【大学课件】微计算机与微处理器课件-单片机系统总线及扩展P54-

单片机的系统扩展单片机的系统扩展docin/sundae_meng总线简介总线的概念：

所谓总线，就是连接系统中主机和各扩展部件的公共信号线。

各个外围功能芯片通过三组总线与单片机相连，达到系统扩展的目的，这三组总线是数据总线、地址总线和控制总线。根据总线的结构，可按照需要对单片机系统进行相应的扩展设计了。docin/sundae_meng总线简介总线的2docin/sundae_meng总线结构docin/sundae_meng总线结构3docin/sundae_meng三总线介绍数据总线（DB：DataBus）

数据总线用于外围芯片和单片机之间传送数据，它是双向的，可以由单片机往外围芯片传送数据，也可以从外围芯片传送数据到单片机，还包括从外部程序存储器读取指令。51单片机的数据传递是用8根线同时进行的，即它的数据总线宽度是8位的，数据总线由P0口提供。地址总线（AB：AddressBus）

51单片机共有16根地址信号线，即它的地址总线宽度是16位的，地址总线由P0口提供低8位A0-A7（必须外加锁存器），P2口提供高8位A8-A15，可操作的单元为216，共64K空间。控制总线（CB：ControlBus）

除了数据总线和地址总线外，单片机同外围芯片传送数据时，还需要一些控制信号来保证数据传送并决定如何进行数据传送，如数据传送的方向，将P0口的数据和地址分离等，这些信号线就是控制总线。对于某一根信号而言是单向的，对于所有的控制总线而言是双向的。docin/sundae_meng三总线介绍4docin/sundae_meng总线扩展

所有的总线扩展片外资源，除ROM以外，都当成RAM处理。ROM和RAM的地址可以重叠而不会相互影响。因为访问这两部分所用的指令是不同的。

MOVX

用于访问外部RAM空间；

MOVC

用于访问ROM空间（片内片外都使用该指令）docin/sundae_meng总线扩展5docin/sundae_meng总线扩展电路图docin/sundae_meng总线扩展电路图6docin/sundae_meng锁存器简介

常用的锁存芯片是74HCT573。

74HCT573是带三态门的8D锁存器，OE端为三态控制信号，应接地允许锁存的地址信号输出。LE端为锁存控制信号，高电平有效，即在LE为高电平时锁存器的输出状态Q0-Q7和输入状态D0-D7相同，当LE为低时，输出保持不变，与输入状态无关。docin/sundae_meng锁存器简介7docin/sundae_meng锁存器简介（二）docin/sundae_meng锁存器简介8docin/sundae_meng驱动器件介绍LSHCHCTTTLCMOSCMOSVCC=5VVCC：3—6V通常取5V与TTL兼容H（高电平）≥2.8VH（高电平）≥90%VCCL（低电平）≤0.8VL（低电平）≤10%VCCLS器件和HC器件的区别docin/sundae_meng驱动器件介绍LS9docin/sundae_meng总线扩展方法（一）

在总线扩展中，P0口既作数据总线使用，又作地址总线的低8位使用，是在不同的时间表示数据和地址，这是芯片管脚的复用方法，扩展时要把P0口的数据信号和地址信号分离开来，分离的方法是利用ALE信号进行地址锁存。P0口的地址和数据复用图docin/sundae_meng总线扩展方10docin/sundae_meng总线扩展方法（二）

在总线扩展中，除了正确连接数据总线和地址总线外，还需要注意控制总线的连接方法。RD与WR用于控制数据传送的方向，均为低电平有效，RD有效时表示单片机从外围器件读取数据；WR有效时表示单片机向外围器件写入数据。PSEN用于读取外部程序存储器，同样是低电平有效。EA用于选择单片机的程序存储器空间，当EA为高电平时，系统复位后PC指针指向片内0000H地址空间；当EA为低电平时，系统复位后PC指针指向片外0000H地址空间。docin/sundae_meng总线扩展方11docin/sundae_meng程序存储器的扩展（一）

由于半导体技术的发展，单片机片内的程序存储器通常已经够用，扩展的情况比较少见了。即使扩展，只选择一片存储器芯片也可满足要求，一般选择Flash

ROM扩展程序存储器。因为其使用方便、价格适宜，存储量大，已经得到广泛的应用，也常用于MCS-51单片机的程序存储器扩展。其常用芯片为AT29010，容量为128K×8。图9-12三种封装AT29010A的引脚图TSOP封装的引脚图DIP封装的引脚图PLCC封装的引脚图docin/sundae_meng程序存储器的扩12docin/sundae_meng程序存储器的扩展（二）

使用一片AT29C010A的扩展电路docin/sundae_meng程序存储器的扩13docin/sundae_meng程序存储器的扩展（三）单片机读取扩展程序存储器指令docin/sundae_meng程序存储器的扩14docin/sundae_meng程序存储器的扩展（四）扩展程序存储器AT29C010A的读时序docin/sundae_meng程序存储器的扩15docin/sundae_meng数据存储器的扩展（一）MCS-51系列单片机内部的数据存储器容量为128或256个字节，在通常的简单控制系统中还是足够的，如果需要扩展，外部的最大容量为64KB。前面已经提到其它功能芯片在三总线的扩展方式中，也采用数据存储器的操作方式，需要占用地址，因此在有其它功能芯片的扩展系统中，数据存储器的扩展容量就不足64KB了。docin/sundae_meng数据存储器的扩16docin/sundae_meng数据存储器的扩展（二）数据存储器的一般连接方法docin/sundae_meng数据存储器的扩17docin/sundae_meng数据存储器的扩展（三）1.地址总线的连接存储器地址总线的高8位A8-A15直接与单片机P2口对应信号相连，低8位A0-A7与P0口锁存后的信号相连。2.数据总线的连接存储器的8位数据信号线直接与P0口对应相连。3.控制总线的连接RD是单片机读取片外数据存储器的控制信号，与存储器的读控制信号RD连接。单片机的信号连接数据存储器的WR信号。ALE控制锁存器分离地址和数据信号，EA信号根据程序存储器的使用连接。docin/sundae_meng数据存储器的扩18docin/sundae_meng数据存储器的扩展（四）单片机读取扩展数据存储器的时序docin/sundae_meng数据存储器的扩19docin/sundae_meng数据存储器的扩展（五）单片机写数据到扩展数据存储器的时序docin/sundae_meng数据存储器的扩20docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算扩展数据存储器的地址计算是指当电路完成后，根据电路计算对应的数据存储器的地址。当系统中有多个扩展器件时，通常选用线选法、译码法等方法实现CPU对不同器件的选择，并进行数据传输的。当输出一地址时，只选择其中一个芯片处于工作状态，其他芯片不工作，这样在数据传输时就不会造成数据传输错误的问题了，选择芯片通常是采用片选信号来进行操作的。docin/sundae_meng扩展数据存储器21docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例22docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例23docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例地址计算实际上就是当给出一个地址时，根据地址线上电平的情况，只选通该器件，而此地址对于其他器件是无效的，也就是只使被选中的器件使能端口有效，而其他器件在该地址下，使能端无效。通常把这个地址叫做这个器件的器件地址。在系统扩展时，因为操作方式的关系，即使扩展的器件不是RAM，但是操作时都是使用MOVX指令，因此可以把外围的这些器件都当成一个RAM使用，比如A/D、D/A和其他一些接在总线上的数字芯片。docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例24docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例25docin/sundae_meng微处理器数据传送方式

单片机和外设工作速度的差异使其在交换数据或通信时，有不同的数据传送方式，以达到高效、方便的数据交换。通常有以下几种方式：1、无条件传送方式2、查询传送方式3、中断传送方式4、直接存储器存取方式（DMA）docin/sundae_meng微处理器数据传送方式26docin/sundae_mengI/0的总线扩展方式

51单片机有四个I/O端口，通常能满足使用要求，但在使用三总线方法扩展的系统中，就只有一个P1口了，如果不够的话，可扩展I/O端口。一般采用下面两种扩展方法：1、用74LS××系列TTL芯片扩展简单的I/O口；

常用的典型芯片为74LS244和74LS245，74LS373和74LS573。2、用可编程接口芯片扩展I/O口。

常用的典型芯片为8255A。docin/sundae_mengI/0的总线扩展27docin/sundae_mengI/0的总线扩展方式docin/sundae_mengI/0的总线扩展28docin/sundae_mengI/0的扩展（四）如果端口数量较多，可以使用专门的I/O扩展芯片进行I/O口的扩展。8255A是INTEL公司生产的通用可编程并行I/O接口芯片，共有3个并行接口，均可以使用软件编程来设置其工作方式，因此使用比较方便和灵活。docin/sundae_mengI/0的扩展（四）29docin/sundae_meng8255A结构图docin/sundae_meng8255A结构图30docin/sundae_meng8255A端口组合功能表CSRDWRA1A0通道选择与操作功能00100PA口－>数据总线00101PB口－>数据总线00110PC口－>数据总线01000数据总线－>PA口01001数据总线－>PB口01010数据总线－>PC口01011数据总线－>控制寄存器1××××数据总线呈高阻态00111非法条件011××数据总线呈高阻态docin/sundae_meng8255A端口组合31docin/sundae_meng8255A方式控制字docin/sundae_meng8255A方式控制32docin/sundae_meng8255A连接图举例分析docin/sundae_meng8255A连接图举33docin/sundae_mengI/0的非总线扩展方式docin/sundae_mengI/0的非总线扩34docin/sundae_meng数模和模数转换接口介绍MCS-51单片机常用于工业控制和智能仪表中，对外部状态信息进行测量，经过内部处理后控制外部的操作，而外部的状态信息通常是模拟量，如温度、速度、电压等，需要转换为数字信号提供给单片机进行处理，处理的结果又需要转换为模拟量实现对外部状态的控制。因此，在单片机的应用系统中通常需要模数转换（ADC）和数模转换（DAC）的功能，不具有此功能的单片机，就需要进行A/D和D/A的扩展。docin/sundae_meng数模和模数转换接口介绍35docin/sundae_meng数模转换器介绍

数模转换器常称D/A，主要技术指标有： 1、分辨率； 2、转换时间； 3、满量程误差； 4、参考电压； 5、电源电压等。docin/sundae_meng数模转换器介绍36docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832，主要参数为： 1、分辨率为8位； 2、转换时间为1us； 3、满量程误差为±1LSB； 4、参考电压为（+10V—-10V）； 5、电源电压为（+5V—+15V）。docin/sundae_meng数模转换器举例37docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832内部结构图docin/sundae_meng数模转换器举例38docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832，主要工作方式有以下三种：

1、直通方式

电路简单，不需要控制线，只有数据信号，ILE管脚接高电平，CS、WR1、WR2、XFER都接低电平即可。

2、单缓冲方式

把两个寄存器中的任何一个接成直通方式，而用另一个锁存数据，即为单缓冲方式。

3、双缓冲方式

一般用于多个D/A同时转换输出的方式。

docin/sundae_meng数模转换器举例39docin/sundae_meng数模转换器举例实际电路docin/sundae_meng数模转换器举例40docin/sundae_meng模数转换器介绍模数转换器常称A/D，主要技术指标有： 1、输入通道个数； 2、转换位数； 3、转换时间； 4、电源电压等。docin/sundae_meng模数转换器介绍41docin/sundae_meng模数转换器举例ADC0804，主要参数为： 1、输入通道为单通道； 2、转换时间为100us； 3、满量程误差为±1LSB； 4、转换位数为8位； 5、电源电压为（+5V）。docin/sundae_meng模数转换器举例42docin/sundae_meng模数转换器举例ADC0804连接电路图docin/sundae_meng模数转换器举例43docin/sundae_meng常用接口电路解析RS232接口电路图docin/sundae_meng常用接口电路解44docin/sundae_mengI2C总线介绍

I2C总线是由PHILIPS公司开发的一种简单、双向二进制同步串行总线，它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

优点：器件引脚少，体积小，不需要片选线，支持带电拔插。

常用的I2C总线外围通用器件有：SRAM、EEPROM、ADC/DAC、RTC、I/O接口、DTMF等。目前，I2C技术已经在各种单片机系统特别是家电中得到广泛应用。docin/sundae_mengI2C总线介绍45docin/sundae_mengI2C总线介绍I2C总线的特点：

1、总线只有两根线，即串行时钟线和串行数据线。2、每个连接到总线上的器件地址由芯片内部硬件电路和外部地址同时决定。3、它是一个真正的多主总线，带有竞争监测和仲裁电路。4、同步时钟允许器件以不同的波特率进行通信，在标准I2C模式下数据传送率可达100KB/S，高速模式下可达400KB/S。5、同步时钟和数据线配合使用。6、连接到同一总线上的集成电路数受400pF的最大总线电容的限制。总线上扩展外围器件时也受器件地址限制。docin/sundae_mengI2C总线介绍I246docin/sundae_mengI2C总线介绍I2C总线上每个节点都有一个固定的节点地址，从器件的地址包括器件编号地址和引脚地址，器件编号地址由I2C总线委员会分配，引脚地址决定于引脚外接电平的高低，I2C总线上所有的外围器件都有规范的器件地址，器件地址由7位组成，它和1位方向位构成了I2C总线器件的寻址字节SLA，格式如下：DA1DA2DA1DA0A2A1A0R/W器件地址引脚地址数据方向位docin/sundae_mengI2C总线介绍47docin/sundae_mengI2C总线的时序I2C总线为同步传输总线，总线信号完全与时钟同步。起始信号（S）：在时钟SCL为高电平时，数据线SDA出现下降沿，启动I2C总线。终止信号（P）：在时钟SCL为高点评时，数据线SDA出现上升沿，停止I2C总线的数据传输。应答信号（A）：I2C总线上第9个时钟脉冲对应于应答位。相应数据线上低电平时为“应答”信号A，高电平时为“非应答”信号A。I2C总线上传送的每一个字节帧均为8位，并且高位在前。docin/sundae_mengI2C总线的时序48docin/sundae_mengI2C总线的时序数据位传送：在I²C总线启动后或应答信号后的第1-8个时钟脉冲对应于一个字节的8位数据传送。时钟脉冲高电平期间，数据位电平保持稳定串行转送；时钟脉冲低电平期间为数据准备，允许总线上数据电平变换。docin/sundae_mengI2C总线的时序49docin/sundae_mengI2C总线的时序I²C总线完整的数据操作包括起始（S）、发送寻址字节（SLA、

）、应答、发送数据、应答……直到终止（P）docin/sundae_mengI2C总线的时序50docin/sundae_mengI2C总线数据操作格式主发送数据格式主接收数据格式docin/sundae_mengI2C总线数据操51docin/sundae_mengI2C总线数据操作格式说明对于具体外围器件的运行原理不同其操作内容也不同。实际应用中要根据具体器件的运行原理列写出具体的操作格式。无论哪种工作方式，都是由主控器来启动总线，发送寻址字节和终止运行。主从方式时，时钟信号SCL由主控器件产生。在I²C总线接口的外围器件中，器件内部有多个地址空间时，其读写操作都有地址自动加1功能。但地址加１功能可能受到某些从器件页面地址的限制，具体使用时要仔细了解其数据格式。docin/sundae_mengI2C总线数据操52docin/sundae_mengI2C总线举例以AT24CXX系列EEPROM为例讲解具体程序。连续写操作格式：连续读操作格式：S1010A2A1A00AADDRADATA1ADATA2A…DATAnAPS1010A2A1A00AADDRAS1010A2A1A011ADATA1A…DATAnAPdocin/sundae_mengI2C总线举例以A53docin/sundae_mengI2C总线举例51单片机与AT24C02连接电路图docin/sundae_mengI2C总线举例5154单片机的系统扩展单片机的系统扩展docin/sundae_meng总线简介总线的概念：

所谓总线，就是连接系统中主机和各扩展部件的公共信号线。

各个外围功能芯片通过三组总线与单片机相连，达到系统扩展的目的，这三组总线是数据总线、地址总线和控制总线。根据总线的结构，可按照需要对单片机系统进行相应的扩展设计了。docin/sundae_meng总线简介总线的56docin/sundae_meng总线结构docin/sundae_meng总线结构57docin/sundae_meng三总线介绍数据总线（DB：DataBus）

数据总线用于外围芯片和单片机之间传送数据，它是双向的，可以由单片机往外围芯片传送数据，也可以从外围芯片传送数据到单片机，还包括从外部程序存储器读取指令。51单片机的数据传递是用8根线同时进行的，即它的数据总线宽度是8位的，数据总线由P0口提供。地址总线（AB：AddressBus）

51单片机共有16根地址信号线，即它的地址总线宽度是16位的，地址总线由P0口提供低8位A0-A7（必须外加锁存器），P2口提供高8位A8-A15，可操作的单元为216，共64K空间。控制总线（CB：ControlBus）

除了数据总线和地址总线外，单片机同外围芯片传送数据时，还需要一些控制信号来保证数据传送并决定如何进行数据传送，如数据传送的方向，将P0口的数据和地址分离等，这些信号线就是控制总线。对于某一根信号而言是单向的，对于所有的控制总线而言是双向的。docin/sundae_meng三总线介绍58docin/sundae_meng总线扩展

所有的总线扩展片外资源，除ROM以外，都当成RAM处理。ROM和RAM的地址可以重叠而不会相互影响。因为访问这两部分所用的指令是不同的。

MOVX

用于访问外部RAM空间；

MOVC

用于访问ROM空间（片内片外都使用该指令）docin/sundae_meng总线扩展59docin/sundae_meng总线扩展电路图docin/sundae_meng总线扩展电路图60docin/sundae_meng锁存器简介

常用的锁存芯片是74HCT573。

74HCT573是带三态门的8D锁存器，OE端为三态控制信号，应接地允许锁存的地址信号输出。LE端为锁存控制信号，高电平有效，即在LE为高电平时锁存器的输出状态Q0-Q7和输入状态D0-D7相同，当LE为低时，输出保持不变，与输入状态无关。docin/sundae_meng锁存器简介61docin/sundae_meng锁存器简介（二）docin/sundae_meng锁存器简介62docin/sundae_meng驱动器件介绍LSHCHCTTTLCMOSCMOSVCC=5VVCC：3—6V通常取5V与TTL兼容H（高电平）≥2.8VH（高电平）≥90%VCCL（低电平）≤0.8VL（低电平）≤10%VCCLS器件和HC器件的区别docin/sundae_meng驱动器件介绍LS63docin/sundae_meng总线扩展方法（一）

在总线扩展中，P0口既作数据总线使用，又作地址总线的低8位使用，是在不同的时间表示数据和地址，这是芯片管脚的复用方法，扩展时要把P0口的数据信号和地址信号分离开来，分离的方法是利用ALE信号进行地址锁存。P0口的地址和数据复用图docin/sundae_meng总线扩展方64docin/sundae_meng总线扩展方法（二）

在总线扩展中，除了正确连接数据总线和地址总线外，还需要注意控制总线的连接方法。RD与WR用于控制数据传送的方向，均为低电平有效，RD有效时表示单片机从外围器件读取数据；WR有效时表示单片机向外围器件写入数据。PSEN用于读取外部程序存储器，同样是低电平有效。EA用于选择单片机的程序存储器空间，当EA为高电平时，系统复位后PC指针指向片内0000H地址空间；当EA为低电平时，系统复位后PC指针指向片外0000H地址空间。docin/sundae_meng总线扩展方65docin/sundae_meng程序存储器的扩展（一）

由于半导体技术的发展，单片机片内的程序存储器通常已经够用，扩展的情况比较少见了。即使扩展，只选择一片存储器芯片也可满足要求，一般选择Flash

ROM扩展程序存储器。因为其使用方便、价格适宜，存储量大，已经得到广泛的应用，也常用于MCS-51单片机的程序存储器扩展。其常用芯片为AT29010，容量为128K×8。图9-12三种封装AT29010A的引脚图TSOP封装的引脚图DIP封装的引脚图PLCC封装的引脚图docin/sundae_meng程序存储器的扩66docin/sundae_meng程序存储器的扩展（二）

使用一片AT29C010A的扩展电路docin/sundae_meng程序存储器的扩67docin/sundae_meng程序存储器的扩展（三）单片机读取扩展程序存储器指令docin/sundae_meng程序存储器的扩68docin/sundae_meng程序存储器的扩展（四）扩展程序存储器AT29C010A的读时序docin/sundae_meng程序存储器的扩69docin/sundae_meng数据存储器的扩展（一）MCS-51系列单片机内部的数据存储器容量为128或256个字节，在通常的简单控制系统中还是足够的，如果需要扩展，外部的最大容量为64KB。前面已经提到其它功能芯片在三总线的扩展方式中，也采用数据存储器的操作方式，需要占用地址，因此在有其它功能芯片的扩展系统中，数据存储器的扩展容量就不足64KB了。docin/sundae_meng数据存储器的扩70docin/sundae_meng数据存储器的扩展（二）数据存储器的一般连接方法docin/sundae_meng数据存储器的扩71docin/sundae_meng数据存储器的扩展（三）1.地址总线的连接存储器地址总线的高8位A8-A15直接与单片机P2口对应信号相连，低8位A0-A7与P0口锁存后的信号相连。2.数据总线的连接存储器的8位数据信号线直接与P0口对应相连。3.控制总线的连接RD是单片机读取片外数据存储器的控制信号，与存储器的读控制信号RD连接。单片机的信号连接数据存储器的WR信号。ALE控制锁存器分离地址和数据信号，EA信号根据程序存储器的使用连接。docin/sundae_meng数据存储器的扩72docin/sundae_meng数据存储器的扩展（四）单片机读取扩展数据存储器的时序docin/sundae_meng数据存储器的扩73docin/sundae_meng数据存储器的扩展（五）单片机写数据到扩展数据存储器的时序docin/sundae_meng数据存储器的扩74docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算扩展数据存储器的地址计算是指当电路完成后，根据电路计算对应的数据存储器的地址。当系统中有多个扩展器件时，通常选用线选法、译码法等方法实现CPU对不同器件的选择，并进行数据传输的。当输出一地址时，只选择其中一个芯片处于工作状态，其他芯片不工作，这样在数据传输时就不会造成数据传输错误的问题了，选择芯片通常是采用片选信号来进行操作的。docin/sundae_meng扩展数据存储器75docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例76docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例77docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例地址计算实际上就是当给出一个地址时，根据地址线上电平的情况，只选通该器件，而此地址对于其他器件是无效的，也就是只使被选中的器件使能端口有效，而其他器件在该地址下，使能端无效。通常把这个地址叫做这个器件的器件地址。在系统扩展时，因为操作方式的关系，即使扩展的器件不是RAM，但是操作时都是使用MOVX指令，因此可以把外围的这些器件都当成一个RAM使用，比如A/D、D/A和其他一些接在总线上的数字芯片。docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例78docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例docin/sundae_meng扩展数据存储器地址计算举例79docin/sundae_meng微处理器数据传送方式

单片机和外设工作速度的差异使其在交换数据或通信时，有不同的数据传送方式，以达到高效、方便的数据交换。通常有以下几种方式：1、无条件传送方式2、查询传送方式3、中断传送方式4、直接存储器存取方式（DMA）docin/sundae_meng微处理器数据传送方式80docin/sundae_mengI/0的总线扩展方式

51单片机有四个I/O端口，通常能满足使用要求，但在使用三总线方法扩展的系统中，就只有一个P1口了，如果不够的话，可扩展I/O端口。一般采用下面两种扩展方法：1、用74LS××系列TTL芯片扩展简单的I/O口；

常用的典型芯片为74LS244和74LS245，74LS373和74LS573。2、用可编程接口芯片扩展I/O口。

常用的典型芯片为8255A。docin/sundae_mengI/0的总线扩展81docin/sundae_mengI/0的总线扩展方式docin/sundae_mengI/0的总线扩展82docin/sundae_mengI/0的扩展（四）如果端口数量较多，可以使用专门的I/O扩展芯片进行I/O口的扩展。8255A是INTEL公司生产的通用可编程并行I/O接口芯片，共有3个并行接口，均可以使用软件编程来设置其工作方式，因此使用比较方便和灵活。docin/sundae_mengI/0的扩展（四）83docin/sundae_meng8255A结构图docin/sundae_meng8255A结构图84docin/sundae_meng8255A端口组合功能表CSRDWRA1A0通道选择与操作功能00100PA口－>数据总线00101PB口－>数据总线00110PC口－>数据总线01000数据总线－>PA口01001数据总线－>PB口01010数据总线－>PC口01011数据总线－>控制寄存器1××××数据总线呈高阻态00111非法条件011××数据总线呈高阻态docin/sundae_meng8255A端口组合85docin/sundae_meng8255A方式控制字docin/sundae_meng8255A方式控制86docin/sundae_meng8255A连接图举例分析docin/sundae_meng8255A连接图举87docin/sundae_mengI/0的非总线扩展方式docin/sundae_mengI/0的非总线扩88docin/sundae_meng数模和模数转换接口介绍MCS-51单片机常用于工业控制和智能仪表中，对外部状态信息进行测量，经过内部处理后控制外部的操作，而外部的状态信息通常是模拟量，如温度、速度、电压等，需要转换为数字信号提供给单片机进行处理，处理的结果又需要转换为模拟量实现对外部状态的控制。因此，在单片机的应用系统中通常需要模数转换（ADC）和数模转换（DAC）的功能，不具有此功能的单片机，就需要进行A/D和D/A的扩展。docin/sundae_meng数模和模数转换接口介绍89docin/sundae_meng数模转换器介绍

数模转换器常称D/A，主要技术指标有： 1、分辨率； 2、转换时间； 3、满量程误差； 4、参考电压； 5、电源电压等。docin/sundae_meng数模转换器介绍90docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832，主要参数为： 1、分辨率为8位； 2、转换时间为1us； 3、满量程误差为±1LSB； 4、参考电压为（+10V—-10V）； 5、电源电压为（+5V—+15V）。docin/sundae_meng数模转换器举例91docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832内部结构图docin/sundae_meng数模转换器举例92docin/sundae_meng数模转换器举例DAC0832，主要工作方式有以下三种：

1、直通方式

电路简单，不需要控制线，只有数据信号，ILE管脚接高电平，CS、WR1、WR2、XFER都接低电平即可。

2、单缓冲方式

把两个寄存器中的任何一个接成直通方式，而用另一个锁存数据，即为单缓冲方式。

3、双缓冲方式

一般用于多个D/A同时转换输出的方式。

docin/sundae_meng数模转换器举例93docin/sundae_meng数模转换器举例实际电路docin/sundae_meng数模转换器举例94docin/sundae_meng模数转换器介绍模数转换器常称A/D，主要技术指标有： 1、输入通道个数； 2、转换位数； 3、转换时间； 4、电源电压等。docin/sundae_meng模数转换器介绍95docin/sundae_meng模数转换器举例ADC0804，主要参数为： 1、输入通道为单通道； 2、转换时间为100us； 3、满量程误差为±1LSB； 4、转换位数为8位； 5、电源电压为（+5V）。docin/sundae_meng模数转换器举例96docin/sundae_meng模数转换器举例ADC0804连接电路图docin/sundae_meng模数转换器举例97docin/sundae_meng常用接口电路解析RS232接口电路图docin/sundae_meng常用接口电路解98docin/sundae_mengI2C总线介绍

I2C总线是由PHILIPS公司开发的一种简单、双向二进制同步串行总线，它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

优点：器件引脚少，体积小，不需要片选线，支持带电拔插。

常用的I2C总线外围通用器件有：SRAM、EEPROM、ADC/DAC、RTC、I/O接口、DTMF等。目前，I2C技术已经在各种单片机系统特别是家电中得到广泛应用。docin/sundae_mengI2C总线介绍99docin/sundae_mengI2C总线介绍I2C总线的特点：

1、总线只有两根线，即串行时钟线和串行数据线。2、每个连接到总线上的器件地址由芯片内部硬件电路和外部地址同时决定。3、它是一个真正的多主总线，带有竞争监测和仲裁