第4章 80C51单片机IO口应用及扩展.ppt

,单片机开发应用技术,第4章80C51单片机I/O口应用及扩展,2,I/O口应用实例，,I/O口结构及工作原理，,I/O口驱动能力扩展，,I/O口的扩展，,第4章80C51单片机I/O口应用及扩展,本章介绍主要内容：,单片机开发应用技术,3,【例4.1】利用80C51的P0口控制8只发光二极管(LED)以下列方式交替循环点亮。方式1：全亮0.5s，全灭0.5s，反复3次。方式2：自D1至D8依次点亮，每次只亮1只，亮0.2s。方式3：自D1至D8依次点亮，每次只亮2只，亮0.2s。,点亮LED的电原理图。,4,方式1时向P0口送出数据为#00H、#0FFH，每送一个数延时0.5s，反复3次。方式2时向P0口送出数据为#0FEH、#0FDH、#0FBH、#0F7H、0EFH、#0DFH，#0BFH、#7FH，每送一个数延时0.2s。方式3时向P0口送出数据为#0FCH、#0F9H、#0F3H、#0E7H、#0CFH、#9FH、#3FH,每送一个数延时0.2s。,5,P0口的位结构,6,P1口的位结构,P2口的位结构,P3口的位结构,7,(1)P0口的每一位可驱动8个LSTTL负载。P0既可作I/O端口使用，又可作为地址/数据总线使用。当把它作通用I/O口输出时，输出级是开漏电路，在驱动NMOS或其他拉电流负载时，只有外接上拉电阻，才有高电平输出；作地址/数据总线时，无须外接电阻，此时不能再作I/O口使用。(2)P0P3口输出级接有内部上拉负载电阻，每位可驱动4个LSTTL负载。(3)P0P3口都是准双向I/O口，作输入时，必须先在相应端口锁存器上写1，使驱动场效应管(FET)截止。P0口输入时呈高阻状态，而P1P3口则有上拉负载电阻。系统复位时，端口锁存器全为1。,端口负载能力和接口要求,8,采用晶体管扩展端口的驱动能力【例4.2】利用80C51单片机的P2.7控制一个继电器。,继电器的吸合与断开是由流过继电器线圈的电流决定的，确保继电器动作的电流一般较大，可在几毫安到几十毫安之间，80C51单片机的I/O口是不能提供如此大的驱动电流的，因此，在驱动继电器时增加了一级晶体管驱动放大电路。晶体管可选择9012，其主要性能指标为ICM=500mA,PCM=625MW。,9,采用集成驱动芯片扩展端口的驱动能力,ULN2003是一种用途广、性能优、驱动能力强的通用驱动器。,10,ULN2003可以驱动线圈电压为548V的继电器，也可以用于驱动数码管。,11,采用TTL电路或CMOS电路锁存器、三态门电路作为I/O口扩展芯片。,12,可编程接口电路的扩展,8255可编程并行I/O扩展接口芯片的结构,13,8255的3种工作方式，即方式0、方式1、方式2。方式0(基本输入/输出方式)：这种方式不需要任何选通信号。A口、B口及C口的高4位和低4位都可以被设定为输入/输出。作为输出口时，输出的数据被锁存；作为输入口时，其输入的数据不锁存。,14,8255的3种工作方式，即方式0、方式1、方式2。(2)方式1(选通输入/输出方式)：这种工作方式下，A、B、C3个口将分为两组。A组包括A口和C口的高4位，A口可由编程设定为I/O口，C口的高4位则用来作为I/O输入/输出操作的控制和同步信号；B组包括B口和C口的低4位，B口可由编程设定为I/O口，C口的低4位则用来作为输入/输出操作的控制和同步信号。A口和B口的输入/输出数据都被锁存。,15,8255的3种工作方式，即方式0、方式1、方式2。(3)方式2(双向总线方式)：在这种方式下，A口为8位双向总线口，C口的PC3PC7用来作为输入/输出的控制同步信号。应注意的是，只有A口允许作为双向总线口使用。这时B口和PC0PC2则可编程为方式0或方式1工作。,16,8255的控制字,8255的工作方式选择是通过对控制口输入控制字的方法实现的。控制字有方式选择控