第6章 - 并行接口及应用

1、20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位特征位=1=1A A组方式选择组方式选择0 00 0：方式：方式 0 00 10 1：方式：方式 1 11 X1 X：方式：方式 2 2A A 口口B B 口口C CL L 口口C CH H 口口B B组方组方式选择式选择=0=0，方式，方式0 0=1=1，方式，方式1 1=0=0，输出，输出=1=1，输入，输入=0=0，输出，输出=1=1，输入，输入=0=0，输出，输出=1=1，输入，输

2、入=0=0，输出，输出=1=1，输入，输入82558255控制寄存器控制寄存器接受控制命令接受控制命令, ,告诉告诉82558255以何种方式工作。其地址是：以何种方式工作。其地址是：A1,A0 = 11A1,A0 = 11。它可以接受两条命令，第一条。它可以接受两条命令，第一条命令叫命令叫“方式控制字方式控制字”，方式控制字格式如下：，方式控制字格式如下：A 组组B 组组注意：对同一控制寄存器可写两种命令注意：对同一控制寄存器可写两种命令, ,故必须在命令本身用故必须在命令本身用“特征位特征位”加以区别。第二条命令的特征位加以区别。第二条命令的特征位=0=08255A8255A的控制字的控制

3、字/ /工作方式命令字工作方式命令字（重点）（重点）20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件2 28255A8255A的工作方式的工作方式8255A8255A有有3 3种工作方式，即方式种工作方式，即方式0 0、方式、方式1 1和方式和方式2 2。 三种方式中只有方式三种方式中只有方式0 0用得最多用得最多且最容易使用。且最容易使用。 基本输入基本输入/ /输出方式就是简单输入输出方式就是简单输入/ /输出方式。输出方式。 方式方式1 1 和方式和方式2 2 使用复杂。因单片机能自动提供使

4、用复杂。因单片机能自动提供 各种应答信号，这两种方式已很难见到再有人用各种应答信号，这两种方式已很难见到再有人用 于单片机系统。于单片机系统。工作方式工作方式A口口B口口C口口0基本输入基本输入/输出输出输出锁存输出锁存, 输入三态输入三态基本输入基本输入/输出输出输出锁存输出锁存, 输入三态输入三态基本输入基本输入/输出输出输出锁存输出锁存, 输入三态输入三态1应答式输入应答式输入/输出输出输入输入/输出均锁存输出均锁存应答式输入应答式输入/输出输出输入输入/输出均锁存输出均锁存提供提供A口和口和B口的口的应答信号应答信号2应答式应答式双向双向输入输入/输出输出输入输入/输出均锁存输出均锁存

5、B口无此方式口无此方式提供提供A口的口的应答信号应答信号20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件3 31.1.方式方式0 0： 相当于三个独立的相当于三个独立的8 8位简单接口；位简单接口； 各端口既可设置为输入口，也可设置为输出各端口既可设置为输入口，也可设置为输出口，但不能同时实现输入及输出；口，但不能同时实现输入及输出； C C端口可以是一个端口可以是一个8 8位的简单接口，也可以分为位的简单接口，也可以分为两个独立的两个独立的4 4位端口；位端口； 常用于连接简单外设，适于无条件或

6、查询方式。常用于连接简单外设，适于无条件或查询方式。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件4 4方式方式0 0输入输入时序时序datadata输入端口输入端口D0D7RD CS,A1,A0请体会这里请体会这里8255A8255A的数据的数据缓冲缓冲作用作用20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件5 5方式方式0 0输出输出时序时序WRdatadata输出端口输出端口D0D7 CS,A

7、1,A08255A8255A对对CPUCPU通过它输出给外设的数据进行通过它输出给外设的数据进行锁存锁存20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件6 6方式方式0 0的应用：的应用： 习惯上：习惯上： A A端口和端口和B B端口作为端口作为8 8位数据的输入或输出口；位数据的输入或输出口；C C口的某些位作为状态输入。口的某些位作为状态输入。 注：注： 若使若使C C端口低端口低4 4位中某一位作为输入口，则低位中某一位作为输入口，则低4 4位位中其他位都应作为输入口。同时可设高中其他位都

8、应作为输入口。同时可设高4 4位作为位作为输出。输出。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件7 782558255工作于方式工作于方式0 0的连接示意图的连接示意图D0D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0译码器译码器8255PA0 |PA7B口口PC0D0D7数据数据状态状态数据数据外设外设1外设外设23总线总线（重点）（重点）20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件8

9、82.2.方式方式1(1(选通选通输入输入/ /输出方式输出方式) ) 在这种工作方式下，在这种工作方式下，A A口可由编程设定为输入口或输出口，口可由编程设定为输入口或输出口， C C口的口的3 3位位用作输入用作输入/ /输出操作的控制和同步信号，输出操作的控制和同步信号，共共1111位位； “选通选通”通过信号的通过信号的“问问”与与“答答”，以联络方式，以联络方式 （或称握手方式）实现数据传送控制。（或称握手方式）实现数据传送控制。 这种数据传送方式是有条件的，因此，适用于查询或中断这种数据传送方式是有条件的，因此，适用于查询或中断 方式的控制。方式的控制。 B B口同样可由编程设定为

10、输入口或输出口，口同样可由编程设定为输入口或输出口，C C口的另口的另3 3位用作位用作 输入输入/ /输出操作的控制和同步信号。输出操作的控制和同步信号。 在方式在方式1 1下下A A口和口和B B口的输入数据或输出数据都能被口的输入数据或输出数据都能被锁存锁存。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件9 91)1)方式方式1 1下下A A口、口、B B口均为输入口均为输入 在方式在方式1 1下，下，A A口和口和B B口均工作在输入口均工作在输入状态时，各组分别需利用状态时，各组分别需

11、利用C C口的口的3 3条口线条口线作为控制和状态信号线，即每组需作为控制和状态信号线，即每组需1111条条口线，其定义如图所示：口线，其定义如图所示：方式方式1 1需借用端口需借用端口C C用做联络信号用做联络信号同时还具有中断请求和屏蔽功能同时还具有中断请求和屏蔽功能20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1010方式方式1 1下：下：A A端口输入端口输入2、数据选通信号、数据选通信号表示外设已经准备好数表示外设已经准备好数据同时触发据同时触发INTEA有效有效3、输入缓冲器满信号、

12、输入缓冲器满信号表示表示A口已经接收数据口已经接收数据4、中断请求信号、中断请求信号请求请求CPU接收数据接收数据PC4PC5PC3PA7PA0INTEAIBFAINTRASTBA中断允许触发器中断允许触发器与与1、外设把数据送到、外设把数据送到A口数据线使口数据线使/STB有效有效RDRD接收完数据后，接收完数据后，IBF和和INTRA转为无效。转为无效。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1111PC2PC1PC0PB7PB0INTEBIBFBINTRBSTBB数据选通信号数据选通

13、信号表示外设已经准备好数据表示外设已经准备好数据输入缓冲器满信号输入缓冲器满信号表示表示A口已经接收数据口已经接收数据中断请求信号中断请求信号请求请求CPU接收数据接收数据中断允许触发器中断允许触发器方式方式1 1下：下：B B端口输入端口输入与与RDRD20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件12122)2)方式方式1 1下下A A口、口、B B口均为输出口均为输出与输入时一样与输入时一样, ,要利用要利用C C口的口的6 6根信号线根信号线, ,其定义如右图所示。其定义如右图所示。用于

14、输出的联络信号有：用于输出的联络信号有：ACK(Acknowledge)ACK(Acknowledge)：外设响应信号：外设响应信号( (输入输入),),低电平有效。低电平有效。OBF(OutputBuffeFull)OBF(OutputBuffeFull)：输出缓冲：输出缓冲器满信号器满信号( (输出输出),),低电平有效。低电平有效。(1)(1)INTRINTR：中断请求信号：中断请求信号( (输出输出),),高电平高电平有效。有效。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1313方式

15、方式1 1下：下：A A端口输出端口输出2、外设响应信号、外设响应信号表示外设正在接收到数据表示外设正在接收到数据并使并使/OBF无效无效1、输出缓冲器满信号、输出缓冲器满信号表示表示CPU已经输数据到缓已经输数据到缓冲器，通知外设可从冲器，通知外设可从A口取口取数据了。数据了。3、中断请求信号、中断请求信号/ACK结束时，使其有效结束时，使其有效请求请求CPU再次输出数据再次输出数据PC6PC7PC3PA7PA0INTEAOBFAINTRAACKA中断允许触发器中断允许触发器20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机

16、应用系统设计教学课件教学课件1414方式方式1 1下：下：B B端口输出端口输出PC2PC1PC0PB7PB0INTEBOBFBINTRBACKB外设响应信号外设响应信号表示外设已经接收到数据表示外设已经接收到数据输出缓冲器满信号输出缓冲器满信号表示表示CPU已经输出了数据已经输出了数据中断请求信号中断请求信号请求请求CPU再次输出数据再次输出数据中断允许触发器中断允许触发器20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件15153.3.方式方式2(2(双向并行通信双向并行通信方式方式) ) 82

17、55A8255A只有只有A A口具有这种双向输入输出工作方式。口具有这种双向输入输出工作方式。 实际上是在实际上是在方式方式1 1下下A A口输入输出的结合口输入输出的结合。 在这种方式下，在这种方式下，A A口为口为8 8位双向传输口，位双向传输口，C C口的口的PC7PC7 PC3PC3用来作为输入用来作为输入/ /输出的同步控制信号；输出的同步控制信号； B B口和口和PC2PC2PC0PC0只能编程为方式只能编程为方式0 0或方式或方式1 1工作；工作； 而而C C口剩下的口剩下的3 3条线可作为输入或输出线使用，条线可作为输入或输出线使用， 或用作或用作B B口方式口方式1 1之下的

18、控制线。之下的控制线。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1616PC6PC7PC3PA7PA0INTE1OBFAINTRAACKAPC4PC5IBFASTBAINTE2用用PC6设置设置INTE1（输出）（输出）用用PC4设置设置INTE2（输入）（输入）输入和输出中断通过输入和输出中断通过或门输出或门输出INTRA信号信号方式方式2 2下：下：A A端口输入端口输入/ /输出输出A口的引脚在空闲时是口的引脚在空闲时是三态的三态的可通过可通过C口置位口置位/清零来清零来屏蔽中断，通过

19、查询屏蔽中断，通过查询IBFA和和/OBFA来判断是来判断是输出中断还是输入中断。输出中断还是输入中断。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件17178255A8255A与与MCS-51MCS-51单片机的连接：单片机的连接：AT89C51AT89C518255825574LS37374LS373P0.0-P0.7P0.0-P0.7ALEALE8D8DQ0Q0Q1Q1Q7Q7CSCSRESETRESETA0A0A1A1D0-D7D0-D7G GEAEAOEOERESETRESETRDRD

20、WRWRWRWRRDRD+5VPAQ7Q7接片选接片选/CS/CS端端,8255,8255的的( (一组一组) )寄存器地址可以是：寄存器地址可以是：PAPA口口:0000H PB:0000H PB口口:0001H PC:0001H PC口口:0002H :0002H 命令口命令口:0003H:0003H也可以是：也可以是：007CH,007DH,007EH,007FH007CH,007DH,007EH,007FHPC7PC7PC0PC0微型微型 打印机打印机（重点）（重点）20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应

21、用系统设计教学课件教学课件1818【例例6.6】某某MCS-51系统中已经使用了外部数据存储器，地址范围系统中已经使用了外部数据存储器，地址范围在在0000H0FFFH。现需控制。现需控制3个外部设备，每个外设有个外部设备，每个外设有8条线接收单片机系统送出的数据，没有其他联络信号。请条线接收单片机系统送出的数据，没有其他联络信号。请给出硬件电路和软件接口。给出硬件电路和软件接口。【解解】 根据题意要求有根据题意要求有3个个8位的输出端口，而单片机已经位的输出端口，而单片机已经使用了外部存储器，最合适的就是用使用了外部存储器，最合适的就是用8255A来扩展，连接来扩展，连接方法如前所述。方法如

22、前所述。 由于外部数据存储器地址范围在由于外部数据存储器地址范围在0000H0FFFH，最高地址为：最高地址为：0000 1111 1111 1111B，所以，采用统一，所以，采用统一编址的编址的8255A最小地址为最小地址为0001 1111 1111 1111B。 为了方便管理与连接，令为了方便管理与连接，令8255A的起始地址为：的起始地址为：1111 0000 0000 0000B。20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件1919 显然，显然，A2A11的值不确定，因此的值不确定，

23、因此8255A各端口各端口地址存在多组重复。一般，以地址存在多组重复。一般，以最小者为端口地址最小者为端口地址。（重点）（重点）20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件2020 由于没有其他联络信号，属于简单外设连接，由于没有其他联络信号，属于简单外设连接，因此选工作方式因此选工作方式0，控制字为，控制字为10000000B，即，即80H。 初始化程序段为：初始化程序段为： MOV DPTR, #F003H MOV A, #80H MOVX DPTR, A20222022年年5 5月月13

24、13日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件2121【例例6.7】某输入设备在某输入设备在8位数据准备好后会发出一个负脉冲，通知位数据准备好后会发出一个负脉冲，通知接口锁存。单片机需要将该输入设备的数据再转送到另一接口锁存。单片机需要将该输入设备的数据再转送到另一输出设备，输出设备始终接收就绪，不需要联络信号。给输出设备，输出设备始终接收就绪，不需要联络信号。给出使用出使用8255A的解决方案。的解决方案。【解解】 根据题意要求设根据题意要求设A口与输入外设连接，选工作方式口与输入外设连接，选工作方式1；B口与输出设备连接，选工作方式口与输出设备连接，选工作方式0；C口的高口的高4位输入。位输入。 则控制字为：则控制字为：10111000B，即，即0B8H。 初始化程序段为：初始化程序段为： MOV DPTR, #F003H MOV A, #0B8H MOVX DPTR, A20222022年年5 5月月1313日星期五日星期五武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院单片机应用系统设计单片机应用系统设计教学课件教学课件2222 若不使用若不使用8255A中断，