任務(wù)20 IO口擴(kuò)展me

1、任務(wù)任務(wù)6-1 I/O口擴(kuò)展口擴(kuò)展1. I/O擴(kuò)展芯片接口設(shè)計(jì)擴(kuò)展芯片接口設(shè)計(jì)2. /RD、/WR信號(hào)產(chǎn)生方法信號(hào)產(chǎn)生方法3. I/O擴(kuò)展芯片的編程控制擴(kuò)展芯片的編程控制一任務(wù)目標(biāo)二任務(wù)要求1 1、用、用74LS24474LS244擴(kuò)展擴(kuò)展8 8位數(shù)據(jù)輸入口，用位數(shù)據(jù)輸入口，用74LS27374LS273擴(kuò)展擴(kuò)展8 8位數(shù)據(jù)輸出口，并將開(kāi)關(guān)狀位數(shù)據(jù)輸出口，并將開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示在態(tài)顯示在LEDLED發(fā)光二極管上。發(fā)光二極管上。2 2、用、用8255A8255A擴(kuò)展擴(kuò)展I/OI/O口，編程實(shí)現(xiàn)口，編程實(shí)現(xiàn)A A口讀入數(shù)口讀入數(shù)據(jù)通過(guò)據(jù)通過(guò)B B口送顯。口送顯。仿真演示仿真演示三 相關(guān)知識(shí)1 1、簡(jiǎn)單、

2、簡(jiǎn)單I/OI/O擴(kuò)展擴(kuò)展5151系統(tǒng)單片機(jī)的共有系統(tǒng)單片機(jī)的共有4 4個(gè)并行的個(gè)并行的3232位位I/OI/O口，但是這些口，但是這些I/OI/O口口一般不能完全供用戶自由使用，因此需要對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系一般不能完全供用戶自由使用，因此需要對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行并行統(tǒng)進(jìn)行并行I/OI/O口的擴(kuò)展?？诘臄U(kuò)展。所有擴(kuò)展的所有擴(kuò)展的I/OI/O或相當(dāng)于或相當(dāng)于I/OI/O的外設(shè)均與單片機(jī)擴(kuò)展的片外的外設(shè)均與單片機(jī)擴(kuò)展的片外RAMRAM統(tǒng)一編地址，所以對(duì)擴(kuò)展統(tǒng)一編地址，所以對(duì)擴(kuò)展I/OI/O口的尋址就是訪問(wèn)片外口的尋址就是訪問(wèn)片外RAMRAM的指令：的指令：MOVX DPTR,A MOVX DPTR,A 訪

3、問(wèn)片外訪問(wèn)片外RAMRAM，并且，并且/WR/WR有效，寫(xiě)片外有效，寫(xiě)片外RAMRAMMOVX A,DPTR MOVX A,DPTR 訪問(wèn)片外訪問(wèn)片外RAMRAM，并且，并且/RD/RD有效，讀片外有效，讀片外RAMRAM2 2、可編程、可編程I/OI/O接口擴(kuò)展接口擴(kuò)展可編程接口是指其功能可由計(jì)算機(jī)指令改變的接口芯片，可編程可編程接口是指其功能可由計(jì)算機(jī)指令改變的接口芯片，可編程I/OI/O接口利接口利用指令設(shè)置芯片內(nèi)部的控制寄存器，可使一個(gè)接口芯片執(zhí)行多種不同的用指令設(shè)置芯片內(nèi)部的控制寄存器，可使一個(gè)接口芯片執(zhí)行多種不同的接口功能，使用十分靈活。我們介紹一種簡(jiǎn)單的常見(jiàn)的可編程接口功能，使用

4、十分靈活。我們介紹一種簡(jiǎn)單的常見(jiàn)的可編程I/OI/O接口接口8255A8255A。8255A8255A引腳介紹引腳介紹數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線：PAPA口，口，PBPB口，口，PCPC口以及口以及DBDB總線各為總線各為8 8位，共位，共3232位。位?？刂凭€：控制線：/RD/RD讀信號(hào)，低電平有效；讀信號(hào)，低電平有效； /WR/WR寫(xiě)信號(hào)，低電平有效；寫(xiě)信號(hào)，低電平有效；RESETRESET為復(fù)為復(fù)位信號(hào)，高電平有效，當(dāng)位信號(hào)，高電平有效，當(dāng)RESETRESET為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，8255A8255A內(nèi)部的所有寄存器均內(nèi)部的所有寄存器均處于復(fù)位狀態(tài)。處于復(fù)位狀態(tài)。尋址線：尋址線：/CS/CS為

5、芯片選擇線，低電平有效。我們?cè)趯?duì)為芯片選擇線，低電平有效。我們?cè)趯?duì)8255A8255A的的PAPA口進(jìn)行操作口進(jìn)行操作時(shí)，必須要使芯片處于選擇狀態(tài)。時(shí)，必須要使芯片處于選擇狀態(tài)。A1A1和和A0A0的四種組合的四種組合0000、0101、1010、1111分別代表了分別代表了8255A8255A內(nèi)部的內(nèi)部的4 4各寄存器地址：各寄存器地址：PAPA口、口、PBPB口、口、PCPC口和控制寄存器。口和控制寄存器。. .8255A的工作方式方式方式0 0：基本輸入輸出方式；：基本輸入輸出方式；方式方式1 1：選通輸入輸出方式；：選通輸入輸出方式；方式方式2 2：雙向數(shù)據(jù)傳送方式；：雙向數(shù)據(jù)傳送方式

6、；8255A8255A的控制寄存器的控制寄存器（1 1）方式選擇控制字）方式選擇控制字（2 2）C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字復(fù)位控制字（1 1）方式選擇控制字）方式選擇控制字D0D0：C C口低口低4 4位控制位；位控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D1D1：B B口控制位；口控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D2D2：B B口口C C口方式設(shè)置位；口方式設(shè)置位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D3D3：C C口高口高4 4位控制位；位控制位；1 1為輸入，為輸入，0 0為輸出。為輸出。D4D4：A A口控制位；口控制位；1 1為輸入，為輸

7、入，0 0為輸出。為輸出。D6D5D6D5：A A口方式設(shè)置位；口方式設(shè)置位；0000為方式為方式0 0，0101為方式為方式1 1，1010或或1111為為方式方式2.2.D7D7：必須為：必須為1 1。 （2 2）C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字復(fù)位控制字當(dāng)當(dāng)D7D7為為0 0時(shí)，可以通過(guò)把一個(gè)時(shí)，可以通過(guò)把一個(gè)C C口置位口置位/ /復(fù)位控制字輸入控制復(fù)位控制字輸入控制寄存器實(shí)現(xiàn)寄存器實(shí)現(xiàn)C C口的位操作。置位口的位操作。置位/ /復(fù)位控制字與復(fù)位控制字與C C口的位操口的位操作關(guān)系如下：作關(guān)系如下：D0D0：置位：置位/ /復(fù)位控制位，復(fù)位控制位， 1 1為置位，為置位，0 0為復(fù)位

8、。為復(fù)位。D3D2D1D3D2D1：位選擇；：位選擇；000000選擇操作選擇操作PC0PC0，001001選擇操作選擇操作PC1PC1，010010選擇操作選擇操作PC2PC2，011011選擇操作選擇操作PC3PC3，100100選擇操作選擇操作PC4PC4，101101選選擇操作擇操作PC5PC5，110110選擇操作選擇操作PC6PC6，111111選擇操作選擇操作PC7PC7。D6D5D4D6D5D4：一般不用。：一般不用。D7D7：必須為：必須為0.0.四、任務(wù)分析v1 1、硬件電路、硬件電路B7B7B6B5B4B3B2B1B0B0B1B2B3B4B5B6C7C0C3C7C4C5C

9、6C2C1C0C1C2C3C4C5C6C0C1C2C3C4C5C6C7D7D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D4D5D6XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6

10、/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51ResistorResistorR31kResistorResistorR41kResistorResistorR51kResistorResistorR61kResistorResistorR71kResistorResistorR81kResistorResistorR91k+5v D9D10D11D12D13D14D15D16D03D14D27D38D413D514D617D718CLK1

11、1MR1Q02Q15Q26Q39Q412Q515Q616Q719U274HC273A02A14A26A38OE1Y018Y116Y214Y312U3:A74HC244A011A113A215A317OE19Y09Y17Y25Y33U3:B74HC244ResistorResistorR21k12U4:A74LS0434U4:B74LS0456U4:C74LS04123U5:A74LS00456U5:B74LS00硬件電路硬件電路B7B6B5B4B3B2B1B0C7C0C0C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5C6C6C7D0D1D3D4D5D6D0D0D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5

12、D6D6D7D7D7D2B0B1B2B3B4B5B6B7C7C6C5C4C3C2C1C0XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A

13、922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C120pX1CRYSTALC222pC322uFResistorResistorR18.2kvccK8ResistorResistorR121kResistorResistorR31kResistorResistorR41kResistorResistorR51kResistorResistorR61kResistorResistorR71kResistorResistorR81kResistorResistorR91kvccD9 D10 D11 D12 D13 D14

14、 D15 D16Cx按鍵閉合相應(yīng)按鍵閉合相應(yīng)Bx燈滅燈滅ResistorResistorR21kD034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RESET35CS6PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710U28255AD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U374HC373v2

15、 2、程序設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單I/OI/O口擴(kuò)展口擴(kuò)展輸入與輸出的地址均相同，只要使輸入與輸出的地址均相同，只要使P 2.7P 2.70 0即可。即可。程序：程序：LP:MOV DPTR,#7FFFHLP:MOV DPTR,#7FFFHMOVX A,DPTRMOVX A,DPTR；該指令執(zhí)行時(shí)，；該指令執(zhí)行時(shí)，RDRD為低電平，且為低電平，且P 2.7P 2.70 0，選中選中74HC24474HC244，讀入數(shù)據(jù)，讀入數(shù)據(jù)MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A；該指令執(zhí)行時(shí)，；該指令執(zhí)行時(shí)，WRWR為低電平，且為低電平，且P 2.7P 2.70 0，選中選中74HC27374HC27

16、3，輸出數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)SJMP LPSJMP LPENDEND可編程可編程I/OI/O口擴(kuò)展口擴(kuò)展8255A8255A內(nèi)部有內(nèi)部有4 4個(gè)寄存器，個(gè)寄存器，4 4個(gè)寄存器的地址與個(gè)寄存器的地址與/CS/CS、A0A0和和A1A1與與單片機(jī)的接口有關(guān)。單片機(jī)的接口有關(guān)。A A口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=00A1A0=00，即，即FF7CHFF7CH； B B口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=01A1A0=01，即，即FF7DHFF7DH；C C口：口：/CS=0/CS=0、A1A0=10A1A0=10，即，即FF7EHFF7EH；控制寄存器：控制寄存器：/CS=0/CS=0、A

17、1A0=11A1A0=11，即，即FF7FH. FF7FH. 根據(jù)任務(wù)要求，根據(jù)任務(wù)要求，A A口讀入數(shù)據(jù)即口讀入數(shù)據(jù)即A A口為輸入方式，口為輸入方式，B B口輸出數(shù)口輸出數(shù)據(jù)送顯即據(jù)送顯即B B口為輸出方式，因此控制寄存器應(yīng)設(shè)置為控制口為輸出方式，因此控制寄存器應(yīng)設(shè)置為控制方式字即：方式字即：00010000B00010000B。程序：程序：MOV A,#10H MOV A,#10H ；控制字設(shè)置：；控制字設(shè)置：A A口為輸入方式，口為輸入方式，B B口輸出方式口輸出方式MOV DPTR,#0FF7FH MOV DPTR,#0FF7FH ；數(shù)據(jù)指針指到控制寄存器；數(shù)據(jù)指針指到控制寄存器MOVX DPTR,A MOVX DPTR