IO接口的扩展(8155)

1、补充： 输入输出接口的扩展一、简单的I/O接口的扩展 通常用74LS244(8位三态缓冲器及总 线驱动器)扩展输入口，用74LS273(8D锁存器)扩展输出口，如图4.16所示。一、简单的I/O接口的扩展一、简单的I/O接口的扩展l若要求当某键按下时，相应的LED发光，则接口程序如下： LOOP：MOV DPTR,#PORT1 MOVX A,DPTR MOV DPTR,#PORT2 MOVX DPTR,A JMP LOOP一、简单的I/O接口的扩展l在扩展接口时，还应注意两点:I/O地址的安排，如果扩展的接口不多，则可用线选寻址，在如图4.16中P2.0来选择一个输入口和一个输出口。线选法未能

2、使地址空间得到充分利用，对于RAM和I/O口容量较大的系统，可用74LS138作为地址译码器，译码出的信号作为片选信号。一、简单的I/O接口的扩展l在扩展接口时，还应注意两点总线负载能力的扩大： P0口作地址/数据总线时，其负载能力为8个LSTTL电路，P2口作为地址总线时，其负载能力为4个LS TTL电路，如果超过必须增加总线驱动器，如：74LS244(单向)、74LS245(双向)等。二、用串行口扩展并行I/O口l前提： MCS-51单片机的串行口在方式0时是一个同步移位寄存器I/O方式，可用来扩展8位并行输入/输出口。二、用串行口扩展并行I/O口用串行接口扩展并行输入口 用一片8位并行输

3、入/串行输出移位寄存器，如4014或74LS165便可以扩展一个并行输入口。二、用串行口扩展并行I/O口用串行口扩展并行输出口 用一片串行输入/8位并行输出移位寄存器，如4094或74LS164便可以扩展一个并行输出口。三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 8155的逻辑结构及引脚功能 8155的内部包含：256字节SRAM、2个8位和一个6位的I/O口、一个14位的定时/计数器。 逻辑结构框图如图4.19所示三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 8155的逻辑结构及引脚功能 8155为40脚双列直插式封装，引脚排列如图4.2

4、0所示；引脚功能列于 表4.10三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展名称 引脚 功能 RESET 4 复位信号，输入，是系统提供的复位信号，它将系统复位于初始状态，这条输入线为高电平时，将该片复位并置三个I/O接口为输入方式 RESET 脉冲宽度最少为640s AD0AD7 1219 这些是三态地址/数据总线。 它与8051 地址/数据总线相连。 它的分时复用功能和8051 的P0 口完全一致。 低 8 位地址在 ALE 的下降沿时送入地址锁存器。这地址按照 IO/M 输入信号的极性决定是存储器区域还是I/O区域。 配合RD或WR输入信号， 在ALE的上升沿把片内数据读出或把数据写

5、入芯片。 CE 8 片选端，输入，低电平有效 RD 9 载CE有效时，这条线输入为低电平时，AD0AD7 的缓冲器能动作。如果IO/M输入端为低电平， RAM中的内容读出到AD总线， 否则被选中的I/O接口内容读出到AD总线。 WR 10 在 CE 有效时，这条线输入为低电平时，按照 IO/M 的极性，AD 线上的数据写入RAM或I/O接口。 ALE 11 输入，地址锁存允许信号，在 ALE的下降沿将 AD0AD7 地址和IO/M，CE的状态锁存在芯片内。 表4.10 8155引脚功能表三、用可编程接口芯片扩展名称 引脚 功能 IO/M 7 输入，I/O接口和存储器选择信号，这条线为低电平时选

6、中存储器，否则选中I/O接口寄存器。 PA0PA7 2128 这8 条引脚为8 位的通用I/O接口，输入/输出的流向可由程序控制。 PB0PA7 2936 这8 条引脚为8 位的通用I/O接口，输入/输出的流向可由程序控制。 PC0PC5 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 37 38 39 1 2 5 这6 条引脚可为6 位通用I/O接口，也可用作PA和PB的控制信号，这些可通过程序控制 A INTR(A口中断申请线) A BF （A口缓冲器满） A STB（A口选通） B INTR(B口中断申请线) B BF（B口缓冲器满） B STB（B口选通） TIMER IN 3 定时器

7、输入端 TIMER OUT 6 定时器输出端，此输出按定时的方式既可输出方波，又可输出脉冲信号 Vcc 40 +5V电源 Vss 20 地 表4.10 8155引脚功能表三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 8155RAM和I/O口的寻址 8155 共有256个字节RAM ，可以安排在64k字节外RAM空间的任一区域中，具体由CE、IO/M与MCS-51单片机的高位地址线的连接方法确定。单片机访问时应使CE0，IO/M0；片内单元由AD0AD7确定。三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 8155 RAM和I/O口的寻址 8155的I/O部分有7个可编

8、程程序寄存器，如图4.21所示。单片机要访问这些寄存器必须使 0、 1。其命令寄存器(只写)、状态寄存器(只读)，合用一个地址，所以8155安排了6个端口，由AD2AD0三位编码确定，见表4.11CEMIO/三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 命令寄存器及I/O方式 命令寄存器用来选择I/O口的工作方式，控制定时器的运行，命令字格式如图4.22所示三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 命令寄存器及I/O方式 基本I/O方式：方式1和方式2为基本I/O，这

9、时不用联络信号，C口可以做为输入(方式1)或输出(方式2)。逻辑结构和时序波形如图4.23所示。三、用可编程接口芯片扩展三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 命令寄存器及I/O方式 选通I/O方式：在传送数据时，需要联络信号的配合，联络信号有： INTR：中断请求输出线 BF： 缓冲器满状态标志输出线 STB： 设备选通信号输入线三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 命令寄存器及I/O方式 方式3：规定A口为选通I/O口，B口为基本I/O口， C口高3位为数据输出线，C口的低3位作为A口的联络线 PC0AINTR PC1ABF PC2ASTB三、用可

10、编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 命令寄存器及I/O方式 方式4：规定A口、B口均为选通I/O、C口的低3位作为A口的联络线(与方式3相同)，C口的高3位作为B口的联络线。 PC3BINTR PC4BBF PC5BSTB选通I/O的逻辑结构和工作时序三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 状态寄存器 供cpu读取，反映接口的工作状态，状态字的格式如图4.25所示三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 PA、PB端口：这两个8位端口可由命令字设定为输入/输出，也可由命令字设定为基本I/O或选通I/O。三、用可编程接口芯片扩展8155 RA

11、M/IO扩展芯片介绍 PC端口：这是6位端口，可作为输入口、输出口或作为PA、PB的联络线。三、用可编程接口芯片扩展8155 RAM/IO扩展芯片介绍 定时器/计数器：由两个8位寄存器构成，其中14位作为计数初值寄存器和计数器，还有两位用于选择输出方式；其格式如图4.26所示； 定时器输出波形如图4.27所示。三、用可编程接口芯片扩展8155芯片的使用 8155中的256字节RAM的使用 这时CE0、IO/M0(由高8位地址信号控制)，由低8位地址选择内部256个单元，单片机用MOVX指令来访问。三、用可编程接口芯片扩展8155芯片的使用 8155中的3个并行I/O口的使用 这时CE0，IO/

12、M1(由高8位地址信号控制)，PA、PB、PC口地址的低8位分别为01H、02H、03H， A口和B口可以工作在中断方式下，首先要求将其编程为选通I/O方式，才能提供联络信号，其次命令字中的中断允许位IEA、IEB必须为“1”。 状态寄存器保存I/O口和定时器当前的状态供单片机查询。三、用可编程接口芯片扩展8155芯片的使用 8155中定时器的使用 8155中有一个14位减1计数器，可对从Tin端输入的脉冲进行减法计数，计数终值为0。设置了两个8位寄存器，其中14位用于存放计数值，最高两位规定定时器的输出方式。 对定时器的编程：首先将计数常数及定时器输出方式写入定时器寄存器中，对定时器的启停控

13、制则是通过命令寄存器实现的。 三、用可编程接口芯片扩展8031单片机与8155的接口及简单编程 8031与8155的连接方法 如图4.28所示 三、用可编程接口芯片扩展8031单片机与8155的接口及简单编程 基本操作程序： 例如：对8155中RAM的5FH单元中送入 32H立即数，其操作程序如下： MOV A,#32H MOV DPTR,#7E5FH MOVX DPTR,A三、用可编程接口芯片扩展8031单片机与8155的接口及简单编程 基本操作程序： 例如：使8155用作I/O口和定时器工作方式，A口定义为基本输入方式，B口定义为基本输出方式，定时器作为方波发生器，对输入脉冲进行24分频(

14、8155中定时器最高计数频率为4MHZ)，则8155的操作如下：MOV DPTR,#7F04H ；指向定时器低8位MOV A,#18H ；计数常数0018H24MOVX DPTR,A ；计数常数低8位装入INC DPTR ；指向定时器高8位MOV A,#40H(0100000B) ；设定定时器为连续方波输出三、用可编程接口芯片扩展8031单片机与8155的接口及简单编程 基本操作程序： 例如：使8155用作I/O口和定时器工作方式，A口定义为基本输入方式，B口定义为基本输出方式，定时器作为方波发生器，对输入脉冲进行24分频(8155中定时器最高计数频率为4MHZ)，则8155的操作如下：MOV

15、X DPTR,A ；装入定时器高8位MOV DPTR,#7F00H ；指向命令口MOV A,#0C2H(1100010B) ；写入命令字，定A口为基本输入 B口为基本输出，并启动定时器MOVX DPTR,A三、用可编程接口芯片扩展应用实例 图4-29为MCS-51系统用8155的I/O作为键盘显示器的接口，下面以显示子程序为例，说明对8155的编程方法。 图4-29中A口作为扫描各显示器数位的输出口，B口作为产生相应字形代码的输出口。其地址号分别为FD01H和FD02H。C口作为键盘矩阵的列线状态输入口，其地址号为FD03H，8155控制寄存器的地址号为FD00H。扫描显示子程序流程示与图4-

16、30。图4-29 8031和8155接口的键盘、显示电路开始置初值：扫描数位初值R3 显示缓冲器首址R0扫描模式PA口要显示的数值A查找数值的字形代码相应的字形代码PB口字形代码寄存器显示1ms修正显示缓冲地址值所有数位都显示完否返回主程序NY图4-30 扫描显示子程序流程图现设要显示的数据存入地址号为30H37H的片内RAM作为显示缓冲区。采用动态扫描显示，每位显示1ms。显示子程序如下：初始化程序：OGM: MOV DPTR,#0FD00H ;控制字控制寄存器中 MOV A,#03H MOVX DPTR,A；显示子程序DIR: MOV R0,#30H ;显示缓冲区首地址30HR0 MOV R3,#01H ;扫描数位初值R3LD0: MOV A,R3 ;扫描数位PA口 MOV DPTR,#0FD01H MOVX DPTR,A INC DPTR ;B口地址DPTR MOV A,R0 ;将要显示的数据A MOV A,#0DH ;加偏移置，取得相应“09”的字形代 码PB口 现设要显示的数据存入地址号为30H37H的片内RAM作为显示缓冲区。采用动态扫描显示，每位显示1ms。显示子程序如下： MOVC A,A+PC MOVX DPTR,A ACALL DL1 ;调用延迟1ms的子程序 INC R0 ;修正显示缓冲区的地址 MOV A,