【電】單片機(jī)課件：接口概述

1、第六章 微型計(jì)算機(jī)的輸入與輸出61 接口電路概述接口的定義：接口（interface）是微處理器與外界進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。微處理器 接口 外界微機(jī)接口技術(shù)是采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與外部世界進(jìn)行最佳耦合與匹配，以在微處理器與外界之間實(shí)現(xiàn)高效、可靠的信息交換的一門技術(shù)。外界：微處理器之外的所有設(shè)備、電路。 如：存儲(chǔ)器、輸入輸出（I/O）設(shè)備、控制設(shè)備、A/D卡、D/A卡等一、接口電路的功能： 1 數(shù)據(jù)緩沖功能：解決高速CPU與低速外設(shè)之間的矛盾輸出必須要有鎖存功能輸入必須要有緩沖功能 2 提供輸入、輸出過程中的狀態(tài)信號(hào) 3 解決計(jì)算機(jī)與外設(shè)信號(hào)得不匹配問題：信號(hào)轉(zhuǎn)換功能：電

2、平的匹配 4 設(shè)備選擇：多個(gè)外設(shè)時(shí)，每一時(shí)刻只能與一臺(tái)外設(shè)交換信息二、接口與端口一種外設(shè)對(duì)應(yīng)一個(gè)接口，一個(gè)接口電路對(duì)應(yīng)有多個(gè)端口：數(shù)據(jù)端口、 狀態(tài)端口 命令端口三、外設(shè)的編址方式有兩種：1 外設(shè)端口單獨(dú)編址有單獨(dú)的指令，單獨(dú)的I/O操作線如：8088優(yōu)點(diǎn)：速度快缺點(diǎn)：占用CPU的資源2 外設(shè)與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址優(yōu)點(diǎn)：不需要單獨(dú)的指令和操作線，節(jié)省CPU資源；訪問RAM的指令便可以訪問I/O口，靈活方便；缺點(diǎn)：占用了RAM空間。3MCS51單片機(jī)接口技術(shù)中的一般問題 輸入和輸出指令8031： I/O口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編碼，無單獨(dú)I/O指令輸出：MOVX DPTR，A ； MOVX Ri， A ；i

3、=0，1輸入：MOVX A，DPTR ； MOVX A, Ri ；16位地址放入DPTR中，使用Ri，要先置P2口，例1：將地址7FF0H中的數(shù)據(jù)輸入（讀I/O口） MOV DPTR，#7FF0H；I/O口地址MOVX A，DPTR；讀入或：MOV P2，#7FH；高位地址MOV RO，#0F0H；地位地址MOVX A，R0； 讀 例2：將2FH輸出到1FFFH端口 MOV DPTR，#1FFFH；MOV A，#2FH；要輸出的數(shù)據(jù)送A MOVX DPTR，A；或：MOV P2，#1FH；MOV R1，#0FFH；MOV A，#2FH；MOVX R0，A；2 接口時(shí)序 與外部RAM接口時(shí)序一樣

4、： 相關(guān)信號(hào)：P2，P0，ALE， T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 OSCALEPSENRDP2 地址A15- A8P0 讀入指令 A7-A0 浮空 數(shù)據(jù)輸入 I/O口讀時(shí)序I/O口操作2個(gè)機(jī)器周期完成，寫周期 WR 為低，RD 為高 3 外設(shè)地址的確定譯碼法與外部RAM一樣：線選法和全地址譯碼法線選法：P2.7 0111 1111 1111 1111 7FFFH P2.6？全地址譯碼法：使用譯碼器 74LS138 74LS139 74LS154 8031 P2.7 8255 DAC0832 ADC0809 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 6116 P2.

5、2 2764 CE 2764： 0000H1FFFH6116： E800HEFFFH8255： 7FFCH7FFFH0832： BFFFH0809： DFFFH6.2 輸入/輸出傳送的方式一、 無條件傳送1 外設(shè)的速度足夠快；如：數(shù)模轉(zhuǎn)換2 兩次傳送的時(shí)間足夠長(zhǎng)；如：LED二、查詢式傳送方式（有條件傳送）：存在“準(zhǔn)備好”信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：接口電路簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：效率低適用場(chǎng)合：速度要求不高，CPU不忙的情況三、 中斷傳送方式：外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，CPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 傳送完畢后，CPU返回主程序。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性強(qiáng)適用：速度不太高，CPU較忙，尤其適用于實(shí)時(shí)控制四、 DMA（存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)）方式 在DMA控制器的控制下，數(shù)據(jù)傳送在外設(shè)與存儲(chǔ)器之間直接進(jìn)行，傳送過程不需要CPU的參與。 優(yōu)點(diǎn)：速度快，節(jié)省CPU時(shí)間 缺點(diǎn)：需要DMA控制器，電路復(fù)雜，硬件開銷大五、設(shè)計(jì)接口電路的基本方法 1 熟悉CPU的結(jié)構(gòu)與外設(shè)的原理 CPU接口方式，電平類型，數(shù)據(jù)傳送方式等 外設(shè)工作原理， 數(shù)據(jù)線寬度，電平類型 2 合理地選擇元器件 根據(jù)實(shí)際需要，選擇現(xiàn)成的元器件 常用的可編程集成電路：INTEL8255 INTEL8155/8156 8243 8253/8254 MC146818 D