单片机chapter9

1、Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-211第九章第九章 扩展扩展I/O接口的设计接口的设计 I/O接口扩展概述接口扩展概述 MCS-51与可编程并行与可编程并行I/O芯片芯片8255A的接口的接口 MCS-51单片机与单片机与8155H的接口的接口 用用MCS-51的串行口扩展并行口的串行口扩展并行口Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2129.1 I/O9.1 I/O接口扩展概述接口扩展概述I/O (I/O (输入输入/ /输出输出) )接口是接口是MCS-51MC

2、S-51与外设交换数与外设交换数字信息的字信息的桥梁桥梁。I/OI/O扩展扩展也属于系统扩展的一部分也属于系统扩展的一部分。MCS-51MCS-51真正用作真正用作I/OI/O口线的口线的只有只有P1P1口的口的8 8位位I/OI/O线和线和P3P3口的某些位线口的某些位线。在多数应用系统中，在多数应用系统中，MCS-51MCS-51单片机都需要外单片机都需要外扩扩I/OI/O接口电路。接口电路。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2139.1.1 I/O9.1.1 I/O接口的功能接口的功能I/OI/O接口电路应满足以下要求：接

3、口电路应满足以下要求：1.1.实现和不同外设的速度匹配实现和不同外设的速度匹配大多数的外设的速度很慢，无法和大多数的外设的速度很慢，无法和s s量级的单片机速量级的单片机速度相比度相比。单片机只有在单片机只有在确认确认外设已为数据传送做好准备的前提外设已为数据传送做好准备的前提下才能进行下才能进行I/OI/O操作。操作。想知道外设是否准备好想知道外设是否准备好，需需I/OI/O接口电路与外设之间接口电路与外设之间传送状态信息。传送状态信息。 Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2142. 2. 输出数据锁存输出数据锁存由于由于单片

4、机工作速度快，单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时数据在数据总线上保留的时间十分短暂，间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收无法满足慢速外设的数据接收。I/OI/O电路电路应具有数据输出锁存器，以保证接收设备接收。应具有数据输出锁存器，以保证接收设备接收。3. 3. 输入数据三态缓冲输入数据三态缓冲输入设备向单片机输入数据时，但输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能数据总线上面可能“挂挂”有多个数据源有多个数据源，为不发生冲突，为不发生冲突，只允许当前正只允许当前正在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应处在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应处于隔离状态。于隔离状态。

5、 Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2159.1.2 I/O9.1.2 I/O端口的编址端口的编址首先清楚首先清楚I/OI/O接口接口（InterfaceInterface）和）和I/OI/O端口端口（PortPort）的）的概念。概念。I/OI/O端口：端口：简称简称I/OI/O口口，指具有端口地址的寄存器或缓，指具有端口地址的寄存器或缓冲器。冲器。I/OI/O接口：接口：是指单片机与外设间的是指单片机与外设间的I/OI/O接口芯片。接口芯片。一个一个I/OI/O接口芯片可以有多个接口芯片可以有多个I/OI/O端口，分为：端口

6、，分为： （1 1）数据口数据口（2 2）命令口命令口（3 3）状态口状态口I/OI/O端口编址端口编址是给所有是给所有I/OI/O接口中的寄存器接口中的寄存器编址编址。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-216I/OI/O端口编址两种方式端口编址两种方式：独立编址独立编址与与统一编址统一编址。1 1独立编址方式独立编址方式I/OI/O寄存器地址空间和存储器地址空间寄存器地址空间和存储器地址空间分开编址分开编址，但，但需专门读写需专门读写I/OI/O的指令和控制信号。的指令和控制信号。2 2统一编址方式统一编址方式I/OI/O寄存

7、器与数据存储器单元同等对待寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址。，统一编址。不需要专门的不需要专门的I/OI/O指令，直接使用访问数据存储器的指令，直接使用访问数据存储器的指令进行指令进行I/OI/O操作，简单、方便且功能强。操作，简单、方便且功能强。MCS-51使用统一编址的方式使用统一编址的方式 Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-217每一接口芯片中的一个功能寄存器（端口）的地址就每一接口芯片中的一个功能寄存器（端口）的地址就相当于一个相当于一个RAMRAM单元。单元。9.1.3 I/O9.1.3 I/O数据的几种传送方

8、式数据的几种传送方式为实现和不同的外设的速度匹配，为实现和不同的外设的速度匹配，I/OI/O接口必须根据接口必须根据 不同外设选择恰当的不同外设选择恰当的I/OI/O数据传送方式。数据传送方式。I/OI/O数据传送的几种传送方式是：数据传送的几种传送方式是： （1 1）同步传送（）同步传送（2 2）异步传送（）异步传送（3 3）中断传送。）中断传送。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2181.1.同步传送方式同步传送方式（无条件传送）（无条件传送）当外设速度和单片机的速度相比拟时，常采用同步传当外设速度和单片机的速度相比拟时，常

9、采用同步传送方式，最典型的同步传送就是单片机和外部数据存送方式，最典型的同步传送就是单片机和外部数据存储器之间的数据传送。储器之间的数据传送。2.2.查询传送方式查询传送方式（条件传送，异步式传送）（条件传送，异步式传送）查询外设查询外设“准备好准备好”后，再进行数据传送。后，再进行数据传送。优点：优点：通用性好，硬件连线和查询程序十分简单，通用性好，硬件连线和查询程序十分简单，缺点：缺点：效率不高。效率不高。为提高效率，通常采用中断传送方式。为提高效率，通常采用中断传送方式。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2193.3.中断

10、传送方式中断传送方式外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数据传送的中断服务程序，进行数据的传送。据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务完成后又返回主程序继续执行。工作效率中断服务完成后又返回主程序继续执行。工作效率 高。高。. .如何实现如何实现I/OI/O接口的扩展。接口的扩展。IntelIntel公司公司的的配套可编程配套可编程I/OI/O接口芯片接口芯片的种类齐全，为扩展的种类齐全，为扩展I/OI/O接口提供了很接口提供了很大的方便。大的方便。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2

11、022-6-2110常用的外围常用的外围I/OI/O接口芯片有：接口芯片有： （1 1）8255A8255A：可编程的通用并行接口电路（：可编程的通用并行接口电路（3 3个个8 8位位I/OI/O口）。口）。（2 2）8155H8155H：可编程的：可编程的IO/RAMIO/RAM扩展接口电路（扩展接口电路（2 2个个8 8位位I/OI/O口口,1,1个个6 6位位I/OI/O口口, , 256256个个RAMRAM字节单元，字节单元，1 1个个1414位的减法定时器位的减法定时器/ /计数器计数器）。）。可与可与MCS-51MCS-51单片机单片机直接连接直接连接，接口逻辑十分简单。，接口逻

12、辑十分简单。此外，此外，74LS74LS系列的系列的TTLTTL电路电路也可以作为也可以作为MCS-51MCS-51的扩的扩展展I/OI/O口，如口，如74LS24474LS244、 74LS27374LS273等。等。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2111最后介绍利用最后介绍利用串行口串行口来扩展并行来扩展并行I/OI/O口。口。9.2 MCS-519.2 MCS-51与可编程并行与可编程并行I/OI/O芯片芯片8255A8255A的接口的接口9.2.1 8255A9.2.1 8255A芯片介绍芯片介绍8255A8255A

13、是是IntelIntel公司生产的公司生产的可编程可编程并行并行I/OI/O接口芯片，接口芯片，具有具有3 3个个8 8位的并行位的并行I/OI/O口，口，3 3种工作方式种工作方式，可通过，可通过编程改变其功能，因而编程改变其功能，因而使用灵活方便，通用性强使用灵活方便，通用性强。1.1.引脚说明引脚说明4040只引脚，双列直插式封装，引脚功能如下：只引脚，双列直插式封装，引脚功能如下： Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-211

14、3D7D7D0D0：三态双向数据线，与单片机数据总线连接三态双向数据线，与单片机数据总线连接CSCS* *：片选信号线，低电平有效，表示本芯片被选中片选信号线，低电平有效，表示本芯片被选中RDRD* *：读出信号线，控制读出信号线，控制8255A8255A中数据的读出高中数据的读出高WRWR* *：写入信号线，控制向写入信号线，控制向8255A8255A数据的写入。数据的写入。VccVcc：+5V+5V电源。电源。PA7PA7PA0PA0：A A口输入口输入/ /输出线。输出线。PB7PB7PB0PB0：B B口输入口输入/ /输出线。输出线。PC7PC7PC0PC0：C C口输入口输入/ /

15、输出线。输出线。A1A1、A0A0：地址线，用来选择地址线，用来选择8255A8255A内部的内部的4 4个端口。个端口。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21142.2.内部结构内部结构Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2115（1 1）端口）端口A A、B B、C C功能和结构上有些差异功能和结构上有些差异 PA PA口口：输出锁存和缓冲；输入锁存：输出锁存和缓冲；输入锁存 PB PB口口：输出锁存和缓冲；输入缓冲：输出锁存和缓冲；输入缓冲 PC PC口口：输

16、出锁存；数据输入缓冲：输出锁存；数据输入缓冲 PC PC口可在软件的控制下，口可在软件的控制下，分为两个分为两个4 4位端口位端口，作为，作为PAPA口、口、PBPB口选通方式操作时的状态控制信号。口选通方式操作时的状态控制信号。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2116(2)A(2)A组和组和B B组控制电路组控制电路A A组：组：PAPA口和口和PCPC口的上半部（口的上半部（PC7PC7PC4PC4）；）；B B组：组：PBPB口和口和PCPC口的下半部（口的下半部（PC3PC3PC0PC0）, ,可根据可根据“命命 令字

17、令字”对对PCPC口口按位按位“置置1”1”或或“清清0”0”。(3)(3)数据总线缓冲器线线数据总线缓冲器线线 三态双向，作为三态双向，作为8255A8255A与单片机数据线之间接口，与单片机数据线之间接口，传送数据、指令、控制命令及外部状态信息。传送数据、指令、控制命令及外部状态信息。(4)(4)读读/ /写控制逻辑电路线写控制逻辑电路线 该电路接收该电路接收CPUCPU发来的控制信号、发来的控制信号、RESETRESET、地址信、地址信号号A1A1、A0A0等。对端口进行读写。等。对端口进行读写。各端口的工作状态与控制信号的关系各端口的工作状态与控制信号的关系如表如表9-19-1所示。所

18、示。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2117表9-1 8255A端口工作状态选择A1A1A0A0RDRD* *WRWR* *CSCS* *工作状态工作状态0 00 00 01 10 0读端口读端口A A：A A口数据口数据数据总线数据总线读端口读端口B B：B B口数据口数据数据总线数据总线 读端口读端口C C：C C口数据口数据数据总线数据总线0 01 10 01 10 01 10 00 01 10 00 00 01 10 00 0写端口写端口A A：总线数据：总线数据A A口口写端口写端口B B：总线数据：总线数据B B口

19、口写端口写端口C C：总线数据：总线数据C C口口写控制字：总线数据写控制字：总线数据控制字寄存器控制字寄存器0 01 11 10 00 01 10 01 10 00 01 11 11 10 00 01 1数据总线为三态数据总线为三态1 11 10 01 10 0非法状态非法状态1 11 10 0数据总线为三态数据总线为三态Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21189.2.2 9.2.2 工作方式选择控制字及工作方式选择控制字及C C口置位口置位/ /复位控制字复位控制字8255A8255A有三种工作方式：有三种工作方式： (1

20、) (1) 方式方式0 0：基本输入输出；基本输入输出；(2) (2) 方式方式1 1：选通输入输出；选通输入输出；(3) (3) 方式方式2 2：双向传送（仅双向传送（仅A A口有）。口有）。1.1.工作方式选择控制字工作方式选择控制字三种工作方式由方式控制字来决定。三种工作方式由方式控制字来决定。控制字格式如下。控制字格式如下。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2120C C口上半部分（口上半部分（PC7PC7PC4PC4）随

21、）随A A口称为口称为A A组组，C C口下半部分（口下半部分（PC3PC3PC0PC0）随）随B B口称为口称为B B组组。 其中其中A A口口可工作于方式可工作于方式0 0、1 1、和、和2 2，而，而B B口口只能工作在只能工作在方式方式0 0和和1 1。例如：例如：写入工作方式控制字写入工作方式控制字95H95H可将可将8255A8255A编程为：编程为：A A口口方式方式0 0输入输入，B B口口方式方式1 1输出输出，C C口的上半部分口的上半部分（PC7PC7 PC4PC4）输出，）输出，C C口的下半部分口的下半部分（PC3PC3PC0PC0）输入。）输入。Tianjin Un

22、iversity of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21212. C2. C口按位置位口按位置位/ /复位控制字复位控制字可对可对C C口口8 8位中的任一位置位中的任一位置“1”1”或清或清“0”0”。用于。用于位控位控。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2122例如：例如：控制字控制字07H07H写入控制口，置写入控制口，置“1” PC31” PC3； 08H08H写入控制口，清写入控制口，清“0” PC40” PC4。9.2.3 8255A9.2.3 8255A的三种工作方式的三种工作方式1.1

23、.方式方式0 0基本的输入基本的输入/ /输出方式。输出方式。外设的外设的I/OI/O数据可在数据可在8255A8255A的各端口得到锁存和缓冲的各端口得到锁存和缓冲MCS-51MCS-51可对可对8255A8255A进行数据的进行数据的无条件传送无条件传送 例如例如: :从口线从口线读入一组开关状态读入一组开关状态，向端口输出数字，向端口输出数字量，量，控制一组指示灯的亮、灭。控制一组指示灯的亮、灭。不需要联络信号不需要联络信号，Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2123基本功能为：基本功能为：（1 1）具有两个）具有两个8

24、8位端口（位端口（A A、B B）和两个）和两个4 4位端口（位端口（C C的上半部分和下半部分）。的上半部分和下半部分）。（2 2）任一个端口都可以设定为输入或输出，各端口）任一个端口都可以设定为输入或输出，各端口的输入、输出可构成的输入、输出可构成1616种组合。种组合。（3 3）数据输出锁存，输入不锁存。）数据输出锁存，输入不锁存。例例 假设假设8255A8255A的的控制字寄存器地址控制字寄存器地址为为FF7FHFF7FH，则令，则令A A口口和和C C口的高口的高4 4位工作在方式位工作在方式0 0输出，输出， B B口和口和C C口的低口的低4 4位位工作于方式工作于方式0 0输入

25、输入，初始化程序：初始化程序：MOV DPTRMOV DPTR，#0FF7FH #0FF7FH ；控制字寄存器地址送；控制字寄存器地址送DPTR DPTR MOV AMOV A，#83H #83H ；方式控制字；方式控制字83H83H送送A AMOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；83H83H送控制字寄存器送控制字寄存器Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21242. 2. 方式方式1 1 选通输入选通输入/ /输出工作方式。输出工作方式。A A口和口和B B口通常用于口通常用于I/OI/O数数据传送，据传送，C C口用

26、作口用作A A口和口和B B口的联络线，以中断方式传口的联络线，以中断方式传送数据。送数据。 (1) (1) 方式方式1 1输入输入 控制联络信号如图控制联络信号如图9-59-5所示，所示，STBSTB* *与与IBFIBF构成了一构成了一对应答联络信号对应答联络信号，联络信号的功能如下图：联络信号的功能如下图：Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2126STBSTB* *：选通输入，是由输入外设送来的输入信号。选通输入，是由输入外

27、设送来的输入信号。IBFIBF：输入缓冲器满，高电平有效。表示数据已送入输入缓冲器满，高电平有效。表示数据已送入 8255A8255A的输入锁存器，它由的输入锁存器，它由STBSTB* *信号的下降沿置信号的下降沿置 位，由信号的上升沿使其复位位，由信号的上升沿使其复位INTRINTR：中断请求信号，高电平有效。由中断请求信号，高电平有效。由8255A8255A输出，输出， 向单片机发中断请求。向单片机发中断请求。INTE AINTE A：A A口中断允许，由口中断允许，由PC4PC4控制，控制， INTE BINTE B：B B口中断允许，由口中断允许，由PC2PC2控制。控制。A A口的方

28、式口的方式1 1输入输入工作方式见图工作方式见图9-69-6。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2128（2 2）方式）方式1 1输出输出 如图如图9-79-7所示。所示。OBFOBF* *与与ACKACK* *构成了一对应答联络构成了一对应答联络信号信号，各信号的功能如下：各信号的功能如下：OBFOBF* *：输出缓冲器满信号，输出缓冲器满信号，8255A8255A给外设的联络信号，给外设的联络信号，外设可以将数据取走。外设可以

29、将数据取走。ACKACK* *：外设的响应信号，外设已将数据取走。外设的响应信号，外设已将数据取走。INTRINTR* *：中断请求信号。表示该数据已被外设取走，中断请求信号。表示该数据已被外设取走， 请求单片机继续输出下一个数据。请求单片机继续输出下一个数据。INTE AINTE A：中断允许，由：中断允许，由PC6PC6控制。控制。INTE BINTE B：中断允许，由：中断允许，由PC2PC2控制控制。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2

30、022-6-2130B B口的口的方式方式1 1输出输出如图如图9-89-8所示：所示：Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21313.3.方式方式2 2只有只有A A口才能设定为方式口才能设定为方式2 2。图图9-99-9为方式为方式2 2工作示意图。工作示意图。在方式在方式2 2下，下，PA7PA7PA0PA0为双向为双向I/OI/O总线。总线。 当当输入输入时，时，PA7PA7PA0PA0受受STBASTBA* *和和IBFAIBFA控制，其工作控制，其工作过程和方式过程和方式1 1输入时相同；输入时相同； 当当输出输出时，

31、时，PA7PA7PA0PA0受受OBFAOBFA* *、ACKAACKA* *控制，其工作控制，其工作过程和方式过程和方式1 1输出时相同。输出时相同。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21339.2.4 MCS-519.2.4 MCS-51单片机和单片机和8255A8255A的接口的接口1.1.硬件接口电路硬件接口电路 如图如图9-109-10是是80318031扩展扩展1 1片片8255A8255A的电路图。的电路图。74LS

32、37374LS373是地是地址锁存器，址锁存器，P0.1P0.1、P0.0P0.0经经74LS37374LS373与与8255A8255A的地址线的地址线A1A1、A0A0连接；连接； P0.7P0.7经经74LS37374LS373与片选端相连，其他地址线悬空。与片选端相连，其他地址线悬空。2.2.端口地址确定端口地址确定图图9-109-10中中8255A8255A各端口寄存器的地址为：各端口寄存器的地址为：A A口：口： FF7CHFF7CHB B口：口： FF7DHFF7DHC C口：口： FF7EHFF7EH控制寄存器：控制寄存器： FF7FHFF7FHTianjin Universi

33、ty of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21353.3.软件编程软件编程例例9-19-1 要求要求8255A8255A工作在方式工作在方式0 0，且，且A A口作为输入，口作为输入，B B口、口、 C C口作为输出，口作为输出，程序如下：程序如下：MOV MOV A,#90H A,#90H ；A A口方式口方式0 0输入，输入，B B口、口、 ；C C口输出的控制字送口输出的控制字送A AMOVMOVDPTR,#0FF7FH DPTR,#0FF7FH ；控制寄存器地址

34、；控制寄存器地址DPTRDPTRMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；方式控制字；方式控制字控制寄存器控制寄存器MOVMOVDPTR,#0FF7CH DPTR,#0FF7CH ；A A口地址口地址DPTRDPTRMOVX A,DPTRMOVX A,DPTR ；从；从A A口读数据口读数据MOV DPTR,#0FF7DH MOV DPTR,#0FF7DH ；B B口地址口地址DPTRDPTRMOV MOV A,#DATA1A,#DATA1 ；要输出的数据；要输出的数据DATA1ADATA1AMOVX DPTR,A MOVX DPTR,A ；将；将DATA1DATA1送送B B口输出口输

35、出MOV DPTR,#0FF7EH MOV DPTR,#0FF7EH ；C C口地址口地址DPTRDPTRTianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2136MOV A,#DATA2MOV A,#DATA2 ；DATA2ADATA2AMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；将数据；将数据DATA2DATA2送送C C口输出口输出例例9-29-2 对端口对端口C C的置位的置位/ /复位。复位。把把PC5PC5置位，控制字为置位，控制字为0BH 0BH MOV R1,#7FH MOV R1,#7FH ；控制口地址；控制口地址R1R1

36、 MOVMOV A,#0BH A,#0BH ；控制字；控制字A AMOVX R1,A MOVX R1,A ；控制字；控制字控制口，控制口，PC5=1PC5=1把把PC5PC5复位，控制字为复位，控制字为0AH0AHMOV R1,#7FH MOV R1,#7FH ；控制口地址；控制口地址R1R1 MOV A,#0AH MOV A,#0AH ；控制字；控制字A AMOVX R1,A MOVX R1,A ；控制字；控制字控制口，控制口，PC5=0PC5=Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-213782558255仿真调试程序仿真调试程序

37、Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21389.3.1 8155H9.3.1 8155H芯片介绍芯片介绍1.1.8155H8155H的逻辑结构的逻辑结构2568静态静态RAMPA口口PB口口PC口口14位定时位定时/计数器计数器PA7PA0PB7PB 0PC5PC0TIMEOUTTIMEINAD7AD0ALE/RD/WR/CEIO/M RESETVccGNDCPUI/O设备设备9.3 MCS-519.3 MCS-51单片机与单片机与8155H8155H的接口的接口Tianjin University of Technology天津

38、理工大学机电研究所2022-6-21392.8155H的引脚功能PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PA0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PB0PC1PC2PC3PC4PC5PC0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0TIMEINTIMEOUTALEIO/MRESETRDWRCE81551IO0MCPU外设外设Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2140CECE* *IO/MIO/M* *A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0所选的端口所选的端口0 01 10 00 00 0命令

39、命令/ /状态寄存器状态寄存器0 01 10 00 01 1A A口口0 01 10 01 10 0B B口口0 01 10 01 11 1C C口口0 01 11 10 00 0计数器低计数器低8 8位位0 01 11 10 01 1计数器高计数器高6 6位位0 00 0RAMRAM单元单元3.CPU3.CPU对对8155H I/O8155H I/O端口的控制端口的控制(1) 8155H(1) 8155H各端口地址分配各端口地址分配Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2141（2 2）8155H8155H的命令字的命令字 D7

40、D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TM2 TM1 IEB IEA PC2 PC1 PB PA0 输入输入1 输出输出1 开中断开中断D0PAD1PBD3 D2 0 输入输入1 输出输出PC2 PC1 A、B、C口为基本口为基本I/O口口A、B 入入/出由出由D1D0确定，确定，C口入口入0 0A、B、C口为基本口为基本I/O口口A、B 入入/出由出由D1D0确定，确定，C口出口出1 1 0 1 A口为选通方式，口为选通方式，B口为基本口为基本I/OPC0PC2口为口为PA口联络线口联络线PC3PC5为基本为基本I/O口口1 0 A口、口、B口为选通口为选通I/OPC0PC2口为口为PA口

41、联络线口联络线PC3PC5为为PB口联络线口联络线0 关中断关中断0 0 空操作空操作0 1 启动或停止计数启动或停止计数1 0 时间到，停止计数时间到，停止计数1 1 置入方式控制字和置入方式控制字和 计数初值后，立即计数初值后，立即 启动计数。启动计数。 若正在计数，溢出若正在计数，溢出 后则按新的方式和后则按新的方式和 初值计数。初值计数。由由CPU写入写入Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2142（3 3）8155H8155H的状态字的状态字Tianjin University of Technology天津理工大学机电

42、研究所2022-6-21439.3.2 8155H9.3.2 8155H的工作方式的工作方式1.1.存储器方式存储器方式 对片内对片内RAMRAM单元进行读写，若单元进行读写，若IO/MIO/M* *=0=0和和CECE* *=0=0，则，则通过通过AD7AD7AD0AD0上的地址对上的地址对RAMRAM存储器任一单元读写。存储器任一单元读写。2.I/O2.I/O方式方式 8155H 8155H的的I/OI/O方式分为方式分为基本基本I/OI/O和和选通选通I/OI/O两种工作两种工作方式，如表方式，如表9-39-3所示。可对片内任一寄存器读写，所示。可对片内任一寄存器读写，端口地址由端口地址

43、由A2A2、A1A1、A0A0三位决定（见表三位决定（见表9-29-2）。）。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2144C C口口通用通用I/OI/O方式方式选通选通I/OI/O方式方式ALT1ALT1ALT2ALT2ALT3ALT3ALT4ALT4PC0PC0输入输入输出输出AINTRAINTR（A A口口中断）中断）AINTRAINTR（A A口中断）口中断）PC1PC1输入输入输出输出ABFABF（A A口缓口缓冲器满）冲器满）ABFABF（A A口缓冲器满）口缓冲器满）PC2PC2输入输入输出输出ASTBASTB* *

44、（A A口口选通）选通）ASTBASTB* * （A A口选通）口选通）PC3PC3输入输入输出输出输出输出BINTRBINTR（B B口中断）口中断）PC4PC4输入输入输出输出输出输出BBFBBF（B B口缓冲器满）口缓冲器满）PC5PC5输入输入输出输出输出输出BSTBBSTB* * （B B口选通）口选通）表表9-3 C9-3 C口在两种口在两种I/OI/O工作方式下各位定义工作方式下各位定义 Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2145（1 1）基本）基本I/OI/O方式方式（2 2）选通）选通I/OI/O方式方式 (

45、(见右图）见右图） a.a.选通选通I/OI/O输入输入b.b.选通选通I/OI/O输出输出Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21463. 3. 内部定时器内部定时器/ /计数器及使用计数器及使用 14 14位的减位的减1 1定时器定时器/ /计数器计数器，计数长度计数长度和和计数方式计数方式由写入计数寄存器的控制字来确定。由写入计数寄存器的控制字来确定。计数器的两个寄存器的格式如图计数器的两个寄存器的格式如图9-169-16。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2

46、147T13T13 T0:T0:计数器长度计数器长度M2M2、M1:M1:设置定时器的设置定时器的4 4种工作方式种工作方式4 4种工作方式及相应输出波形种工作方式及相应输出波形如图如图9-179-17。Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21489.3.3 MCS-519.3.3 MCS-51与与8155H8155H接口及软件编程接口及软件编程1.MCS-511.MCS-51与与8155H8155H的硬件接口电路的硬件接口电路Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21

47、492. 8155H2. 8155H的编程举例的编程举例( (1) 1) 初始化程序设计初始化程序设计例例9-39-3 若若A A口定义为基本输入方式，口定义为基本输入方式，B B口定义为基本输出方口定义为基本输出方 式，对输入脉冲进行式，对输入脉冲进行4 4分频，初始化程序如下：分频，初始化程序如下：START:MOV DPTR, START:MOV DPTR, 7F04H 7F04H ；指针指向定时器低；指针指向定时器低8 8位位MOV A,MOV A,04H04H ；计数初值；计数初值2424送送A,A, MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；计数初值低；计数初值低8 8位装入

48、定时器位装入定时器INC DPTR INC DPTR ；指针指向定时器高；指针指向定时器高8 8位位MOV A,MOV A,40H 40H ；设定时器连续方波输出；设定时器连续方波输出MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；计数初值高；计数初值高6 6位装入定时器位装入定时器MOV DPTR,MOV DPTR,7F00H 7F00H ；指向命令；指向命令/ /状态口状态口MOV A,#0C1HMOV A,#0C1H ；设定命令控制字；设定命令控制字MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；A A口输出，口输出，B B口输入口输入, ,开定时器开定时器Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-2150( (2) 2) 仿真调试程序如下仿真调试程序如下Tianjin University of Technology天津理工大学机电研究所2022-6-21519.4 9.4 用用MCS-51MCS-51的串行口扩展并行口的串行口扩展并行口9.4.1 9.4