第8章并行接口設(shè)計

1、整理ppt 并行接口的 設(shè)計 n編址方式n地址譯碼方式nI/O口的擴(kuò)展n存儲器擴(kuò)展n8255并行接口nA/D和D/A接口整理ppt單片機(jī)的片外三總線結(jié)構(gòu)單片機(jī)的片外三總線結(jié)構(gòu)整理ppt編址方式n8051采用存儲器和I/O口統(tǒng)一編址方式n片內(nèi)地址線：單片機(jī)可以直接和所選存儲芯片地址對應(yīng)相連的那部分地址線。n片選地址線：除片內(nèi)地址線以外的其余地址線。n注意注意： 片內(nèi)地址線和片外地址線不是一n 成不變。 n 一般用地址總線的高幾位作為片選地址線。 整理ppt芯片的端口譯碼方法：n 全譯碼方式：所有片選地址線全部參加譯碼；n 部分譯碼方式：片選地址線部分參加譯碼，剩下部分懸空；n 線選方式：片選地址

2、線直接接到芯片的片選端。n整理ppt與擴(kuò)展有關(guān)的芯片(鎖存器)整理ppt與擴(kuò)展有關(guān)的芯片(譯碼器)整理ppt簡單I/O口的 擴(kuò)展 n簡單I/O口的擴(kuò)展主要由74系列的電路進(jìn)行擴(kuò)展；在許多情況下，有些開關(guān)量或并行數(shù)據(jù)需直接輸出或輸入。經(jīng)常用8D鎖存器和 三 態(tài) 驅(qū) 動 門 等 進(jìn) 行 擴(kuò) 展 。（74LS377,273,244,）整理ppt1 1TTLTTL并行輸入、輸出接口并行輸入、輸出接口 根據(jù)根據(jù)“輸入三態(tài)，輸出鎖存輸入三態(tài)，輸出鎖存”與總線相連的原則，可采用與總線相連的原則，可采用TTLTTL電路或電路或CMOS電路的鎖存器、三態(tài)緩沖器擴(kuò)展簡單的電路的鎖存器、三態(tài)緩沖器擴(kuò)展簡單的I/O接

3、口。接口。 如采用如采用8位三態(tài)緩沖器位三態(tài)緩沖器74LS244組成輸入口，采用組成輸入口，采用8D鎖存器鎖存器74LS273，74LS373等組成輸出口。等組成輸出口。第四節(jié)第四節(jié) 一般一般I/0口的擴(kuò)展口的擴(kuò)展 一、簡單一、簡單I/0擴(kuò)展擴(kuò)展CLR Q0 D0 D1 Q1 Q2 D2 D3 Q3GNDVCCQ7D7D6Q6Q5D5D4Q4CLK74LS27374LS2441EN 1A1 2Y4 1A2 2Y3 1A3 2Y2 1A4 2Y1GNDVCC2EN 1Y1 2A4 1Y2 2A31Y3 2A21Y4 2A1當(dāng)當(dāng)CLR為為高電平，高電平，CLK的上的上升沿使升沿使D鎖存。鎖存。當(dāng)當(dāng)

4、EN為低為低電平，電平，A信號傳送信號傳送到到Y(jié)；EN為高電平，為高電平，Y為高阻為高阻態(tài)。態(tài)。整理ppt整理ppt簡單簡單I/0I/0擴(kuò)展舉例：擴(kuò)展舉例：整理ppt 例中例中74LS244和和74LS273地址都為地址都為7FFFH （P2.7=0）。）。要求當(dāng)某開關(guān)合上時相對應(yīng)的要求當(dāng)某開關(guān)合上時相對應(yīng)的LED點亮，開關(guān)斷時相應(yīng)的點亮，開關(guān)斷時相應(yīng)的LED暗，其控制程序如下暗，其控制程序如下：第六六章 1-24M1：MOV DPTR， #7FFFH MOVX A ，DPTR MOVX DPTR，A SJMP M1整理ppt存儲器的擴(kuò)展n 擴(kuò)展注意的問題：n讀寫控制n片選控制n地址的分配：地

5、址的分配： 地址是一個范圍空間地址是一個范圍空間 整理ppt 數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展整理ppt數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展整理ppt對數(shù)據(jù)存儲器的編程nunsigned char xdata DRAM0 xffff;nInt I;nFor(I=0;I1000;I+)n DRAMI=0 x55;nDRAM0 x03ff=0 xaa;整理ppt程序存儲器擴(kuò)展整理ppt整理ppt可編程可編程I I0 0口的擴(kuò)展口的擴(kuò)展可編程可編程I I0 0口可以通過程序設(shè)置引腳不同的工作方式，口可以通過程序設(shè)置引腳不同的工作方式，CPUCPU不需要其不需要其他的硬件，一片芯片可擴(kuò)展較多的他的硬件，一片芯片可擴(kuò)展較多的I I0 0接口，

6、使用靈活方便，通用性強(qiáng)。接口，使用靈活方便，通用性強(qiáng)。IntelIntel公司的可編程公司的可編程I/OI/O接口芯片種類齊全，為接口芯片種類齊全，為MCS-51MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展單片機(jī)擴(kuò)展I/OI/O接口接口提供了很大的方便。提供了很大的方便。 常用Intel系列可編程接口芯片型號名稱說明8155并行接口帶256字節(jié)的RAM和14位定時/計數(shù)器8255通用并行接口8251同步/異步通訊接口8253定時/計數(shù)器8279鍵盤/顯示接口整理ppt8255并行接口n可編程并行接口芯片8255 n3個可編程8位并行I/O口整理ppt二、可編程二、可編程I I0 0口的擴(kuò)展口的擴(kuò)展可編程可編程I I

7、0 0口可以通過程序設(shè)置引腳不同的工作方式，口可以通過程序設(shè)置引腳不同的工作方式，CPUCPU不需要其不需要其他的硬件，一片芯片可擴(kuò)展較多的他的硬件，一片芯片可擴(kuò)展較多的I I0 0接口，使用靈活方便，通用性強(qiáng)。接口，使用靈活方便，通用性強(qiáng)。IntelIntel公司的可編程公司的可編程I/OI/O接口芯片種類齊全，為接口芯片種類齊全，為MCS-51MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展單片機(jī)擴(kuò)展I/OI/O接口接口提供了很大的方便。提供了很大的方便。 常用Intel系列可編程接口芯片型號名稱說明8155并行接口帶256字節(jié)的RAM和14位定時/計數(shù)器8255通用并行接口8251同步/異步通訊接口8253定時/

8、計數(shù)器8279鍵盤/顯示接口整理ppt 8255A8255A是一個典型是一個典型的可編程通用并行接口的可編程通用并行接口芯片。它具有三個芯片。它具有三個8 8位位的并行口，有三種工作的并行口，有三種工作方式，可作為單片機(jī)與方式，可作為單片機(jī)與各種外設(shè)連接的接口電各種外設(shè)連接的接口電路。路。 1、 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1）三個并行）三個并行I/O口口 A 、B、C各有各有8根線，分成根線，分成A B 兩組兩組2） 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器:用于用于 與與CPU接口接口3）讀寫控制邏輯）讀寫控制邏輯:選擇選擇 端口和數(shù)據(jù)的流向端口和數(shù)據(jù)的流向8255可編程并行可編程并行i/o接口擴(kuò)展接口擴(kuò)展整理ppt

9、2、引腳：、引腳：I/O線線24根根 A、B、C口；口；數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線8根根 D7D0，與，與CPU接口；接口；控制線控制線 6根根 RESET（復(fù)位）（復(fù)位） RD、WR（讀、寫）（讀、寫） A1、A0（端口選擇）（端口選擇）CS（片選）（片選）電源線電源線 2根根 Vcc、GND3、端口尋址與控制信號功能、端口尋址與控制信號功能整理ppt4 4、8255A8255A與與MCS-51MCS-51單片機(jī)的連接單片機(jī)的連接 由由8255A8255A的管腳功能得到數(shù)據(jù)腳、控制腳與微處理器連接，而的管腳功能得到數(shù)據(jù)腳、控制腳與微處理器連接，而PAPA、PBPB、PCPC口與外部設(shè)備信號連接?？谂c外部設(shè)

10、備信號連接。 WRWRRDRDCSMCS-51MCS-51單片機(jī)管腳單片機(jī)管腳 8255A 8255A管腳管腳P0.0P0.0P0.7P0.7D0D0D7D7P3.6( )P3.6( )P3.7( )P3.7( )低位地址低位地址2 2位位A0A0、A1A1地址譯碼信號地址譯碼信號地址分析？ RD WR P2.7 ALE8031 P0.7 0.0 RDWR CS8255AA1A0D7D0 PC7PC0PB7PB0PA7PA0373G Q1Q2分析：分析：8255A8255A的的4 4個地址分別為（無關(guān)位取個地址分別為（無關(guān)位取1 1）：）：PAPA口口 7CFFH7CFFH，PBPB口口 7D

11、FFH7DFFH，PCPC口口 7EFFH7EFFH，控制字寄存器地址為，控制字寄存器地址為 7FFFH7FFFH。整理ppt8255工作方式n三種基本工作方式n方式0:基本輸入輸出n方式1:選通輸入輸出n方式2:雙向傳送(僅PA口)n工作方式的選擇由CPU送出的控制字寄存器選擇 P207nPC口可以按位進(jìn)行操作口可以按位進(jìn)行操作n注意注意:端口端口C的下半部由的下半部由PC0PC3組成組成n端口端口C的上半部由的上半部由PC4PC7組成組成整理ppt整理ppt命令口地址:7FFFH ; PA:7FFCH ; PB:7FFDH; PC:7FFEH整理ppt編程要點n 初始化時要設(shè)置8255的工

12、作方式及端口的輸入輸出n 端口地址的確定(根據(jù)電路原理圖)n 端口訪問用MOVX(匯編程序)整理ppt MOV DPTR,#6003H ；控制字寄存器地址；控制字寄存器地址 MOV A,#9BH ；方式控制字；方式控制字 MOVX DPTR,A ；寫入；寫入8255A 如果全部輸出，則方式控制字為如果全部輸出，則方式控制字為10000000B80H。8255A上電復(fù)上電復(fù)位后所有口為輸出位后所有口為輸出“1”狀態(tài)。狀態(tài)。 初始化編程舉例初始化編程舉例17、8255A的應(yīng)用的應(yīng)用 設(shè)某片設(shè)某片8255A8255A的端口地址是的端口地址是6000H6000H6003H6003H，工作于方，工作于方

13、式式0 0，端口，端口A A和端口和端口C C高高4 4位輸出，端口位輸出，端口B B和端口和端口C C低低4 4位輸入，位輸入，設(shè)置該設(shè)置該8255A8255A的方式選擇控制字。的方式選擇控制字。 解：方式選擇控制字解：方式選擇控制字=1 =1 000 000 0 0 01 1 01 1 整理ppt要求從要求從8255的的C口口PC3輸出一個正輸出一個正 脈沖脈沖1）分析：）分析： PC3輸出低電平輸出低電平 00000110B PC3輸出高電平輸出高電平 00000111B 2）編程）編程 MOV DPTR#4003H MOV A，#06 MOVX DPTR，A MOV A，#07 MOV

14、X DPTR，A MOV A，#06H MOVX DPTR，A初始化編程舉例初始化編程舉例2整理ppt分析：分析：8255A8255A的的4 4個地址分別為（無關(guān)位取個地址分別為（無關(guān)位取1 1）：）：PAPA口口 7FFCH7FFCH，PBPB口口 7FFDH7FFDH，PCPC口口 7FFEH7FFEH，控制字寄存器地址為，控制字寄存器地址為 7FFFH7FFFH。應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例整理ppt應(yīng)用子程序如下：應(yīng)用子程序如下：EX8255: MOV DPTR,#7FFFH ；指向控制口；指向控制口 MOV A,#89H ；8255A初始化初始化 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#7F

15、FEH ；指向；指向C口口 MOVX A,DPTR ；取開關(guān)信號；取開關(guān)信號 MOV R3,#0 ；開關(guān)號單元清；開關(guān)號單元清0 MOV R2,#8 ；8個鍵個鍵 解：首先確定方式控制字，解：首先確定方式控制字，PA口應(yīng)該工作在方式口應(yīng)該工作在方式0且輸出，且輸出，PB口沒口沒有用任意，有用任意，PC口輸入，則方式控制字是口輸入，則方式控制字是10001001B。例：例： 如圖所示電路，由如圖所示電路，由PAPA口輸出點亮七段數(shù)碼管，口輸出點亮七段數(shù)碼管，PCPC口接口接8 8個開關(guān)用個開關(guān)用作輸入信號。當(dāng)某開關(guān)合上時顯示相應(yīng)的開關(guān)號，即作輸入信號。當(dāng)某開關(guān)合上時顯示相應(yīng)的開關(guān)號，即K1K1合

16、顯示合顯示“1 1”，K2K2合顯示合顯示“2 2”，依此類推。試編程實現(xiàn)。，依此類推。試編程實現(xiàn)。整理pptEX82_1： RRC A ；移出一位信號；移出一位信號 JC EX82_2 ；判斷開關(guān)斷轉(zhuǎn)跳；判斷開關(guān)斷轉(zhuǎn)跳 INC R3 ；鍵號；鍵號1 MOV A,R3 ；顯示值轉(zhuǎn)換顯示碼；顯示值轉(zhuǎn)換顯示碼 MOV DPTR,#DIRTAB ；七段數(shù)碼管顯示段碼表首地址；七段數(shù)碼管顯示段碼表首地址 MOVC A,A+DPTR ；查表；查表 MOV DPTR,#7CFFH ；送；送PA口顯示口顯示 MOVX DPTR,A RETEX82_2： INC R3 ；鍵號；鍵號1 DJNZ R2,EX82

17、_1 ；8個鍵判完？個鍵判完？ RET DIRTAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H ；定義段碼；定義段碼0，1，2，3 DB 99H，92H，82H，0F8H ；4，5，6，7 DB 80H，98H，88H，83H ；8，9，A，B DB 0C6H，0A1H，86H，8EH ；C，D，E，F(xiàn)整理pptA/D轉(zhuǎn)換器nA/D轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件.模擬量可是電壓、電流等電信號，也可是聲、光、壓力和溫度等隨時間連續(xù)變化的非電物理量。n非電物理量可通過合適的傳感器等轉(zhuǎn)換成電信號，模擬量只有轉(zhuǎn)換成數(shù)字量才能被計算機(jī)采集、分析和計算處理。整理pptA/D轉(zhuǎn)換方法n電壓頻率式：

18、精度高 價格低，但轉(zhuǎn)換速度不高n積分式：抗干擾能力好，轉(zhuǎn)換速度低n逐次逼近式：轉(zhuǎn)換速度較快n并行轉(zhuǎn)換：n串行轉(zhuǎn)換：整理ppt硬件設(shè)計考慮的問題n選擇分辨率（38位/912位/13位以上）n確定精度（誤差范圍）nA/D轉(zhuǎn)換時間和路數(shù)n輸入/輸出特性和范圍n電源種類和功耗n工作環(huán)境n接口是否方便整理ppt8051和ADC0809的接口nADC0809是逐次比較式的8路8位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度為100US，電源電壓+5V整理pptADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖整理pptADC0809與8051的接口原理圖整理pptADC0809與8051接口工作方式nEOC:開始轉(zhuǎn)換時為低電平,當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平.

19、n查詢方式:查詢EOC引腳n中斷方式:EOC經(jīng)反相器接8051的外部中斷引腳nALE=START=nOE=n端口地址確定應(yīng)使P2.7=A15=0,A0、A1、A2給出被選擇的模擬通道地址整理ppt編程要點n選通模擬量輸入通道n發(fā)出啟動信號n用查詢或中斷方法等待轉(zhuǎn)換結(jié)束(延時)n讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果整理pptnMAIN:MOV R1,#datanMOV DPTR,#7FF8H;P2.7=0,且指向通道OnMOV R7,#08H;置通道數(shù)nLOOP:MOVXDPTR,A;啟動A/D轉(zhuǎn)換nMOV R6,#OAH;nDLAY：NOPnNOPnNOPnDJNZ R6,DLAYnMOVX A,DPTR;讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果nMOVR1，A nINC DPTR；指向下一個通道nINC R1;修改數(shù)據(jù)區(qū)指針nDJNZ R7,LOOP;8個通道全采樣完了嗎?整理ppt中斷方式程序nSETB IT1nSETB EX1nSETB EAnMOV DPTR,#7FF8HnMOV A，#0nMOVX DPTR，AnnEINT1:nMOV DPTR,#7FF8HnMOVX A,DPTRnMOV 30H,AnMOV A,#00nMOVX DPTR,AnRETI整理pptA/D采集的抗干擾措施n算術(shù)平均n滑動