《片机的IO扩展》PPT课件

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1、第8章单片机的I/O扩展本章内容系统扩展的含义I/O口的扩展利用I/O接口芯片：82C51、81C51的I/O口扩展8.1单片机的系统扩展概述系统扩展的含义在单片机芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩充，称为系统扩展。系统扩展包括：外部存储器扩展，I/O接口扩展，总线扩展等系统扩展分类单一功能的扩展综合功能的扩展8.1单片机I/O扩展概述扩展I/O接口电路的功能：速度协调输出数据锁存输入数据三态缓冲数据转换为什么要扩展I/O口单片机本身接口功能有限单片机控制应用中的复杂接口要求常用编址方法有：独立编址和统一编址。MCS－51

2、单片机采用与外部RAM统一编址方法，即每一个扩展的I/O口相当于一个扩展的RAM单元；访问外部I/O口的指令同访问外部数据存储器指令。51单片机扩展I/O接口编址方法例如：MOVX@DPTR,AMOVXA,@DPTRMOVX@RI,AMOVXA,@RI;其中，DPTR、RI中装I/O对应的地址（1）无条件传送方式无条件传送也称为同步程序传送。只有那些能一直为数据I/O传送作好准备的设备，才能使用无条件传送方式。因为在进行I/O操作时，不测试设备的状态，可以根据需要随时进行数据传送操作。该方式适用于两类设备的数据输入／输出：具有常驻的

3、数据信号变化缓慢的数据信号的设备。无条件传送接口逻辑示于图8-1单片机I/O控制方式图8-1无条件传送的接口逻辑在I/O操作之前，要先检浏设备的状态，以了解设备是否已为数据I/O作好了准备；只有在确认设备已“准备好”的情况下，单片机才能执行数据I/O操作。操作流程见图8-2为了实现查询方式的数据传送，需要由接口电路提供设备状态，并以软件方法进行状态测试。这是一种软硬件方法结合的数据传送方式。程序查询方式，电路简单，查询软件也不复杂，而且通用性强。（2）查询方式（有条件传送方式）图8-2查询传送流程中断方式又称程序中断方式、它与查询方

4、式的主要区别在于知何知道设备是否为数据传送作好了准备，查询方式是单片机的主动形式，而中断方式则是单片机等待通知（中断请求）的被动形式。采用中断方式进行数据传送时，当设备为数据传送作好准备之后，就向单片机发出中断请求；单片机接收到中断请求之后，即作出响应，暂停正在执行的原程序，而转去为设备的数据输入／输出服务待服务完成之后，程序返回，单片机再继续执行被中断的原程序。中断传送逻辑见图8-3。（3）中断方式图8-3中断方式数据传送逻辑I/O扩展的分类利用锁存器、缓冲器进行并行口简单扩展用可编程并行接口芯片进行扩展I/O接口扩展常用芯片51

5、单片机常用I/O扩展芯片示于表8-1。表8-1MCS-51单片机I/O扩展常用芯片8.2简单I/O口扩展8.2.1简单接口常用锁存器、缓冲器芯片I/O口的简单扩展输出口----利用锁存器扩展输入口----利用缓冲器扩展74LS377、74LS273、74LS244、74LS2458位数据/地址锁存器74LS273/373（1）74LS27374LS273是一种带清除功能的8D触发器其内部结构如图8-4所示引脚分布如图8-5所示真值表见表8-2所示1D～8D为数据输入端1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存

6、器。表8-274LS273真值表图8.474LS273内部结构图图8-574LS273封装图（2）74LS37374LS373是一种带有三态输出门的8D触发器其内部结构如图8-6所示引脚分布如图8-7所示数据输入由允许端G控制数据输出由数据输出控制端控制各触发器仅输出单一状态D1～D8为数据输入端Q1～Q8为数据输出端触发器的功能如表8-3所示常用作数据/地址锁存器图8-674LS373内部结构图表8-374LS373真值表图8-774LS373引脚功能图（3）74LS24474LS244是三态八缓冲器/线驱动器/线接收器(3S，两

7、组控制)内部结构逻辑图（见图8-8）:图8-874LS244引脚功能图（3）74LS244（续）引出端符号:1A1~1A4，2A1~2A4：输入端1G#,2G#：三态允许端(低电平有效)1Y1~1Y4，2Y1~2Y4：输出端真值表:（见表8-4）表8-474LS244真值表（4）74LS24574LS245:8位双向3态缓冲电路，主要用在数据的双向缓冲内部结构逻辑见图8-9图8-974LS245引脚功能图（4）74LS245（续）74LS245的真值表见表8-5表8-574LS245真值表8.2.2简单I/O口扩展简单输入口扩展图8

8、-1074LS244扩展输入接口电路简单输出口扩展图8-1174LS377扩展输出接口电路简单并行口扩展应用举例图8-1274LS系列扩展输入/输出接口电路【例8-1】如图8-12所示为一个利用74LS244和74LS273芯片，将P