第6章扩展系统设计IO.ppt
《第6章扩展系统设计IO.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章扩展系统设计IO.ppt(60页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第6章 单片机扩展系统设计,6.5 概述,6.6 可编程并行I/O接口芯片8255A,6.7 可编程RAM/IO扩展器8155/8156,下页,6.9 显示器与键盘接口,6.8 用TTL芯片扩展简单的I/O接口,6.10 并行打印机接口,常用的接口器件,上页,下页,回目录,上页,下页,回目录,上页,下页,回目录,MCS-51单片机的I/O接口: P0、P1、P2、P3口,最多提供32根口线。 在扩展系统中: P0口做数据总线,P2口做地址总线。 只有P1口、P3口部分口线可作I/O使用,需根据应用系统需要进行I/O接口电路扩展,以满足应用系统需要。,7.2 可编程并行I/O接口芯片8255A,
2、上页,下页,回目录,D0D7:双向数据总线 RESET:复位输入 A0A1:地址线,选择端口地址 PA7PA0:端口A,I/O线 PB7PB0:端口B,I/O线 PC7PC0:端口C,I/O线,:写选通,一、8255的引脚功能,:读选通,:片选,I/O端口PA、PB、PC,A口:可编程为8位输入或输出,或双向传送等 功能,具有 锁存功能。,B口:可编程为8位输入或8位输出,不能进行双向 传送。具有锁存功能。,C口:可编程为8位输入或8位输出;也可分为两 个4位口用于输入或输出;也可用做A口、 B口的状态控制信号;具有位操作功能。,A组、B组控制电路,上页,下页,回目录,(3) 双向三态数据总线
3、缓冲器,8位的双向三态驱动器。D0D7和单片机的数据总线相连。在CPU和8255之间传送命令、数据、状态,(4) 读写和控制逻辑,(5) RESET:复位信号,高电平有效,上页,下页,回目录,RD、WR:接CPU读、写信号线,实现 信息读写操作。,CS:芯片片选信号线。,1. 8255工作方式选择,工作方式的选择由“方式选择字”决定,下面介绍该控制字的作用:,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),8255有三种基本工作方式,可通过编程来选择。,三、8255的操作说明,上页,下页,回目录,表7-2 方式选择字格式,(1) 方式选择控制字,上页,下
4、页,回目录,上页,下页,回目录,例7-1。若将方式选择字91H写入控制寄存器,由上表可知,8255被编程为: A组工作在基本输入输出方式,其中PA口为8位 输入方式, PC口高4位为4位输出方式。 B组工作在基本输入输出方式,其中PB口为8位输出方式,PC口低4位为4位输入方式。,表7-5 PC口置/复位控制格式,(2) PC口按位置/复位控制字,上页,下页,回目录,例如:07H写入控制口,将PC3位置“1”,若08H写入控制器,PC4位被置“0”,其它位不变。,上页,下页,回目录,由于8255的方式选择字和C口置/复位控制字共用一个地址(即共用一个控制寄存器),故其控制字的D7位是特征标志。
5、D7=1,表示该控制字为8255方式选择字;D7=0,表示该控制字为PC口置/复位控制字,四、应用举例,例7-3 8031扩展8255A,将PA口设置成输入方式,PB口设置成输出方式,PCH口设置成输入方式,PCL口设置成输出方式。试设计扩展接口电路,并给出初始化程序。,8255A芯片的PA端口的地址为7FFCH,PB端口的地址为7FFDH,PC端口的地址为7FFEH,控制寄存器的地址为7FFFH。可用“MOVX”指令来访问这些端口。,MOV A,#98H ;方式控制字A MOV DPTR,#7FFFH ;选通控制寄存器 MOVX DPTR,A ;方式控制字送入8255A MOV DPTR,#
6、7FFCH ; MOVX A,DPTR ;读PA口数据 MOV DPTR,#7FFDH ; MOVX DPTR,A ;送PB口输出,采用TTL或CMOS电路的锁存器,如74LS273、74LS373、74LS377、74LS244等。这些芯片结构简单,配置灵活方便,较易扩展,使系统降低了成本缩小了体积。因而在单片机应用系统中经常被采用。,7.4 用TTL电路扩展简单的I/O接口,上页,下页,回目录,图7-11 8031与74LS377接口逻辑,1、用74LS377扩展8位输出口,其输出操作程序如下: MOV DPTR,#7FFFH ;指向377口地址 MOV A,#data ;取数 MOVX
7、DPTR,A ;送377锁存器,图中377的口地址为7FFFH(即P2.7=0),2、用74LS373扩展一个8位并行输入口,3、用74LS273和74LS244扩展输入/输出口,MOV DPTR,#0BFFFH ;指向244输入口 MOVX A,DPTR ;输入数据,MOV DPTR,#7FFFH ;指向273输出口 MOV A,#DATA ;取数 MOVX DPTR,A;输出数据,7.5 开关量输入/输出通道的抗干扰技术,1、I/O接口单元的延时复位,在单片机应用系统中,某些I/O接口芯片(如8255、8155)的复位端口与单片机复位端口接在一起,即统一复位。接口芯片因生产厂家不同复位时间
8、稍有不同;复位线较长也有较大的分布电容,导致芯片的复位过程滞后与单片机,芯片初始化失败。因此,有必要当单片机进入0000H后首先执行110ms的软件延时,再对接口芯片初始化。,2、开关量输入软件抗干扰措施,对接口中的输入数据信息进行多次检测,若检测结果一致,则是真的输入信号;若相邻检测内容不一致,或多次检测结果不一致,则是伪输入信号。 两次检测之间要有一定的时间间隔。,3、开关量输出信号软件抗干扰措施,1)输出数据锁存器尽可能和CPU安装在同一电路板上,使传输线上传送的都是已锁存的电位控制信号。,2)对重要的输出设备,最好建立检测通道,CPU可以通过检测通道检查输出结果是否正确。,3)在软件上
9、,最为有效的方法就是重复输出同一个数据,重复周期尽可能短。,4)采用负逻辑传输 定义低电平为有效电平,高电平为无效电平,减少干扰引起的误动作,提高数字信号传输的可靠性。 (因为干扰源作用在高阻的线路上容易形成大幅度干扰信号),7.5 显示器与键盘接口,一、LED显示器特点与接口,1. LED显示器,LED(Light Emitting Diode)显示器称为发光二极管也称为数码管,由8个发光二极管组成,分共阴极和共阳极两种。,段 码,位码,上页,下页,回目录,a,b,c,d,e,f,g,h,h g f e d c b a,高电平,共阴极,R8,com,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
10、D0,段码,能显示:09,A、B、C、D、E、F、P、U、Y等有限字符,a b c d e f g h 某段为高电平时 该段点亮发光,点阵LED,数码LED,交通灯,像束管,2、LED数码管特点,上页,下页,回目录,1、能在低电压、小电流(工作电流一般在10MA/段)条件下发光,能与CMOS、TTL电路兼容;,2、发光时间极短(0.1US),高频特性好,单色性好,亮度高;,3、体积小,重量轻,抗冲击性能好;,4、寿命长,使用寿命在10万小时以上,甚至可达100万小时,成本低。,广泛应用作数字仪器仪表、数控装置、计算机数显器件。,有7段码、米字码、点阵LED(可显汉字)等多种产品形式。,3、 L
11、ED显示接口, 静态, 动态扫描,显示方式, 动态扫描,用8155设计动态扫描驱动接口,上页,下页,回目录,h g f e d c b a,CPU,A口送段码,C口送位码,共阴极,四位LED的同名端连在一起,OC门,上页,下页,回目录,PA7 PA0 段码,PC0,PC1,PC2,PC3,分时动态扫描时序:,h g f e d c b a,0 0 0 0,0,0,0,0,四位LED的同名端连在一起,位 码,该时序是自左至右动态轮流扫描显示产生的效果,自右至左,上页,下页,回目录,3. 软件驱动, 要对8155初始化: A口、C口均设为输出 要设置一个显示缓冲区:DISBUF 存放要显示的数,利
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 扩展 系统 设计 IO
链接地址:https://www.31doc.com/p-3129839.html