第七章 mcs-51单片机的并行接口

第 7章MCS-51单片机的 并行接口 p7.1 MCS-5l内部 I O口 及其应用 p7.2 MCS-5l并行 I O口 的扩展 (含 8255)p7.3 MCS-51内部 定时计数器 及其应用 p7.4 并行口应用 单片机显示键盘系统 并口 是相对于 串口 而言的。1引言51单片机内部有 4个 8位双向 I O(输入输出 )口。它们的内部结构图在前面作过介绍。从特性上看，这 4个端口还有所差别。（回顾）P0口：作一般 I/O口 ； 低 8位地址 /数据分时复用功能。P1口：作一般 I/O接口。P2口：作一般 I/O接口 ； 高 8位地址。P3口：作一般 I/O接口； 每根口线有第二功能。2引言 -P0-P4口进一步说明：4个并行 I/O口 “输出有锁存，输入有缓冲 ”；输入数据时都要 “先写 1”；P0口作通用 I/O口，输出级是开漏电路，作输出口应接上拉电阻；作地址 /数据总线不需要上拉电阻；P1P3口不需要上拉电阻；3引言 -MCS-51对外三总线MCS-51对外三总线的形成外部程存读选通外部数存读选通外部数存写选通41、 51的 I/O口 直接用于 输出p都是准双向口。p1、直接用于 输出 作 输出口 时有 锁存 功能。输出操作： 以 P0P3为 目的操作数 的 传送指令 。例如：MOV P1,AMOV P1,R1MOV P1,R1MOV P1,#55Hp51单片机没有专门的输入输出指令。52、 51的 I/O口 直接用于 输入p2、直接用于 输入 作 输入口 时带有 输入缓冲器 ， 但 没有 输入锁存器 。因此要输入的数据必须一直保持在引脚上，直到把数据读走。在输入数据之前，要先写 “1”。用读引脚 的 传送指令 。例如： MOV A,P1MOV R2， P1 63、对锁存器的 “读 -修改 -写 ”有一类指令是对 I O口输出锁存器中的数据进行操作，如对端口数据进行逻辑操作。这一类指令是 先读出 端口锁存器中的内容， 再 按指令的规定进行操作， 最后 将操作的结果 写回 端口锁存器，称之为 “读一修改一写 ”指令。 这类指令 不是 对端口 引脚 上的数据进行操作。若要对引脚上数据进行操作则只能 先读入 到 CPU，然后 再 进行运算。74、 MCS-51内部 I O口 应用所有 4个 I O口都是可以 位寻址 的，就是说，其中每一位 都可以 用做 输入 或 输出 。由于 MCS-51的 I O 口只有数据口而没有状态口或控制口，在实际使用时，可以用 I 0口的某一位 (或几位 )来作为状态信息的传送者，或者是命令的控制位。例： P1口八个灯作跑马灯 。？8例： P1口八个灯作跑马灯 ？start:mov a,#0ffh;clr c;mov r2,#08h;循环八次。loop1:rlc a;带进位左移。mov p1,a;输出到 P1口。call delay;延时一段时间djnz r2,loop1;反复循环mov r2,#07h;再往回循环。loop2:rrc a;带进位右移mov p1,a;输出到 P1口。call delay;延时一段时间djnz r2,loop2;反复循环ljmp start;重新开始;延时子程序delay:mov r3,#20d1:mov r4,#20d2:mov r5,#248djnz r5,$djnz r4,d2djnz r3,d1retend 97.2 MCS-5l并行 I O口 的扩展常用并口扩展方法： 用三态缓冲器和锁存器扩展简单 I/O口。 用专用并口芯片扩展 I/O口（ 8255， 8155等）注意：MCS-51没有 专门的 外设操作指令 和控制信号， 将外设看作外部数据存储单元来访问 ，因此扩展外设占用外部 RAM存储器的地址空间，使用访问外部数据存储器指令对外设进行操作。107.2.1 用 三态缓冲器 和 锁存器 扩展并口1、 8031和 三态缓冲器 连接扩展 输入口设计原则输入口具有缓冲作用 缓冲器。输出口具有锁存作用 锁存器。/1G 状态 输入 /输出1 高阻 隔离0 驱动 输出输入74LS244三态缓冲器功能表 111、 8031和 三态缓冲器 连接扩展 输入口8031与 74LS244的连接图 控制程序：MOV DPTR, #7FFFHMOVX A,DPTR地址空间： 0XXXB122、 8031和 锁存器 连接扩展 输出口74LS373内部逻辑与引脚图 132、 8031和 锁存器 连接扩展 输出口控制程序：MOV DPTR, #7FFFHMOVX DPTR， A地址空间： 0XXXB147.2.1 可编程通用并行接口 8255A在与外设相连时，根据不同的初始化编程可用于无条件传送、查询式传送、中断式传送，以完成单片机与外设的数据交换。8255是一种 8位 并行 I/O接口芯片， 8255有 3个 8位的并行口： PA、 PB、 PC， 3种工作方式 。其中， PC口 具有按位 进行操作功能。151、 8255的内部结构和引脚双向三态输入输出 都锁存输入三态输出锁存和 CPU相连 和外设相连内部控制电路控制寄存器3种工作方式3个 8位的并行口PA、 PB、 PC1个 控制寄存器168255的引脚(1)I/O口线（ 24条）p PA0 PA7、 PB0 PB7、PC0 PC7为 24条双向总线，用于 8255和外设之间传送数据。 PA7PA0： PA口的并行 I/O数据线，双向三态。 PB7PB0： PB口的并行 I/O数据线，双向三态 PC7PC0： PC口的并行 I/O数据线，双向三态。 178255的引脚（ 2） D0D7为 数据总线 ，用于传送 CPU和 8255之间的数据、命令和状态字。（ 3） RESET： 复位信号 ，输入高电平有效。复位后，8255所有内部寄存器清 0，所有口被置为输入方式。（ 4） CS:片选线 ，输入，低电平有效。当为低电平时 8255 被选中。（ 5） RD:读信号线 ，输入，低电平有效。当为低电平时，所选的 8255处于读状态， 控制 8255把指定口的 数据信息 或 状态信息 输出到数据总线 D0 D7上。（ 6） WR： 写信号线 ，输入，低电平有效。当为低电平时控制 8255把数据总线 D0 D7的 数据信息 或控制信息 写入指定口或寄存器中。 18（ 6） A0、 A1： 地址线 ，输入。CS A1 A0 口或寄 存器 /RD /WR CPU操作状态0 0 0 PA口 0 1 读 PA口 1 0 写入 PA口 0 0 1 PB口 0 1 读 PB口 1 0 写入 PB口 0 1 0 PC口 0 1 读 PC口 1 0 写入 PC口 0 1 1 控制寄存器0 1 无效1 0 写入控制字1 未 选 中 数据 总线 呈高阻 态用于 选择PA口、PB、 PC和控制寄存器。192、 8255A的工作方式方式 0：基本输入输出方式方式 1：选通的输入输出方式方式 2：双向传输方式可以通过将 工作方式控制字 送 8255的 控制口 来设定 PA、 PB、 PC口的工作方式，是 输入 还是 输出 口。有 三种 工作方式：208255A的工作方式A口、 B口、 C口均有此工作方式， 不需要选通信号。可编程设定为输入或输出。方式 0：基本输入输出方式可以实现 I/O数据的 无条件传送 ， I/O数据可以在各端口得到缓冲和锁存。也可以进行 有条件传送 ，此时需 指定某些位 为外设的 状态位 。PC口 高低四位 可 单独 设定为输入或输出。218255A的工作方式p仅 PA口、 PB口有此方式。 PC口中若干位提供 联络信号 、 状态信号 、 中断请求 信号。可 设定为输入或输出。p这种信号是由 8255内部规定 好的，使用者不能更改。方式 1： 选通的输入输出方式22联络信号的规定 图23各联络信号线的意义： -输入 /STB 输入选通信号，外设发来。 IBF 输入缓冲器满信号，发给外设（通知外 设数据未被取走，暂不能接收新数据） .pINTR 中断请求信号， 8255发给单片机。pINTE 中断允许信号。24A口 方式 1选通 输入 工作示意图/RD25A口方式 1选通输入时序图26各联络信号线的意义： -输出 /OBF 输出缓冲器满信号 ，发给外设（单片机将数据已送到指定口，外部设备可以取走）。 /ACK 外设