[单片机][微机原理极其应用][课件]mcs51-5.ppt

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1、第五章输入输出和中断系统信息科学与工程学院自动化系主讲教师赵晓安MCS-51单片机原理1输入/输出的基本概念2输入/输出数据的传送方式3中断技术MCS-51的中断系统学会MCS-51中断程序设计及应用学会与中断有关的硬件连线本章重点及要求5.1输入/输出的基本概念5.2输入/输出数据的传送方式5.3中断技术5.4MCS-51的中断系统5.5MCS-51对外部中断源的扩展第五章输入/输出和中断5．1．1输入/输出设备5．1．2输入/输出传送的信息5．1．3输入/输出接口的作用及其类型5．1．4I/O端口的编址方式5．1输入/输出的基本概念

2、5．2．1无条件传送方式（又称同步传送）5．2．2查询式传送方式（又称条件传送——异步传送）5.2输入/输出数据的传送方式5．2．3中断传送方式5．2．4DMA传送方式5．3．1中断的定义及必要性5．3．2中断源5．3．3中断的分类5．3．4中断系统的功能5．3．5中断处理过程5.3中断技术5．4．1MCS-51的中断源和中断标志5．4．2MCS-51对中断请求的控制5．4．3MCS-51对中断的响应和撤除5．4．4MCS-51中断系统的初始化及应用5.4MCS-51的中断系统MCS-51的中断程序设计举例MCS-51的中断系统的结

3、构5.5.1借用定时器/计时器溢出中断扩展外部中断源（利用计数溢出，扩展中断源）来自P3.4(T0)或P3.5(T1)引脚的外部输入计数脉冲相当于中断请求信号5.5.2使用硬件申请软件查询法扩展外部中断源（硬件申请，软件查询的方法）5．5MCS-51对外部中断源的扩展5．1．1输入/输出设备输入设备：定义：往主机传送信息的设备常用的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、读卡机等输出设备定义：接收主机信息并送出信息呈现给人们的设备常用的输出设备：显示器、打印机、绘图仪等外设与CPU是通过接口连接CPU接口接口外设1外设2地址总线AB数

4、据总线DB控制总线CB5．1．2输入/输出传送的信息数据信息数字量模拟量开关量状态信息表征外设状态控制信息控制外设启停在输入时，输入装置的信息是否准备好（Ready）；在输出时，输出装置是否有空（Empty），若输出装置正在输出信息，则以Busy指示。二进制形式表示的数或以ASCⅡ码表示的数或字符。模拟量必须先经过A/D转换才能输入计算机，计算机的控制输出也必须先经过D/A转换才能控制执行机构。只要用一位二进制数即可表示的量，如电机的运转与停止，开关的合与断，阀门的打开和关闭等。5．1．3输入/输出接口的作用及其类型接口电路

5、的作用锁存作用防止由于CPU速度快，外设慢而产生的丢数现象隔离作用防止DB上的信息重叠变换作用在CPU与外设之间进行信息类型、电平、传送接收方式变换联络作用在CPU与外设之间进行联络，Ready,Busy输出接口电路——锁存作用输出接口中必须含锁存器接口电路(锁存器).......锁存信号写选通输出数据DB来自CPU速度匹配输入接口电路——隔离作用输入接口中必须含三态门接口电路(三态门).......读选通信号输入允许输入数据接口电路(三态门).......输入数据DB防止信息重叠1、I/O接口的种类很多，有两种基本类型串行I/

6、O接口并行I/O接口2、不可编程接口例：74LS273、74LS373、74LS138、74LS2443、可编程接口例：8155、8255、8250、8253I/O接口的类型5．1．4I/O端口的编址方式统一编址I/O端口与内存储器采用一套地址，完全象存储器单元一样处理，使用访问存储器的指令。如：movx类指令独立编址采用一套与存储器不同的地址，利用/MREQ（存储器请求）和/IORQ（输入输出请求），CPU有专门的I/O指令如：IN，OUTMCS51系列采用统一编址片内RAM与P0~P3均用MOV指令片外RAM与外扩口I

7、/O口均用MOVX指令接口与端口接口：由一个或多个端口组成。端口：可被独立选通的I/O接口电路，简称口。端口地址：端口在系统中被分配的惟一地址，简称口地址。端口可分为：输入端口——CPU从中读取外设的状态或数据信息输出端口——CPU通过它输出控制信号或数据信息状态端口——CPU从中读取外设的状态信息控制端口——由CPU控制输出控制信号数据端口——可以是输入数据端口或输出数据端口I/O信息都是通过数据总线传递的。5．2．1无条件传送方式（又称同步传送）应用于定时为已知的且固定不变的低速I/O无需等待的高速I/OmovxA,@DPTRmov

8、x@DPTR,ADB三态门锁存器地址译码器地址译码器来自外设至外设ABRDWR无条件I/O举例——显示程序设计输出接口原理图外设收到CPU数据后以“应答信号”清掉状态信号CPU写入数据后，置入状态信号Q=1