位应用时可传送数据、状态、控制信息,Pn 口的位应用符号为 Pn.0 Pn.7,输出位应用指令,MOV P1.2，C SETB P1.2 CLR P1.2,输入位应用指令,MOV C，P1.0,注: 若从某位线输入数据，则先应将该位置 1,用 MCS-51 单片机实现数字逻辑电路,电路原理图,用 MCS-51 单片
4、机实现数字逻辑电路,MCS-51 单片机电路,用 MCS-51 单片机实现数字逻辑电路,MCS-51 单片机电路,电路原理图,用 MCS-51 单片机实现数字逻辑电路,电路功能真值表,从真值表中可知，当 状态信息 P1.3 = L时， 若输入信息 P1.0 = L， P1.1 = L 及 P1.0 = H， P1.1 = H 时，发光二极 管 L1 亮，当状态信息 P1.3 = H 时，无论 P1.0 P1.1为何值 发光二极管 L1不亮。,即：P1.3 = 0 时P1.2 = P1.0 P1.1,用 MCS-51 单片机实现数字逻辑电路,编程序段,LOOP1: ORL P1，#0000100
5、0B ; 置 P1.3 = H LOOP2: MOV C，P1.3 ; 查询 S3是否按下JC LOOP2 ; 未按下( Cy = 1 )，; 则 P1.3 = H，重查ORL P1，#00000011B ; 置 P1.0 = H，P1.1 = HMOV E，P1.0 ; P1.0 输入位地址 EMOV F，P1.1 ; P1.1 输入位地址 FMOV C，EACALL XOR ; C = P1.0 P1.1MOV P1.2，C ; C 输出到 P1.2SJMP LOOP1,8.2: MCS-51并行I/O口的扩展,通用芯片将 8 位 Pn 口扩展为 N X 8 位口 专用芯片对 Pn 口的扩
6、展 应用串行口实现扩展（后讲）,在实际应用中，若 MCU 并口资源不够时， 应外接硬件芯片解决，根据需要可选用通用芯 片也可选用专用芯片。,通用芯片将 8 位 P1口扩展为16 位输入口,电路原理图,用 2 片 8 位缓冲器 74LS244 扩展输入口,扩展原理,P3.4 作片选控制,P3.4 = 0 时 U3 有效、U2 无效,P3.4 = 1 时 U2 有效、U3 无效,通用芯片将 8 位 P1口扩展为16 位输入口,编程,SETB P3.4 ; 置 P3.4 = 1，U2 有效 U3 无效 MOV P1，#0FFH ; 读数据时应先对 P1 口置 1 MOV A，P1 ; 读 U2 的
7、8 位输入数据 CLR P3.4 ; 置P3.4 = 0， U3 有效 U2 无效 MOV P1，#0FFH ; 读数据时应先对 P1 口置 1 MOV A，P1 ; 读 U3 的 8 位输入数据,注：I/O 操作用位控法，未用端口地址法,通用芯片将 8 位 P1口扩展为16 位输出口,电路原理图,用 2 片 8 位锁存器 74HC573 扩展输出口,扩展原理,P3.5 作片选控制,P3.5 = 0 时 U2 有效、U3 无效,P3.5 = 1 时 U3 有效、U2 无效,通用芯片将 8 位 P1口扩展为16 位输出口,编程,CLR P3.5 ; 置 P3.5 = 0，U2 有效 U3 无效
8、MOV P1，A ; 8 位输出数写入 U2 SETB P3.5 ; 置 P3.5 = 0，U3 有效 U2 无效 MOV P1，A ; 8 位输出数写入 U3,注：I/O 操作用位控法，未用端口地址法,注：输入口扩展用缓冲器，输出口扩展用锁存器,通用芯片将 8 位 P0口扩展为16 位输入口,电路原理图,用 2 片 8 位缓冲器 74LS245 扩展输入口,扩展原理,P0口为 8 位数据口 P2.5参加片选译码,通用芯片将 8 位 P0口扩展为16 位输入口,接口芯片 U2 的端口地址 0000H,接口芯片 U3 的端口地址 2000H,通用芯片将 8 位 P0口扩展为16 位输入口,编程,
9、MOV DPTR，#0000H MOVX A，DPTR ; 从 U2 输入 8 位数据 MOV DPTR，#2000H MOVX A，DPTR ; 从 U3 输入 8 位数据,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,8243 芯片逻辑图,注: 8243 为 4 位接口芯片，现在很少用。,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,8243芯片功能,与 CPU 的连接,与外设的连接,P20 P23 接 MSC-51 芯片的 4 位数据线PROG 为控制字写入控制线/CS 为片选控制线,第一外设连接线 P4.0 P4.3 第二外设连接线 P5.0 P5.3 第三外设连接线 P6.0 P6.3 第四外设
10、连接线 P7.0 P7.3,注: 8243 提供 4 组 4 位 I/O 接口,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,8243 芯片的控制字（仅 4 位）,I/O 口选择控制位,读写方式选择控制位,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,控制字的写入方法,根据控制字寄存器地址写入,根据控制线电平时序写入,例如：8255、8253,例入：8243,8243 写入控制字,8243 读/写数据,当控制线 PROG 从高电平下降到低电平时,当控制线 PROG 从低电平上升到高电平时,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,从 P7.0 P7.3 读数据到 8031 的 P2.0 P2.3,P2.0
11、P2.1 P2.2 P2.3,P20 P21 P22 P23,P2.4 P2.5,PROG /CS,P7.0 P7.1 P7.2 P7.3,8031,8243,外设,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,编程,MOV A，#XX010011B ; P2.5（/CS）= 0，片选有效; P2.4（PROG ）= 1，高电平; P23、P22 = 00，读操作; P21、P20 = 11，选择 P7 口 MOV P2，A ; 控制字在 P2 口锁存 CLR P2.4 ; PROG 从 1 0，写控制字到 8243 ACALL DELAY ; 延时 SETB P2.4 ; PROG 从 0 1，从
12、P7口读数据到P2口 ORL P2，#00001111B ; 置 P2.0 P2.3 为高 MOV A，P2 ; 从P2 口读数据到 A,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,20H 中的低 4 位数据从 8243 的 P5 口输出,P1.0 P1.1 P1.2 P1.3,P20 P21 P22 P23,P1.4 P1.5,PROG /CS,P5.0 P5.1 P5.2 P5.3,8031,外设,专用芯片 8243 对 Pn 口的扩展,编程,MOV A，#XX010101B ; /CS = 0，PROG = 1，; P23、P22 = 01，写操作; P21、P20 = 01，选择 P5 口
13、 MOV P1，A ; A 数据送 P1 口锁存 CLR P1.4 ; PROG 从 1 0，写控制字到 8243 MOV A，20H ; 20H中的 8 位数送 A ANL A，#0FH ; A 的高 4 低为 0，低 4 位不变 MOV P1，A ; A 数据送 P1 口锁存 SETB P1.4 ; PROG 从 0 1，数据写入 P5 口,8155 通用接口芯片扩展 I/O 口,8155 芯片逻辑图,注: 8155 为 8 位接口芯片，现在应用广泛。,8155 通用接口芯片扩展 I/O 口,8155 的内部结构,256 X 8 SRAM,14位 定/计器,8位 A口8位 B口6位 C口,
14、IO/M,/CE,ALE,/WR,/RD,RST,TIN,TOUT,AD0 AD7,PA0 PA7,PB0 PB7,PC0 PC5,8155 通用接口芯片扩展 I/O 口,8155 的功能,并行接口功能,8 位 A 端口 PA0 PA78 位 B 端口 PB0 PB76 位 C 端口 PC0 PC7,外部存储器功能,提供 256 个字节的外部 SRAM,定时/计数器功能,提供 1 个 14 位定时/计数器,注: C 端口的应用灵活,8155 通用接口芯片扩展 I/O 口,8155 与 MCS-51 的读写连接,AD0 AD7 P0.0 P0.7,注: 可在 AD0 AD7 上传送 8 位地址及 8 位数据,/RD（8155） /RD（MCS-51）/WR（8155） /WR（MCS-51）,注: P3.6、P3.7 的第二功能为 /WR、/RD,ALE（8155） ALE（MCS-51）,注: 完成 P0 口地址/数据复用线的分离控制,8155 通用接口芯片扩展 I/O 口,8155 的片选控制,CE = 0 片选有效CE = 1 片选无效,
