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1、MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展第第9 9章章 单片机并行单片机并行I/OI/O接口扩展接口扩展9.1 I/O口扩展概述 9.2 简单并行I/O接口扩展9.3 可编程并行接口芯片Intel 8255A9.4 LED/LCD显示接口设计9.5 键盘接口技术MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展接口存储器接口：三总线连接简单I/O接口：连线复杂接口：特指计算机与外设之间在数据传送方面的联系。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.1 I/O接口技术概述9.1.1 I/O接口复杂性的表现 （1）外
2、部设备的工作速度快慢差异很大。 （2）外部设备种类繁多，既有机械式的，又有机电式的，还有电子式的。不同种类的外部设备之间性能各异。 （3）外部设备的数据信号是多种多样的。 （4）外设的数据传送有近距离的，也有远距离的。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展在数据的I/O传送中，接口电路主要有如下几项功能; 1速度协调 2数据锁存 3三态缓冲 4数据转换9.1.2 I/O接口电路应具有的功能 9.1.3 I/O接口基本结构 状态寄存器数据寄存器控制寄存器把接口电路中这些已编址并能进行读或写操作的寄存器称之为端口（port），或简称口。第9章 单片机并行 I/O 接
3、口扩展单片机与外设的I/O接口基本结构： 第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.1.4 I/O口的操作I/O操作对象：存储器单元，I/O端口凡需要进行读写操作的设备都存在地址。编址：给单元安排地址 对端口编址是为I/O操作而进行的，因此也称为I/O编址。单片机对I/O口采用统一编址的方式。 统一编址就是把系统中的I/O口和存储器统一进行编址。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展对I/O端口的操作采用与外部RAM操作相同的指令用MOVX，即：MOVX DPTR, A；I/O口输出指令 MOVX Ri, A MOVX A, DPTR；I/O口输入指令MOVX A
4、, Ri MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.2 简单并行I/O接口扩展 MCS-51系列单片机并行I/O接口的扩展方法灵活多样，但大致可以分为采用不可编程芯片和采用可编程并行接口芯片进行扩展两类。 不可编程的芯片：有74LS244、74LS245、74LS273、74LS373、74LS367、74LS377、CD4014、CD4094等； 可编程并行接口芯片：有8155、8255A等。 9.2 简单并行I/O接口扩展 MCS-51系列单片机并行I/O接口的扩展方法灵活多样，但大致可以分为采用不可编程芯片和采用可编程并行接口芯片进行扩展两类。 不可编程的
5、芯片：有74LS244、74LS245、74LS273、74LS373、74LS367、74LS377、CD4014、CD4094等； 可编程并行接口芯片：有8155、8255A等。 9.2 简单并行I/O接口扩展 MCS-51系列单片机并行I/O接口的扩展方法灵活多样，但大致可以分为采用不可编程芯片和采用可编程并行接口芯片进行扩展两类。 不可编程的芯片：有74LS244、74LS245、74LS273、74LS373、74LS367、74LS377、CD4014、CD4094等； 可编程并行接口芯片：有8155、8255A等。 第9章 单片机并行 I/O 接口扩展（1）扩展并行输入口 图9-
6、2 74LS245的引脚图74LS245是8路同相三态双向总线缓冲器，可双向传输数据。 第9章 单片机并行 I/O 接口扩展图9-3 74LS245扩展并行输入接口示意图74LS245的地址： 7FFFH P2.7=0，其他地址线假设全部为1，则：第9章 单片机并行 I/O 接口扩展第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.2.2 扩展并行输出口 输出要解决的问题：锁存。 常用三态锁存器：74LS273、74LS373和74LS377。 74LS273的逻辑功能表输入输出OEGDQ0111010000不变1高阻1) 用74LS273扩展并行输出口图9-4 74LS273的引脚图图9-5 74LS
7、373扩展并行输出接口示意图第9章 单片机并行 I/O 接口扩展假设图中无关的地址位为1，实现输出数据的汇编语言语句是：MOV DPTR, #7FFFHMOV A，#DATA MOVX DPTR，AC51语句是：#include “absacc.h”unsigned char a=DATA; XBYTE0 x7fff=a;例9-1 假设图9-5中的输出设备是8个LED，由74LS373的每一位输出控制一个LED的亮灭。若输出为1时LED亮，输出为0时LED灭。编程使8个LED轮流点亮。C51语言参考程序：#include #include unsigned char a=0 xfe;main(
8、) while (1) XBYTE0 x7fff=a; a=_crol_(a,1); 9.3.1 8255A的引脚和结构9.3 可编程并行接口芯片Intel 8255A MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展A1和A0端口选择信号。A1和A0分别与单片机的低二位地址线P0.1和P0.0相连，用于选择不同的端口。 A1 A000B，选择A口； A1 A001B，选择B口； A1 A010B，选择C口； A1 A011B，选择控制字寄存器。 * 8255A的A口地址肯定是能被4整除的。若A口的地址
9、为7FF0H，则B口、C口和控制字寄存器的地址分别为7FF1H、7FF2H和7FF3H。9.3.2 8255A操作说明（1）8255A的控制字和状态字 MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展2）8255A的工作方式 三种工作方式，即方式0、方式1及方式2。(1) 方式0基本I/O方式A口、B口及C口的高4位和低4位都可以设定为输入或输出。(2) 方式1选通I/O方式MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O
10、 接口扩展(3) 方式2双向传送方式 只有A口才能选择方式2，这时A口是双向8位I/O口，C口的高5位（PC3PC7）作为A口输入/输出的同步控制信号。第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.3.3 8255A与单片机的接口设计 利用8255A的A口作为输出口，B口作为输入口，将B口开关的状态由与A口相连的LED显示出来。当开关闭合时，LED亮。假设A口和B口皆工作于方式0，8255A的连接于89C51单片机的P2.7。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第
11、9章 单片机并行 I/O 接口扩展假设除A0、A1和P2.7外，其它地址线皆为高电平，则8255A的A口地址：7FFCH B口地址：7FFDH C口地址：7FFEH 控制字寄存器的口地址：7FFFH。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展C51语言程序如下：#include void main() unsigned char key; XBYTE0 x7fff=0 x82; / 给命令口送控制字 while(1) key=XBYTE0 x7ffd;/ 从B口输入 XBYTE0 x7ffc=key;/ 从A口输出 第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.4.1 数
12、码管简介 数码管由8个LED组成，有共阴极和共阳极两种接法。9.4 数码管接口技术 MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展代码位D7D6D5D4D3D2D1D0显示段dpgfedcba第9章 单片机并行 I/O 接口扩展第9章 单片机并行 I/O 接口扩展 9.4.2 静态显示接口 静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。当送入一次字形码后，显示字形可一直保持，直到送入新字形码为止。第9章 单片机并行 I/O 接口扩展例9-5：在1个数码管上显示1。#includevoid main( ) P1=0 xf9; /1的共阳极字形代码
13、 MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展例9-6 8051单片机接2个数码管，采用静态显示方式，显示数字12。ORG 0MAIN: MOV P1，#0F9H MOV P2，#0A4HSJMP $ END#includemain() P0=0 xf9; P1=0 xa4; while(1); 第9章 单片机并行 I/O 接口扩展7407： TTL 集电极开路六正相高压驱动器，起到输出更大电流的作用。 MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展ORG 0000HMAIN: MOV P1，#0F9H ；数字“1”的共阳码送P0口 MOV P
14、2，#0A4H ；数字“2”的共阳码送P1口 SJMP $ END#includemain() P0=0 xf9; P1=0 xa4; while(1); MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展9.4.3 动态显示接口 动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展例9-7 用动态显示方式显示数字12。假设晶振频率fosc=6MHz。MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展汇编语言参考程序如下： ORG 0000HSTART: CLR
15、 P2.0 SETB P2.1 ；第一位选通 MOV P0, #0A4H ；段码送P0口 LCALL DELAY ；延时消除频闪 CLR P2.1 SETB P2.0 ；第二位选通 MOV P0,#0f9H ；段码送P0口 LCALL DELAY ；延时消除频闪 SJMP START ；返回再次扫描DELAY: MOV R7,#0FFH DJNZ R7,$ DJNZ R7,DELAY1 RET END MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展例9-8 利用8255A的A口作为数码管的段控口，B口作为数码管的位控口，编程使数码管显示12345678。若 fosc=
16、11.0592 MHz。A口：段控口B口：位控口第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展C51参考程序如下：#include#include /包含_nop_()及_crol_()的头文件#include /包含绝对地址的头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define portA XBYTE 0 x7ffc/A口地址，设无关地址位为1#define portB XBYTE 0 x7ffd/B口地址#define portCTR XBYTE 0 x7fff /控制字寄存器地址。uchar code tab=0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80; /18共阳码MCS-51单片机原理、接口及应用第9章 单片机并行 I/O 接口扩展void delay(uint i) uint j, k; for(j=i; j0; j-) f
