第四节-IO接口电路的扩展.ppt

《第四节-IO接口电路的扩展.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四节I/O接口电路的扩展4.1输入／输出接口的概念(1)输入输出设备输入输出设备又称为计算机外围设备，简称外设或I／O设备。单片机应用系统除了主机之外，还需要配备必要的输入输出设备，以便通过这些设备实现人机联系，例如系统在运行过程中，操作人员对系统状态进行干预，就需要输入设备。才能向计算机输入必要数据，达到控制的目的。同时计算机系统在运行中，还需要有输出设备，才能把它的运行状态显示出来，以便操作者采取相应的措施。常用的输入设备有按钮、键盘、各种传感器、穿孔带、扫描器等等。常用的输出设备有LED(发光二极管显示器)、LCD(液晶显示器)

2、、CRT(阴极射线管)显示器、打印机、绘图仪,电机，液压伺服阀等等。地址总线数据总线控制总线8031存储器芯片I/O接口芯片外设(2)什么是I/O接口（电路）I/O接口是位于单片机系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路。单片机系统中的接口芯片、信号采集电路和功率驱动电路都是接口电路。（3）接口电路的内部结构单片机芯片与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，它是通过单片机芯片对I/O接口芯片的端口读写八位二进制数来实现的，从应用角度看，I/O接口芯片的端口分三类如图所示：地址总线AB控制总线CBI/O接口电路数据控制

3、状态数据总线DBCPU外设控制端口状态端口数据端口⑴数据端口输入数据端口：保存外设给CPU的数据。单片机芯片读取输入数据端口的数据，就相当于读取了外设的数据。输出数据端口：保存CPU给外设的数据。单片机芯片向输出数据端口写数据，就相当于向外设输出数据。⑵状态端口保存外设或接口电路的状态，例如在输入时，有输入装置的信息是否准备好（Ready)；在输出时有输出装置是否有空（Empty)，若输出装置正在输出信息，则以忙（Busy)表示等。单片机芯片读取状态端口的数据，就相当于获取了外设的工作状态。⑶控制端口保存CPU给外设或接口电路的命令，例

4、如控制输入输出装置启动或停止，给接口电路设置工作方式。单片机芯片向控制端口写数据，就控制接口电路芯片和外设如何工作。地址总线AB控制总线CBI/O接口电路数据控制状态数据总线DBCPU外设控制端口状态端口数据端口接口电路与外设之间的信息传送，只要它们之间的硬件电路连接正确，则它们互相之间信息传送是自动完成的，不需软件程序。那么软件程序是如何控制单片机与外设之间信息交流，是靠单片机芯片读写接口电路芯片的各类端口内的八位二进制数据来实现的。地址总线AB控制总线CBI/O接口电路数据控制状态数据总线DBCPU外设控制端口状态端口数据端口演示4

5、.2I/O接口内的各端口的地址分配在MCS-51单片机中，对扩展I／O接口芯片的端口的访问采用与对外部RAM相同的寻址方法。所有的I／0接口芯片的每个端口均与片外扩展RAM进行统一编址，每个端口都可看成外部RAM芯片的一个存储单元，访问I/O端口就象访问外部RAM的存储单元一样，采用与访问外部RAM存储单元相同的MOVX指令对扩展I/O端口进行读写操作。并行接口芯片8255中端口地址的确定（1）8255为40引脚的双列直插可编程大规模集成电路芯片，内部集成有3个I/O数据端口，分别为PA、PB和PC，它们都是8位的端口，都可以选择作为输

6、入或输出。还有一个控制端口，用以设置该芯片的工作方式。由于MCS-51单片机系统接口芯片的端口与外部RAM的存储单元是统一编址，因此8255芯片的四个端口可看作外部RAM存储单元，从端口寻址角度看，也可以把8255芯片看待为只具有4个存储单元的RAM芯片。接口芯片端口空间和外部RAM存储空间位于同一物理空间，它们与外部ROM芯片存储空间位于不同空间，用控制线/RD、/WR和/PSEN来区分两个小区。并行接口芯片8255中端口地址的确定（2）P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P

7、0.3P0.2P0.1P0.0X01XXXXXXXXXXX00对于确定接口芯片端口的地址，通常把不起寻址作用的地址线设置为1，图中8255芯片的数据端口A的地址为1011111111111100B，转换为十六进制为BFFCH。P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0X01XXXXXXXXXXX004.3专用可编程并行I/O接口芯片8255的应用可编程并行I/O接口芯片通常是一种可采用软件编程的方法来改变和确定I／O口工作方式及功能的大规模集成电路芯片

8、。常用的有Intel公司的8155、8255等，它们可与MCS-51单片机直接连接，使用十分方便，本课程仅以8255为例介绍芯片的结构、功能及与MCS-51单片机的接口。8255为40引脚的双列直插可编程大