第7章单片机系统功能扩展ppt课件.ppt
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1、第7章 单片机系统功能扩展,单片机原理、接口及应用,内 容 提 要,并行I/O接口的扩展 *中断扩展 *定时器扩展 小结,7.1 并行I/O接口的扩展,MCS-51单片机共有4个8位并行I/O口, 在外部扩展时, P0和P2口做为总线使用, 因而提供给用户的 I /O口就只有P1或P3口的部分口线所接的外设较多时, 就必须扩展I/O接口。 MCS-51单片机扩展的I/O口和外部数据存储器统一编址、 采用相同的控制信号、 相同的寻址方式和相同的指令。 扩展I/O所用的芯片有通用可编程芯片 ( 如8251, 8155, 8255等)和TTL, CMOS锁存器,缓冲器(如273, 377, 244,
2、 245等),用户可根据系统对输入输出的要求适当选择芯片。,图9-24为8XX51 扩展一个输入接口244 和一个输出接口273 的电路.,244的选通信号由RD和P2.0相或产生,当执行读该片的指令时, RD和P2.0有效, 打开244控制门, 从而把数据通过244读入8XX51。 273的选通信号由WR和P2.0相或产生,通过执行对该片的写指令,WR和P2.0有效,使8XX51的数据往273输出。 8XX51内部有ROM/EPROM, 不用扩展外部程序存储器, 所以P0口作为双向数据线连在的数据端。 273、244有相同的地址FEFFH(实际上只要保证P2.0=0,其他地址位无关紧要),
3、然而由于使用不同的控制信号RD或WR ,它们地址相同却不会发生数据传送冲突。,例如将244的输入数据从273输出只需使用如下指令: MOV DPTR, #0FEFFH ;DPTRZ指向扩展I/O地址 MOVX A, DPTR ;从244读入数据 MOVX DPTR,A ;向273输出数据,多个芯片扩展实例,图9-25是一个用8031/80C31扩展1片2716(EPROM), 2片6116(SRAM)和1片8255(可编程并行接口)的电路。,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 07FFH 0
4、 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3000H 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 37FFH 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2800H 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2FFFH 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1800H 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1803H,2716仅一片, 片选端接地。 图中采用线选法: P2.3 6116(1) P2.4 6116(2) P2.5 8255,P2.7 P2.6 P2
5、.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,每个芯片片内地址填写全“0”全“1”,片选地址必须填“0”,无关位填“0”或填“1”均可,但要避免和别的同类芯片片选相同。,8255为可编程并行接口芯片,它有3个8位数据口:A口,B口,C口(其中C口可作为两个四位口),一个控制口,口地址由A1,A0决定。图中8255的三个数据口地址分别为1800H1802H,控制口地址为1803H。 8255有三种工作方式:方式0(基本方式), 方式1(选通方式 ,此时C口高四位为A口的联络线,低
6、四位为B口联络线) , 方式2(双向方式,仅A口有)。 8255的方式控制字格式为:,例7-1 将8255A口输入的数据从B口输出,C口不用,均采用方式0 。 MOV DPTR, #1803H ;DPTR指向控制口 MOV A, #10010000B ;设定A口方式0输 入,B口方式0输出 MOVX DPTR, A ;写入控制口 MOV DPTR, #1800H ;DPTR指向A口 MOVX A, DPTR ;从A口输入数据 到A累加器 INC DPTR ;DPTR指向B口 MOVX DPTR, A ;A的内容从B口输出 SJMP $,7.2 中断扩展,标准的8051单片机只有两个外部中断输入
7、端。而当系统的外部中断源大于或等于3个时,则考虑通过中断扩展获得更多的外部中断端口。中断扩展的基本思想就是,通过系统的标准外部中断端口(一级中断)的复用来扩展若干个二级中断。当有扩展的中断请求输入时,系统响应后首先进入复用的一级中断服务程序,在中断服务程序的开始处,读入二级中断向量,依据不同的中断向量来区别不同的中断请求源,然后执行对应的中断服务程序代码。常见的中断扩展有编码器线和与两种方式。前者适合中断源较多的情况,后者电路简单,但只适合中断源扩展较少的情况。编码器方式的扩展电路如图7.6所示。,图7.6 编码器方式的中断扩展电路,在图7.6中,使用一片优先编码器74148,扩展了8个中断源
8、。编码器产生83线的中断向量码的同时,通过GS产生复用的中断请求信号输入至单片机的外部中断输入口INT0或INT1。中断向量码由P1口或中断向量数据端口(需另加三态数据缓冲器)在进入中断后读入。148优先编码器优先级别从IN7到IN0依次变低,向量码分别为111、110、000。 一般扩展中断不需要8路,只需要4路左右。此时可以用线与方式扩展完成,其电路如图7.7所示。,图7.7 线与方式的中断扩展电路,在图7.7中,直接使用二极管的“线与”操作来实现中断输入的判别。当INT0到INT3的某个扩展中断源有中断请求时,因二极管的“线与”功能,使得INT为低电平,从而引起系统中断。进入中断后,通过
9、查询P1.0到P1.3便可知道应该执行哪一部分中断服务程序。假设INT接至51单片机的脚,对应的中断服务程序的框架结构为: ORG 0013H JMP INTSERV INTSERV: ;现场保护 JNB P1.0,INT0SERV ;是中断INT0请求,则执行INT0对应的中断服务程序 JNB P1.1,INT1SERV ;是中断INT1请求,则执行INT1对应的中断服务程序,JNB P1.2,INT2SERV ;是中断INT2请求,则执行INT2对应的中断服务程序 JNB P1.3,INT3SERV ;是中断INT3请求,则执行INT3对应的中断服务程序 INT0SERV: ; INT0的
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