MCS-51单片机IO接口的扩展

第9章MCS-51单片机I/O接口的扩展9.1I/O口扩展概述9.2

扩展可编程并行I/O芯片8255A9.3

扩展可编程RAM/IO芯片8155H9.4

用锁存器缓冲器扩展并行I/O口9.5

用MCS-51的串行口扩展并行口退出9.1I/O口扩展概述8255:PA(8位)、PB(8位)、PC(8位)

命令/状态口8155:命令/状态口、PA(8位)、PB(8位)PC(6位)、14位减法计数器、256字节RAM8253:3个16位定时计数器8279:键盘显示器接口芯片74LS373,377,244,245：锁存器74LS164、CD4094、74LS165、CD40149.2扩展可编程并行I/0芯片8255APA(8位)、PB(8位)、PC(8位)命令/状态口9.2.18255A的结构和工作方式一、8255A的引脚及组成结构二、8255A的工作方式及选择方式选择控制字，有三种工作方式：方式0：基本输入输出方式；方式1：选通输入输出方式；方式2：双向传送方式(仅A口)2.C口按位置位/复位控制字9.2.28031单片机同8255A的接口及应用一、8031单片机与8255A的接口电路如图所示。

PA:FF7CHPB:FF7DHPC:7EH命令/状态:FF7FHA口、B口、C口和控制寄存器单元地址分别为7FFCH、7FFDH、7FFEH和7FFFH。利用8255进行I/O扩展，使端口A、B、C都工作于方式0且均为输出方式，并从端口A输出一个数据，之后将PC3置为1MOVDPTR,#7FFFH；地址指向8255控制口MOVA,#80H；设端口A、B、C设为方式0的输出方式MOVX@DPTR,A；写入控制字MOVDPTR,#7FFCH；地址指向8255端口AMOVA,#00H；输出数据#00H传入累加器AMOVX@DPTR,A；向端口A写入数据MOVDPTR,#7FFFH；地址指向8255控制口MOVA,#07H；设控制字，将PC3口置为1MOVX@DPTR,A；写入控制字例9-3在MCS-51单片机组成的系统中，如果需配接打印机，可用8255A作为接

口芯片。

许多打印机都采用Centronic标准接口，这种标准接口的接口信号说明如下：

DB0-DB7：数据线，单向接收；

/DSTB：数据选通信号，输入；

BUSY：忙信号，输出；

/ACK：应答信号，输出。

MCS-51单片机通过8255A与打印机的接口电路及打印机时序如图。PRINT：MOVR0，#7FH；控制口地址送入R0MOVA，#81H；控制字送入AMOVX@R0，A；控制字送人控制口

MOVR1，#3FH；RAM单元首地址送R1MOVR2，#0FH；R2作计数器用LOOP：MOVA，@R1；RAM单元中内容送AINCR1；指向下一个RAM单元

MOVR0，#7CH；端口A地址送R0MOVX@R0，A；A中内容送端口A，并锁存

MOVR0，#7FH；控制口地址送入R0MOVA，#0EH；PC7的复位控制字送AMOVX@R0，A；PC7＝0MOVA，#0FH；R2的置位控制字送AMOVX@R0，A；PC7由0变1LOOP1：MOVR0，#7EH；端口C地址送R0MOVXA，@R0；读入口C的值

ANLA，#01H；检测BUSY状态

JNZLOOP1；BUSY=1跳转LOOP1DJNZR2，LOOP；BUSY=0,未打完循环9.3扩展可编程RAM/IO芯片8155H8155:256BRAM、命令/状态口、

PA(8位)、PB(8位)、PC(6位)、14位减法计数器9.3.18155H的结构和工作方式一、8155H的结构与引脚地址总线：/CE=0

IO//M=0,256字节RAM:00H—FFH

IO//M=1,I/O口。AD2AD1AD0寄存器000命令/状态口001A口(PA0~7)010B口(PB0~7)011C口(PC0~7)100定时器低8位101定时器高6位和操作方式二、8155的I/O口工作方式及选择1.命令寄存器

8155只有一个控制字，命令寄存器决定A口、B口、C口和定时器/计数器的工作方式及功能。其位格式为：PA：决定A口的工作方式。PA=0，A口为输入方式；PA=1，A口为输出方式。PB：决定B口的工作方式。PB=0，B口为输入方式；PB=1，B口为输出方式。PC2、PC1：决定PC口的工作方式。PC2PC1（ALT1）=00，A口、B口为基本输入/输出，C口为基本输入口；PC2PC1（ALT2）=01，A口、B口为基本输入/输出，C口为基本输出口；PC2PC1（ALT3）=10，A口为选通输入/输出口，B口为基本输入/输出口；PC2PC1（ALT4）=11，A口、B口为选通输入/输出口。IEA：A口中断允许位。IEA=1允许A口中断，IEA=0禁止A口中断。IEB：B口中断允许位。IEB=1允许B口中断，IEB=0禁止B口中断。TM2、TM1：定时/计数器命令。TM2TM1=00，空操作，不影响计数器操作；TM2TM1=01，停止计数器计数；TM2TM1=10，定时/计数器长度减为0时停止计数；TM2TM1=11，连续方式，当计数器赋予初值后，立即 启动定时/计数器；若正在计数，则置新的方式和长度，计数结束后按新的方式和新的时间常数计数。2.状态寄存器状态寄存器由7位寄存器组成，其中6位用于表示A口和B口的状态，1位表示定时/计数器的状态。此寄存器为只读寄存器其位格式为：INTRA：A口中断请求位。BFA：A口缓冲器满标志位。INTEA：A口中断允许位。INTRB：B口中断请求位。BFB：B口缓冲器满标志位。INTEB：B口中断允许位。TIMER：定时中断请求位。3.PA寄存器4.PB寄存器5.PC寄存器

四、8155的定时器

其中，T0～T14构成14位计数器。定时/计数器是递减计数器，对输入脉冲计数。当计数器计到0时，可从定时计数器的输出端输出一个脉冲或方波。M2M1决定定时器的输出波形。当：M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为单个方波；

M2M1=01时，定时/计数器的输出波形为连续方波；

M2M1=10时，定时/计数器的输出波形为单个脉冲；

M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为连续脉冲。9.3.28155H与8031单片机的接口及应用

8031单片机与并行接口8155的接口电路如图所示。对8155地址分配如下：

RAM地址：7E00H-7EFFHI/O口地址：命令/状态寄存器的地址：7F00H PA口的地址：7F01H PB口的地址：7F02H PC口的地址：7F03H

定时器低8位的地址：7F04H

定时器高8位的地址：7F05H设A口定义为基本输入方式，B口定义为基本输出方式，定时器作为方波发生器，对输入脉冲进行24分频。

8155初始化参考程序如下：

MOV DPTR,#7F04H MOV A,#18H；对计数器的低8位赋初值

MOVX@DPTR,A INC DPTRMOVA,#40H；设定定时器为连续方波输出

MOVX@DPTR,A；装入定时器高8位

MOV DPTR,#7F00H MOV A,#0C2H；设定命令控制字，启动定时器

MOVX @DPTR,A9.4用锁存器缓冲器扩展并行I/0口9.4.1用锁存器扩展8位并行输出口74LS377扩展简单输出口的接口电路如下