单片机并行IO接口课件.ppt

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1、单片机原理与接口技术第7章并行I/O接口7/29/202111.并行I/O口概述；2.MCS-51内部并行I/O口；3.并行接口芯片8255A和81554.MCS-51内部并行I/O口的扩展；5.MCS-51对LED和键盘的接口；本章教学要求7/29/202127.1并行I/O口概述1）I/O接口的作用；2）外部设备的编址方式；3）I/O数据的四种传送方式；4）I/O接口的类型。7/29/202137.1.1I/O接口的作用1．I/O接口的地位I/O接口处于外设和CPU之间，它是CPU和外设间的桥梁和通道。(如图7.1)设备的分类：输入设备：A/D转换器，

2、键盘输出设备：CRT、D/A转换器输入/输出设备：磁盘驱动器、磁带机7/29/202147.1.1I/O接口的作用2．I/O接口的作用1）实现CPU和外设间的速度匹配方法：查询法（速度慢）中断法（速度快）2）改变数据传送方式并行串行串行并行例如：串行发送/接收。7/29/202157.1.1I/O接口的作用2．I/O接口的作用3）改变信号的性质和电平（1）改变信号的性质（2）改变信号的电平7/29/202167.1.2外部设备的编址端口和接口端口：又称I/O口，常指带地址的端口寄存器/缓冲器。例如：数据口：用于暂存/传送数据地址口：用于暂存/传送地址控

3、制口：用于暂存/传送命令/状态信号。接口：间于CPU和外设间的完整电路。一个I/O接口常含有若干个I/O端口。例如：Inter8255A、Inter81557/29/202177.1.2外部设备的编址（一）外部端口的单独编址外部端口单独编址：外部端口地址和存储器地址分别编址。（1）CPU和存储器交换信息地址范围：0000H-FFFFH（64KB范围）所用指令：传送指令，产生MREQ=0（选通存储器）7/29/202187.1.2外部设备的编址（一）外部端口的单独编址（2）CPU和外设交换信息地址范围：00H-FFH（256个单元）所用指令：INA，00H；

4、A(00H外设)（产生IORQ,选通外设）（3）优点：外设端口不占存储器的地址。缺点：需要专用的I/O指令（例如：IN/OUT指令）7/29/202197.1.2外部设备的编址（二）外部端口和存储器统一编址外部端口和存储器统一编址是指：把外设端口当作存储单元看待，即：让外设端口占用部分存储单元的地址。（1）CPU和存储器交换信息地址范围：0000H-FEFFH（64KB范围）所用指令：MOVXA，@DPTRMOVX@DPTR，AMOVXA，@RiMOVX@Ri，A7/29/2021107.1.2外部设备的编址（二）外部端口和存储器统一编址（2）CPU和外

5、设交换信息地址范围：FF00H-FFFFH（256B）所用指令：MOVXA，@DPTRMOVX@DPTR，A（3）特点：无I/O指令，但外设端口要占用存储器地址。7/29/2021117.1.3I/O数据的四种传送方式CPU与外部设备交换信息有以下几种方式：1）同步传送方式（无条件传送方式）；2）异步传送方式（有条件传送、查询方式）；3）中断传送方式。4）直接存储器存取（DMA）方式；用户可根据不同外设选用恰当的I/O数据传送方式，以实现CPU与不同外设的速度匹配。7/29/2021127.1.3I/O数据的四种传送方式同步传送也称为无条件传送方式，类似于

6、CPU和存储器间的数据传送。1、使用场合：1）外设和CPU速度一样快时例如：CPU对A/D的接口（输入模拟量）CPU对D/A的接口（输出数字量）此时，CPU始终可认为外设已经准备好。2）外设速度非常慢时例如：CPU对开关量的读取。此时，CPU始终可认为外设已经准备好。1．同步传送方式-----同步传送方式7/29/2021132．异步传送方式异步传送又称为有条件传送，或查询方式，CPU需要外设提供两个I/O端口：一是状态口；二是数据口。1、工作过程（1）8031采用两个I/O口P1—状态口，用以传送打印机工作状态。P0—数据口，用以传送打印数据。（2）80

7、31检测P1.0状态若P1.0=1,则继续查询若P1.0=0，则执行（3）（3）CPU通过执行如下2条指令就可把一个打印数据传送给打印机打印。MOVR0，#0FFH；R0FFHMOVX@R0,A;打印数打印机7.1.3I/O数据的四种传送方式-----异步传送方式2、特点：CPU需要查询打印机是否打印完前一数据，故CPU在等待中失去了效率。7/29/2021143．中断传送方式中断方式则是在外设为数据传送作好准备之后，就向CPU发出中断请求信号（相当于通知CPU），CPU接收到中断请求信号之后立即作出响应，暂停正在执行的原程序（主程序），而转去为外设的

8、数据输入输出服务，待服务完之后，程序返回，CPU再继续执行被中断的