单片机原理及应用第6章课件.ppt
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- 单片机 原理 应用 课件
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1、本章要点n 并行接口是单片机与外围设备进行信息交并行接口是单片机与外围设备进行信息交换的一种重要通道,本章主要介绍换的一种重要通道,本章主要介绍80518051单片机单片机片内并行接口的结构,以及片外扩展并行接口片内并行接口的结构,以及片外扩展并行接口的方法。的方法。n 本章还介绍在控制系统中常用的显示器、键本章还介绍在控制系统中常用的显示器、键盘接口。要求熟练掌握这些接口的设计技巧、盘接口。要求熟练掌握这些接口的设计技巧、编程方法编程方法n 按时间或计数方式进行控制也是控制系统一按时间或计数方式进行控制也是控制系统一种重要和基本的工作方式,本章介绍片内定时种重要和基本的工作方式,本章介绍片内
2、定时/计数器的结构及使用方法。计数器的结构及使用方法。第一节 8051单片机的片内并行接口 一、片内并行接口的结构一、片内并行接口的结构 1.1.P0口:口:P0口是一组口是一组8 8位的三态双向口,位的三态双向口,可以作为通用可以作为通用的的I I0 0口使用,扩充片外器件时,也可以作为地址数据口使用,扩充片外器件时,也可以作为地址数据总线复用口。但在写入总线复用口。但在写入1 1时,需要在引脚接入上拉电阻,才时,需要在引脚接入上拉电阻,才能输出高电平。能输出高电平。写入P0口数据的锁存器选择I0口或地址数据总线的多路开关输出驱动管可控的门电路 2.2.P1口:口:P1口是一组准双向口,与口
3、是一组准双向口,与P0不同的是不同的是场效应晶体管场效应晶体管V1V1改用上拉电阻改用上拉电阻R R,因此作为输出口因此作为输出口使用不须外接上拉电阻,写人使用不须外接上拉电阻,写人1 1,输出驱动管,输出驱动管V2V2截截止,引脚由内部上拉电阻拉成高电平,写人止,引脚由内部上拉电阻拉成高电平,写人0 0,驱,驱动场效应管动场效应管V2V2导通,输出低电平。作为输入口使导通,输出低电平。作为输入口使用时,应先向锁存器写用时,应先向锁存器写“l”l”。3.3.P2口:口:P2口也是准双向口,与口也是准双向口,与P1不同的是其内部有不同的是其内部有一个多路开关一个多路开关MUXMUX,当它指向锁存
4、器当它指向锁存器Q Q端时作通用端时作通用I I0 0口使口使用。作为输出口,写入用。作为输出口,写入“1”“1”,V2V2截止,上拉电阻使引脚输截止,上拉电阻使引脚输出高电平。写入出高电平。写入“0”“0”,V2V2导通输出低电平。作为输入口,导通输出低电平。作为输入口,应先向锁存器写应先向锁存器写“l”l”。MUXMUX指向地址总线时,作为高指向地址总线时,作为高8 8位地位地址的输出口。从址的输出口。从PCHPCH、DPHDPH或或P2P2本身输出高本身输出高8 8位地址。位地址。4.4.P3口口:P3口也是准双向口,有两个功能,第一口也是准双向口,有两个功能,第一功能作为通用功能作为通
5、用I0口,第二功能分别作为串口、外口,第二功能分别作为串口、外部中断输入口、计数信号输入口和部中断输入口、计数信号输入口和WR、RD读写控读写控制信号的输出口制信号的输出口。返回本章首页 二、片内并行接口的使用二、片内并行接口的使用 1.1.作为通用作为通用I/OI/O口使用;口使用;可使用传送指令,但输入时应可使用传送指令,但输入时应先向锁存器写先向锁存器写“l”l”后才能使用输入指令后才能使用输入指令MOV AMOV A,P1P1,因为,因为接口的输出驱动管接口的输出驱动管V2V2若处于导通状态,不论并口输入脚是若处于导通状态,不论并口输入脚是0 0还是还是1 1,其信号都将被,其信号都将
6、被V2V2接地,输入都将为接地,输入都将为0 0。为此应先。为此应先向并口写向并口写“1”1”令令V2V2管截止,才能从引脚读人真实值,管截止,才能从引脚读人真实值,P0P0作为输出口使用时,还应注意外接上拉电阻。作为输出口使用时,还应注意外接上拉电阻。2.2.作为地址数据总线使用:作为地址数据总线使用:系系统扩展时,统扩展时,P0口改作低口改作低8位地址位地址/数据的复用总线,数据的复用总线,P2口改作高口改作高8位地址总线。显位地址总线。显然,此时然,此时P0口和口和P2口都不口都不能作为通用能作为通用I IO O口使用。口使用。3.3.可进行位操作:可进行位操作:利用位操作指令,可以对利
7、用位操作指令,可以对P0P3口口的每一位分别进行传送,置位、查询或逻辑运算。的每一位分别进行传送,置位、查询或逻辑运算。4.4.P3口可以提供第二功能:口可以提供第二功能:可作为串口、外中断输入、可作为串口、外中断输入、定时定时/计数的外信号输入以及外部存储器的读写选通。计数的外信号输入以及外部存储器的读写选通。第二节第二节 扩展并行扩展并行I/O口口 和和8255A并行接口芯片并行接口芯片 一、扩展并行一、扩展并行I/O口口 80518051单片机片内有单片机片内有P0、P1、P2、P3四组并行接口,四组并行接口,对于一般控制系统已经足够使用,无需再扩展,但在对于一般控制系统已经足够使用,无
8、需再扩展,但在使用外设较多情况下,如使用键盘、显示器等,或在使用外设较多情况下,如使用键盘、显示器等,或在片外扩展存储器时片外扩展存储器时,若并口不敷使用,就可以在片外若并口不敷使用,就可以在片外扩展。扩展。由于由于80518051对片内并口视同片内对片内并口视同片内 RAMRAM,传送数据时也,传送数据时也是使用片内寄存器的传送指令。所以片外扩展并行是使用片内寄存器的传送指令。所以片外扩展并行I/OI/O口,可以视同片外扩展存储器,采用相同的连接方法,口,可以视同片外扩展存储器,采用相同的连接方法,并且在地址空间安排上,也是和扩展片外存储器统一并且在地址空间安排上,也是和扩展片外存储器统一考
9、虑,以免重叠。考虑,以免重叠。1.使用三态门电路使用三态门电路7474LS244LS244扩展扩展I/O入口入口 图为利用图为利用8 8位三态门电路位三态门电路7474LS244LS244扩展输入或输出口。单扩展输入或输出口。单片机高位地址线选出一根与片机高位地址线选出一根与RDRD相与后接相与后接7474LS244LS244的的G G引脚,引脚,作选通信号。若选用作选通信号。若选用P2.7P2.7则接口地址为则接口地址为7FFFH7FFFH,若选用若选用P2.6P2.6,则接口地址为则接口地址为0 0BFFFHBFFFH。注意不要与片外存储器冲突。输出注意不要与片外存储器冲突。输出时可使用以
10、下程序。时可使用以下程序。MOV DPTR,#7FFFHMOV DPTR,#7FFFH MOVX MOVX DPTR,ADPTR,A输入时可使用以下程序输入时可使用以下程序 MOV MOVDPTR,#0BFFFHDPTR,#0BFFFH MOVX MOVX A,DPTRA,DPTR扩展输入口扩展输出口 2.2.使用使用D D触发器电路触发器电路7474LS373LS373扩展扩展I/O口口 如图所示,若传送数据时如图所示,若传送数据时,输出时可使用以下程序输出时可使用以下程序MOVMOVDPTRDPTR,#7FFFH#7FFFHMOVXMOVXDPTRDPTR,A A输入时可使用以下程序输入时
11、可使用以下程序或或MOVMOVDPTRDPTR,#0BFFFH#0BFFFHMOVXMOVXDPTR,ADPTR,A扩展输入口扩展输出口 二、二、8255A的结构与工作方式的结构与工作方式 在片外扩展并行口,常用在片外扩展并行口,常用8255A芯片,这是一种芯片,这是一种可编程的并行接口芯片,它有可编程的并行接口芯片,它有A、B、C三个并行三个并行I/O口,每个口可以通过初始化编程,使之工作在以下口,每个口可以通过初始化编程,使之工作在以下三种方式,它的内部结构如下图所示。三种方式,它的内部结构如下图所示。82558255A A的三种工作方式的三种工作方式方式方式0(0(即基本的输入输出方式即
12、基本的输入输出方式):此方式不提供选通和应答信号,称为基本或简单的此方式不提供选通和应答信号,称为基本或简单的I/OI/O方式,可方式,可通过编程将通过编程将A A、B B两通道指定为两通道指定为8 8位输人或输出口,位输人或输出口,C C通道可指定为两通道可指定为两个个4 4位口,输出时有锁存器,输入时无锁存器。位口,输出时有锁存器,输入时无锁存器。方式方式1(1(选通输入输出方式选通输入输出方式):此方式通过应答联络信号,选通动态数据。可以将此方式通过应答联络信号,选通动态数据。可以将A A、B B两通道指两通道指定为选通方式的输入或输出口。定为选通方式的输入或输出口。C C通道分两组,分
13、别作为通道分两组,分别作为A A和和B B的联络的联络应答信号口,剩下的两位仍可作为基本输入或输出口。应答信号口,剩下的两位仍可作为基本输入或输出口。I/OI/O均可锁存。均可锁存。方式方式2(2(双向传送方式双向传送方式):双向传送方式指在传输中既可输入也可输出。只有双向传送方式指在传输中既可输入也可输出。只有A A通道可以工通道可以工作于方式作于方式2 2,若,若A A工作于方式工作于方式2 2,C C通道高通道高5 5位作为位作为A A通道的联络应答信通道的联络应答信号,其余的低号,其余的低3 3位,既可作为位,既可作为B B通道工作于方式通道工作于方式1 1时的联络与应答信号,时的联络
14、与应答信号,也可在也可在B B通道工作于方式通道工作于方式0 0时,将其余的低时,将其余的低3 3位作为基本的输入或输出位作为基本的输入或输出口。口。三、三、8255A的引脚功能的引脚功能 引脚中引脚中A0A0、A1A1用于用于82558255A A芯片芯片的片内寻址,的片内寻址,A0A0、A1A1的不同组的不同组合,指向片内不同的寄存器合,指向片内不同的寄存器 。A0A0 A1 A1 选中的寄存器选中的寄存器0 0 0 0 A A口的数据寄存器口的数据寄存器0 1 0 1 B B口的数据寄存器口的数据寄存器1 0 1 0 C C口的数据寄存器口的数据寄存器1 1 1 1 控制字寄存器控制字寄
15、存器 8255A与单片机的连接与单片机的连接四、不同工作方式时的功能列表四、不同工作方式时的功能列表 A口 B口 C口方式方式0 8位基本方式位基本方式 8位基本方式位基本方式 两个两个4位分别位分别 的的I或或O 的的I 或或O 全为基本方式的全为基本方式的I或或O方式方式1 8位选通方式位选通方式 8位选通方式位选通方式 当当A、B为方式为方式1 的的I或或O 的的I 或或O 6位分别作为位分别作为 A、B联络信号联络信号 2位作为位作为I或或O 当当A工作于方式工作于方式2方式方式2 双向传送双向传送 不能工作于不能工作于 5位作为位作为A联络信号联络信号方式方式2 当当B工作于方式工作
16、于方式1 3位作为位作为A联络信号联络信号 注:注:I为输入为输入O为输出为输出 五、五、8255A初始化程序设计初始化程序设计 82558255A A是一种可编程的并行接口是一种可编程的并行接口,使用前必须向控制寄放使用前必须向控制寄放器写入方式控制字与置位控制字。器写入方式控制字与置位控制字。1.1.方式控制字方式控制字:2.C 2.C口置位复位控制字口置位复位控制字:D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 标志位标志位 无效位无效位 被操作位选择字被操作位选择字 置位置位=1=1 复位复位=0=0 注注:1.:1.方式控制字的标志位
17、方式控制字的标志位D7=1,D7=1,置位复位控制字的标志位置位复位控制字的标志位D7=D7=0 0 2.C 2.C口置位复位控制宇中的口置位复位控制宇中的D3D3、D2D2、D1D1用于指定要置数的用于指定要置数的 对象对象(见表见表6-26-2),D0),D0用于指定所要置的数用于指定所要置的数(0(0或或1 1)D7 D6 D7 D6 D5 D4 D5 D4 D3 D3 D2 D1 DO D2 D1 DO A A口口 A A口口 C C口口 B B口口 B B口口 C C口口 标志位标志位 A A口方式口方式 I/OI/O选择选择 高高4 4位位I/O I/O 方式方式 I/OI/O选择
18、选择 低低4 4位位I/OI/O 返回本章首页第三节 控制系统常用的外设接口 一、显示器接口一、显示器接口 1.静态显示方式静态显示方式 静态显示方式指每一位显示器的字段控制是独静态显示方式指每一位显示器的字段控制是独立的,每一位的显示器都需要配一个立的,每一位的显示器都需要配一个8 8位输出口来位输出口来输出该字位的七段码。如果显示位数为输出该字位的七段码。如果显示位数为N N,则需要则需要N8N8个输出口。一般片内个输出口。一般片内I/OI/O口不足供应,需要在口不足供应,需要在片外扩充。以三个片外扩充。以三个LEDLED字符显示器组成的三位的静字符显示器组成的三位的静态显示的电路为例,需
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