《单片机原理与应用项目式教程 教学课件 ppt 作者 邹显圣主编项目六》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理与应用项目式教程 教学课件 ppt 作者 邹显圣主编项目六（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,微控制器技术应用,项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作,【能力目标】,1能够进行开关电路的正确连接及调试。 2能够正确的进行I/O接口的扩展。 3能够进行LED电路的正确连接及调试。 4能够进行时钟电路的正确连接及调试。 5能够进行复位电路的正确连接及调试。 6能够进行本项目单片机系统控制电路的正确连接及调试。 7能够熟练地进行程序存储器的扩展。 8能够熟练地进行数据存储器的扩展。,项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作,【知识目标】,1掌握8255和8155初始化的方法及I/O口的使用。 2掌握接口芯片8255的扩展方法及编程方法。 3掌握LED数码管的结构及使用方法。 4了解825
2、5和8155可编程接口芯片的内部组成。 5了解8155内部定时器和RAM的编程使用。 6掌握程序存储器和数据存储器的扩展方法。,项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作,一、项目引入,二、相关理论知识,三、项目实施,四、拓展知识,六、自测题,五、项目小结,项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作,一、项目引入,本项目通过单片机来完成开关状态的读取与显示。通过8255与数码管连接，显示8个开关的状态。由于AT89C51单片机的 I/O接口有限，为了能够管理更多的外部设备，通常要进行扩展，以适应实际的需要，本项目的显示部分就是通过扩展的I/O接口连接的。从这个简单的开关状态的读取与显示电路做起，使
3、大家对I/O接口的扩展技术有一个较深刻的认识，激发学生学习单片机应用技术的兴趣。下面就针对该项目，学习开关状态的读取与显示电路的相关知识。,二、相关理论知识,（一）使用8255扩展I/O端口,（二）LED数码管显示接口,8255有三个并行的8位I/O接口，分别称为A口、B口、C口。也就是说，扩展一片8255则可扩展24位并行端口。,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,8255的结构,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组
4、控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,8位的双向的三态缓冲器。作为8255A与系统总线连接的界面，输入/输出的数据，CPU的编程命令以及外设通过8255A传送的工作状态等信息，都是通过它来传输的。,8255的结构,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,读/写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。它接
5、收片选信号及系统读信号、写信号、复位信号RESET，还有来自系统地址总线的口地址选择信号A0和A1。,8255的结构,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,这是两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置/复位的操作。,A组控制电路用来控制A口及C口的高4位。 B组控制电路用来控制B口及C口的低4位
6、。,8255的结构,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,A口是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。,C口可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。也是仅对输出数据进行锁存。,B口也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。,8255的结构,8255的引脚,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD
7、,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,8255与89C51的连接图,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,D0-D7：8位，双向，三态数据线，用来与系统数据总线相连。,RD：读信号，输入，控制8255将数据或控制信息送到CPU。,WR：写信号，输入，控制CPU将数据或状态信息送到8255A。,CS：片选，输入，用来决定芯片是否被选中。,A1，A0：内部口地址的选择，输入。这
8、两个引脚上的信号组合决定对8255A内部的哪一个口或寄存器进行操作。,RESET：复位信号，高电平有效，输入，用来清除8255A的内部寄存器，并置A口，B口，C口均为输入方式。 注意：8255工作之前，硬件上必须先复位，使8255内部的各个部件处于待命状态。,8255A的操作功能表,8255的引脚,数据 总线 缓冲器,读写 控制 逻辑,A组 控制,B组 控制,口A,口C 高4,口C 低4,口B,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,PA0PA7,PB0PB7,PC4PC7,PC0PC3,PA0PA7：A组数据信号，用来连接外设。,PB0PB7：B组数据信号，用来连接外设。,PC0
9、PC7：C组数据信号，用来连接外设或者作为控制信号。,8255的引脚,8255与89C51的连接图,各端口地址码的计算,89C51送出何种地址码时选中端口 P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P2 0 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00 AB15AB14 AB13 AB12 AB11 AB10 AB9 AB8 AB7 AB6 AB5 AB4 AB3 AB2 AB1 AB0 口A 0 * * * * * * * * * * * * * 0 0 口B 0 * * * * * * * * * * * * * 0 1 口C 0 * * * * * * *
10、 * * * * * * 1 0 控制 0 * * * * * * * * * * * * * 1 1,8255与89C51的连接图,WR、RD、CS、A1、A0这几个信号的组合决定了8255A的所有具体操作：,8255A的操作功能表,8255的工作方式,8255A有三种工作方式： 方式0简单输入/输出查询方式；A，B，C三个端口均可。 最为常用。 方式1选通输入/输出中断方式；A ，B，两个端口均可。 方式2双向输入/输出中断方式。只有A端口才有。 注意：工作方式的选择可通过向控制端口写入方式控制字来实现。,方式0,方式0为一种简单的输入/输出方式，没有规定固定的应答联络信号，可用A，B，C
11、三个口的任意一位充当查询信号，其余I/O口仍可作为独立的端口和外设相连。 即：PA0PA7，PB0PB7，PC0PC7均可作为I/O线使用，没有限制一定传送什么信号；口A、口B、口C高4位和口C低4位可以分别设定为输入口或输出口。 方式0的应用场合有两种：一种是无条件传送；一种是查询传送。,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,8255,PA0PA7,PC0PC7,PB0PB7,+5V,STB,BUSY,微型打印机,D0D7,方式1,方式1是一种选通I/O方式，A口和B口仍作为两个独立的8位I/O数据通道，可单独连接外设，通过编程分别设置它们为输入或输出。而C口则要有6位(分成两
12、个3位)分别作为A口和B口的应答联络线，其余2位仍可工作在方式0，可通过编程设置为输入或输出。即：口A和口B作为数据口使用；口分成C高4位和口C低4位，分别配合口A和口B工作，此时口C高4位和口C低4位分别作为口A和口B的状态口，口C的某些引脚规定为传送状态信号，不能作I/O口线使用，传送任意信号。 方式1主要用于中断应答式数据传送，也可用于连续查询式数据传送。输入和输出时8255与外围设备的连接方式不同，数据传送过程也不同。,D0D7,RD,WR,CS,A0,A1,RESET,8255,PA0PA7,PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7,PB0PB7,+5V,STB
13、,BUSY,微型打印机,D0D7,方式2,方式2为双向选通I/O方式，只有A口才有此方式。这时，C口有5根线用作A口的应答联络信号，其余3根线可用作方式0，也可用作B口方式1的应答联络线。 方式2就是方式1的输入与输出方式的组合，各应答信号的功能也相同。而C口余下的PC0PC2正好可以充当B口方式1的应答线，若B口不用或工作于方式0，则这三条线也可工作于方式0。 按方式2工作时，A口既可工作于查询方式，又可工作于中断方式。,当A通道工作于方式2时，PC0PC7的功能分配如图所示。图中各功能的含义与工作方式1时的含义一样。由于只有A通道才能工作于方式2，所以所有的应答联络线都是与A通道配合的。
14、8255的C口专用功能见下表：,A通道工作于方式2时PC0PC7的功能,A通道工作于方式2时PC0PC7的功能,8255的控制字,只有C口才有，它是通过向控制口写入按指定位置位/复位的控制字来实现的。C口的这个功能可用于设置方式1的中断允许，可以设置外设的启/停等。,8255的控制字存于控制字寄存器中。 8255有2个控制字：方式控制字和口C按位置/复位控制。,1、方式控制字,2、口C的按位置/复位控制字,方式控制字决定了8255的工作方式。8255工作之前软件上必须初始化，即将方式控制字写入控制字寄存器中，以指定端口的工作方式。,方式控制字,方式控制字决定了8255的工作方式。8255工作之前软件上必须初始化，即将方式控制字写入控制字寄存器中，以指定端口的工作方式。 8255A的控制字格式与各位的功能如图所示。,标志位,D7,A组控制,D6,A口,D5,C口高4,D4,B组控制,
