单片机第7章_输入和输出资料.ppt

采用I/O接口的必要性 1、CPU和外设间数据传送有如下特点： 1）外设种类繁多。机械式、机电式、电子式 … 2）外部设备工作速度差异很大。慢速设备：开关、键盘等；中速：打印机；高速：磁盘等。CPU无法按固定时序协调各方的工作。 3）外设数据信号多样化。电压信号、电流信号、数字量、模拟量等。 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 数据在DB上停留时间十分短暂。 总线隔离技术：任一时刻，只允许一个数据源使用数据总线。其余数据源都和数据总线隔离。 用作接口电路的基本电路 锁存器 三态缓冲电路 集电极开路门（OC门） （两个以上OC门输出端用导线 直接相连，实现 “线与”功能） MCS-51使用统一编址的方式 MCS-51单片机有片内I/O接口和扩展I/O接口。 片内I/O接口寄存器在SFR中，使用片内数据存储器空间。 扩展I/O接口使用片外数据存储器地址空间。 输出指令： 输入指令： 片内寻址：MOV P1，A MOV A，P1 片外寻址：MOVX @DPTR，A MOVX A，@DPTR MOVX @R0，A MOVX A，@R0 CPU与外部设备间的数据传送在程序控制下进行的一种方式，分为条件传送和无条件传送。 ①硬件查询电路 设置状态锁存和数据锁存电路。 大多数时间计算机与外设并行工作，计算机不必因等待而浪费资源。当外设准备就绪，向CPU发出中断请求信号。CPU暂停当前程序，执行I/O操作。当I/O操作结束，CPU仍继续被中断的工作。大大提高系统的工作效率。 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 7.2 MCS-51内部并行I/O口 51单片机内部有四个8位并行I/O端口。 P0口：分时提供低8位地址和作8位双向数据总线。 P1口：通用I/O口。 P2口：分时提供高8位地址。 P3口：多功能口，第一功能做通用I/O口，多用于第二功能。 第七章 输入和输出 7.1 并行I/O口的概念 7.2 MCS-51内部并行I/O口 7.3 MCS-51并行口的扩展 7.3 MCS-51并行口的扩展 I/O口扩展芯片主要有两种： 可编程接口芯片（8255A、8155等） 不可编程接口芯片（TTL、缓冲器电路等） 可编程I/O扩展：具有状态寄存和命令寄存的功能，通过软件编程方式，确定扩展芯片的工作方式。 典型芯片：8255A，8155。 并行接口芯片8255A 8255A是Intel公司生产的标准外围接口电路。采用单一＋5V电源供电,具有40条引脚。 三个端口A、B、C，A、B是单纯的数据口，C口既可作数据口，也可作控制口。 C7-4控制A口，合称A组； C3-0控制B口，合称B组。 数据线 D7-D0，PA7-PA0， PB7-PB0，PC7-PC0。 寻址线 片选信号CS A1和A0四种组合分别选择A、B、C和控制寄存器。 控制线 读信号（CPU对8255A读操作） 写信号（CPU对8255A写操作） reset（复位） 电源线 单一+5V电源。 8255A主要特点： 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片 最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器 与CPU间、与外设间的接口电路：状态寄存器和控制寄存器 还有端口的译码和控制电路、中断控制电路 分3个端口，共24个外设引脚 共三种输入输出工作方式 1. 外设数据端口 端口A：PA0～PA7 A组，支持工作方式0、1、2 端口B：PB0～PB7 B组，支持工作方式0、1 端口C：PC0～PC7 仅支持工作方式0 A组控制高4位PC4～PC7 B组控制低4位PC0～PC3 2.与处理器接口 8255A的工作方式 方式0：基本输入输出方式 适用于无条件传送和查询方式的接口电路 方式1：选通输入输出方式 适用于查询和中断方式的接口电路 方式2：双向选通传送方式 适用于双向传送数据的外设 适用于查询和中断方式的接口电路 方式0：基本输入输出方式 两个8位口PA、PB和两个4位口，输入输出的任意组合。 适用于无条件数据传输。也可以对C口进行位操作，以C口某一状态，实现查询方式数据传送。