第7章并行IO接口课件.pptx

1、7.1 概述概述7.2 MCS-51内部并行接口及应用内部并行接口及应用7.3 MCS-51并行并行I/O接口芯片接口芯片7.4 MCS-51内部定时内部定时/计数器计数器1 1、输入、输入/输出设备输出设备 1 1）输入设备）输入设备功能是将计算程序、原始数据和各种现场采集的资料和信息输功能是将计算程序、原始数据和各种现场采集的资料和信息输入到计算机。入到计算机。2 2）输出设备）输出设备功能是将运算的结果以人们容易识别的形式呈现给人们或将各功能是将运算的结果以人们容易识别的形式呈现给人们或将各种控制信号送给外界，以实现各种控制动作。种控制信号送给外界，以实现各种控制动作。3 3）外存储器）

2、外存储器功能是存储主存储器暂时不用的系统软件和应用软件。功能是存储主存储器暂时不用的系统软件和应用软件。7.1 概述概述一一、I/O接口接口 接口接口“桥梁桥梁”，主机与外设进行数据传输，必须经过接，主机与外设进行数据传输，必须经过接口。口。2 2、输入、输入/输出传送的信息输出传送的信息 数据信息数据信息 1 1）数字量）数字量 2 2）模拟量）模拟量 3 3）开关量）开关量 状态信息状态信息 控制信息控制信息3 3、I/OI/O接口的作用接口的作用 实现与不同外设的速度匹配实现与不同外设的速度匹配 实现与外设的隔离实现与外设的隔离 改变信号的性质改变信号的性质 实现数据传输方式和电平的变换

3、实现数据传输方式和电平的变换数据数据状态状态控制控制数据数据状态状态控制控制端口端口1 1端口端口2 2端口端口4 4端口端口3 3端口端口用于存放信息的、用于存放信息的、CPU可直接访问的可直接访问的 锁存器、缓冲器等。锁存器、缓冲器等。在在PC机中通常为机中通常为8位。位。端口是构成端口是构成I/O接口的基本单元，端口有自己的地址（称为接口的基本单元，端口有自己的地址（称为端口地址），端口地址），CPU用地址对每个端口进行读写操作用地址对每个端口进行读写操作。1 1、统一编址、统一编址I/OI/O与存储器与存储器(RAM)(RAM)的的地址不重复地址不重复，读写指令一致，只是根据地址来区读

4、写指令一致，只是根据地址来区分操作对象是分操作对象是RAMRAM还是还是I/OI/O。优点：优点：无需专门的无需专门的I/OI/O指令，对指令，对I/OI/O操作指令丰富，可进行算术和逻辑操作指令丰富，可进行算术和逻辑运算；运算；缺点：缺点：占用存储器地址，因外设功占用存储器地址，因外设功能各不相同，需要复杂的电路进行能各不相同，需要复杂的电路进行时序配合。时序配合。RD/WR0000H1FFFH2000H2FFFH存存储储器器I/O二、二、I/O端口的编址方式端口的编址方式2、独立编址独立编址 I/OI/O与存储器与存储器(RAM)(RAM)的的地址重复地址重复，用不同的读写信，用不同的读写

5、信号和指令区分。存储器读写：号和指令区分。存储器读写：MEMWMEMW，MEMRMEMR，I/OI/O读写：读写：IORIOR，IOW(PC/XT)IOW(PC/XT)优点：优点：电路简单，不占用电路简单，不占用MEMMEM空间；空间；缺点：缺点：I/OI/O指令单一。指令单一。IN AL,10HOUT 10H,AL1 1、无条件传送方式、无条件传送方式 无条件传送也称为同步程序传送无条件传送也称为同步程序传送,类似于类似于CPUCPU和存储器之间的数据传送。只有那些一直为数据和存储器之间的数据传送。只有那些一直为数据I/OI/O传送作好准备的外部设备传送作好准备的外部设备,才能使用无条件传才

6、能使用无条件传送方式。这种传送方式不需要测试外部设备的状送方式。这种传送方式不需要测试外部设备的状态态,可以根据需要随时进行数据传送操作。无条件可以根据需要随时进行数据传送操作。无条件传送方式适用于以下两类外部设备的输入输出：传送方式适用于以下两类外部设备的输入输出：(1)(1)外设的工作速度非常快外设的工作速度非常快,足以和足以和CPUCPU同步工作。同步工作。(2)(2)具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外设。具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外设。三、三、I/O数据的传送方式数据的传送方式2 2、查询传送方式、查询传送方式 查询传送又称为条件传送查询传送又称为条件传送,即数据的传送是有即数据

7、的传送是有条件的。在输入条件的。在输入/输出之前输出之前,先要检测外设的状态先要检测外设的状态,以了解外设是否已为数据输入输出作好了准备，以了解外设是否已为数据输入输出作好了准备，只有在确认外设已只有在确认外设已“准备好准备好”的情况下的情况下,CPU,CPU才才能执行数据输入能执行数据输入/输出操作。通常把通过程序对输出操作。通常把通过程序对外设状态的检测称之为外设状态的检测称之为“查询查询”,”,所以这种有条所以这种有条件的传送方式又叫做程序查询方式。件的传送方式又叫做程序查询方式。3、中断传送方式中断传送方式 由于查询传送方式为由于查询传送方式为CPUCPU主动要求传送数据主动要求传送数

8、据,而它又不能控制外设的工作速度而它又不能控制外设的工作速度,因此只能用等因此只能用等待的方式来解决配合的问题。中断方式则是在外待的方式来解决配合的问题。中断方式则是在外设为数据传送作好准备之后设为数据传送作好准备之后,就向就向CPUCPU发出中断请发出中断请求信号求信号(相当于通知相当于通知CPU)CPU)，CPUCPU接收到中断请求信接收到中断请求信号之后立即作出响应号之后立即作出响应,暂停正在执行的原程序暂停正在执行的原程序(主主程序程序),),而转去为外设的数据输入输出服务，待服而转去为外设的数据输入输出服务，待服务完之后务完之后,程序返回程序返回,CPU,CPU再继续执行被中断的原再

9、继续执行被中断的原程序。程序。由于由于CPUCPU的工作速度很快的工作速度很快,传送传送1 1次数据次数据(包括转包括转入中断和退出中断入中断和退出中断)所需的时间很短。对外设来讲所需的时间很短。对外设来讲,似乎是对似乎是对CPUCPU发出数据传送请求的瞬间发出数据传送请求的瞬间,CPU,CPU就实现就实现了；对主程序来讲了；对主程序来讲,虽然中断了虽然中断了1 1个瞬间个瞬间,但由于时但由于时间很短间很短,也不会有什么影响。也不会有什么影响。4 4、DMADMA传送方式传送方式直接存储器存取，利用直接存储器存取，利用DMACDMAC实现。实现。四、四、I/O接口的类型接口的类型串行串行I/O

10、I/O接口：接口：串行串行I/OI/O接口可以从发送数据线上接口可以从发送数据线上一位一位地连续发送数据和在发送完一位一位地连续发送数据和在发送完8 8位数据后自位数据后自动（通过中断）从动（通过中断）从CPUCPU并行接收下一个要送的字节。并行接收下一个要送的字节。从接收数据线上连续接收串行数据和在收到从接收数据线上连续接收串行数据和在收到一个字节后自动向一个字节后自动向CPUCPU发出中断请求，发出中断请求，CPUCPU响应该响应该中断请求后便可通过中断服务并行提取这个接收中断请求后便可通过中断服务并行提取这个接收到的数据。到的数据。接口（接口（interfaceinterface）,具有

11、界面、相互联系等含义。接具有界面、相互联系等含义。接口特指计算机与外设之间在数据传送方面的联系口特指计算机与外设之间在数据传送方面的联系,其功能其功能主要是通过电路实现的主要是通过电路实现的,因此称之为接口电路因此称之为接口电路,简称接口简称接口。并行并行I/OI/O接口：接口：一方面以并行方式和一方面以并行方式和CPUCPU传送传送I/OI/O数据，另一方面又可以以并行方式和外设交换数据。数据，另一方面又可以以并行方式和外设交换数据。一一、定时器、定时器/计数器的组成计数器的组成 MCS-51 MCS-51单片机内部有单片机内部有2 2个个1616位的可编程的定位的可编程的定时器时器/计数器

12、计数器，即定时器，即定时器/计数器计数器0 0（T/C0T/C0）和定）和定时器时器/计数器计数器1 1（T/C1T/C1），它们都有），它们都有定时和对外部定时和对外部事件计数事件计数的功能。的功能。T/C0T/C0是由两个是由两个8 8位的特殊功能位的特殊功能寄存器寄存器TH0TH0（8CH8CH）和）和TL0TL0（8AH8AH）组成的，）组成的，T/C1T/C1是是由由TH1TH1（8DH8DH）和）和TL1TL1（8BH8BH）组成。通过对）组成。通过对TH1TH1、TL1TL1、TH0TH0和和TL0TL0的初始化编程来控制的初始化编程来控制T/C0T/C0和和T/C1T/C1的计

13、数初值。的计数初值。7.2 MCS-51的内部定时器的内部定时器/计数器计数器 定时器定时器/计数器结构框图计数器结构框图 加法计数器是计满溢出时才申请中断加法计数器是计满溢出时才申请中断,所以在所以在给计数器赋初值时给计数器赋初值时,不能直接输入所需的计数值不能直接输入所需的计数值,而应输入的是计数器计数的最大值与这一计数值的而应输入的是计数器计数的最大值与这一计数值的差值。设最大值为差值。设最大值为M,M,计数值为计数值为N,N,初值为初值为X,X,则则X X的计的计算方法如下算方法如下:计数状态计数状态:X=MN定时状态定时状态:X=M定时时间定时时间/T而而 T=12晶振频率晶振频率

14、二、定时二、定时/计数器的控制计数器的控制 1 1、定时器、定时器/计数器的方式寄存器计数器的方式寄存器TMOD TMOD TMOD各位定义：各位定义：1）C/T 定时器方式或计数器方式选择位定时器方式或计数器方式选择位 若若C/T=1时时,为计数器方式为计数器方式;C/T=0时时,为定时器方式。为定时器方式。2）M1M0工作方式控制位工作方式控制位 M1 M0 方式方式说说 明明0 0013位定时器位定时器(TH的的8位和位和TL的低的低5位）位）0 1116位定时器位定时器/计数器计数器 1 02自动重装入初值的自动重装入初值的8位计数器位计数器 1 13T0分成两个独立的分成两个独立的8

15、位计数器位计数器,T1在方式在方式3时停止工作时停止工作 3）GATE 定时器定时器/计数器运行门控标志位计数器运行门控标志位 当当GATE=1时时,只有只有INT0(或或INT1)引脚为高电平且引脚为高电平且TR0(或或TR1)置置1时时,相应的定时器相应的定时器/计数器才被选通工作计数器才被选通工作,这这时可用于测量在时可用于测量在INTx端出现的正脉冲的宽度。若端出现的正脉冲的宽度。若GATE=0,则只要则只要TR0(或或 TR1)置置1,定时器定时器/计数器就被选通计数器就被选通,而不管而不管 INT0(或或 INT1)的电平是高还是低。的电平是高还是低。TF0TF0、TF1TF1分别

16、是定时器分别是定时器/计数器计数器T0T0、T1T1的溢出标的溢出标志位志位,加法计数器计满溢出时置加法计数器计满溢出时置1,1,申请中断申请中断,在中断在中断响应后自动复响应后自动复0 0。TFTF产生的中断申请是否被接受产生的中断申请是否被接受,还需要由中断是否开放来决定。还需要由中断是否开放来决定。TR1TR1、TR0TR0分别是定时器分别是定时器/计数器计数器T1T1、T0T0的运行控的运行控制位制位,通过软件置通过软件置1 1后后,定时器定时器/计数器才开始工作计数器才开始工作,在系统复位时被清在系统复位时被清0 0。2 2、定时器、定时器/计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONT

17、CON三、定时三、定时/计数器的工作方式计数器的工作方式 1 1、方式、方式0 0 图图 方式方式0 0（1313位计数器）位计数器）方式方式0 0：是选择是选择T/C1T/C1或或T/C0T/C0高高8 8位和低位和低5 5位的一个位的一个1313位计数位计数器的运行方式。在这种方式中，器的运行方式。在这种方式中，1616位寄存器只用位寄存器只用1313位，位，其中其中TL1TL1（TL0TL0）的高）的高3 3位未用，其余位占整个位未用，其余位占整个1313位的位的低低5 5位，位，TH1TH1（TH0TH0）占高）占高8 8位。当位。当TL1TL1（TL0TL0）的低）的低5 5位位溢出

18、时，向溢出时，向TH1TH1（TH0TH0）进位，而）进位，而TH1TH1（TH0TH0）溢出时向）溢出时向TF1TF1（TF0TF0）标志进位。）标志进位。方式方式1 1（1616位计数器）位计数器）2 2、方式、方式1 1：是一个是一个1616位定时器位定时器/计数器，计数器，TH1TH1（TH0TH0）和）和TL1TL1（TL0TL0）均是）均是8 8位的，构成位的，构成1616位计数器。位计数器。3 3、方式、方式2 2图图 方式方式2 2（初始常数自动重装载）（初始常数自动重装载）方式方式2 2：T/C T/C被拆成一个被拆成一个8 8位的寄存器位的寄存器TH1TH1（TH0TH0）

19、和一个）和一个8 8位计数器位计数器TL1TL1（TL0TL0），），两者构成可以两者构成可以自动装载的自动装载的8 8位位T/CT/C。编程时必须。编程时必须TH1TH1（TH0TH0）和）和TL1TL1（TL0TL0）置入）置入相同的初值。当相同的初值。当T/C1T/C1（T/C0T/C0）启动后，）启动后，TL1TL1（TL0TL0）按按8 8位加位加1 1计数器计数。每当它计满回零时，一方面计数器计数。每当它计满回零时，一方面向向CPUCPU发出溢出中断申请，另一方面从发出溢出中断申请，另一方面从TH1TH1（TH0TH0）中重新获得初值并启动计数。中重新获得初值并启动计数。4 4、方

20、式、方式3 3 图图 方式方式3 3（两个（两个8 8位独立计数器）位独立计数器）增加一个附加的增加一个附加的8 8位定时器位定时器/计数器计数器，从而具有，从而具有3 3个定时器个定时器/计数器。计数器。工作方式工作方式3 3下的下的T0T0：T0 T0分为分为两个独立的两个独立的8 8位计数器位计数器:TL0:TL0和和TH0TH0。TL0TL0使用使用T0T0的状态控制位的状态控制位C/TC/T*、GATEGATE、TR0TR0。而而TH0TH0被固定被固定为一个为一个8 8位定时器（不能作外部计数模式），位定时器（不能作外部计数模式），并使并使用定时器用定时器T1T1的状态控制位的状态

21、控制位TR1TR1和和TF1TF1，同时占用定，同时占用定时器时器T1T1的中断请求源的中断请求源TF1TF1。方式方式3 3只适用于定时器只适用于定时器/计数器计数器T0T0。T1T1不能工不能工作在方式作在方式3 3，T1T1方式方式3 3时相当于时相当于TR1=0TR1=0，停止计数，停止计数（此时（此时T1T1可用来作串行口波特率产生器）。可用来作串行口波特率产生器）。四、四、T/C的初始化的初始化1 1、初始化的步骤、初始化的步骤 确定工作方式，给确定工作方式，给TMODTMOD送一个方式控制字；送一个方式控制字；计算计数初值，并写入计算计数初值，并写入TH0TH0、TL0TL0或或

22、TH1TH1、TL1TL1；根据需要置位根据需要置位EAEA使使CPUCPU开放中断，同时置位开放中断，同时置位EXTEXT，允许允许T/CT/C中断；中断；给给TCONTCON送命令控制字，即置位送命令控制字，即置位TRXTRX启动启动T/CT/C计数。计数。2 2、计数器初值的计算、计数器初值的计算设需要计数器计数的个数为设需要计数器计数的个数为N N，计数初值为，计数初值为X X，则，则 X=M-N X=M-N例：利用例：利用T0T0方式方式0 0产生产生1ms1ms定时，在定时，在P1.0P1.0引脚上输出周引脚上输出周期为期为2ms2ms的方波。设单片机晶振频率的方波。设单片机晶振频

23、率fosc=12MHZfosc=12MHZ。(1)(1)计算初值计算初值X X则有则有:2:21313-X=1-X=11010-3-3/(1/(11010-6-6)X=8192-1000=7192,X=8192-1000=7192,即即X=0001 1100 0001 1000BX=0001 1100 0001 1000B。所以，所以，T0T0的初值为：的初值为：TH0=0E0H TL0=18H TH0=0E0H TL0=18H(2)(2)初始化程序设计初始化程序设计 方波的周期用方波的周期用T0T0来确定，让来确定，让T0T0每隔每隔1ms1ms计数溢出计数溢出1 1次次(每每1ms1ms产

24、生产生一次中断一次中断)，CPUCPU响应中断后，在响应中断后，在中断服务程序中对中断服务程序中对P1.0P1.0取反。取反。ORG 0000H ORG 0000H AJMP MAIN AJMP MAIN ORG 000BH ORG 000BH AJMP TCOSAJMP TCOS ORG 1000H ORG 1000H MAINMAIN：MOV SPMOV SP，#6FH#6FH；MOV TMOD MOV TMOD，#00H#00H；MOV TH0 MOV TH0，#0E0H#0E0H；MOV TL0 MOV TL0，#18H#18H；SETB EA SETB EA；SETB ET0 SET

25、B ET0；SETB TR0 SETB TR0；HEREHERE：SJMP HERESJMP HERE；ORG 1200H ORG 1200HTCOSTCOS：MOV TH0MOV TH0，#0E0H#0E0H；MOV TL0 MOV TL0，#18H#18H；CPL P1.0 CPL P1.0；RETI RETI END END查询方式的参考程序查询方式的参考程序:MOV TMOD,#00H MOV TMOD,#00H；置计数器的方式控制字；置计数器的方式控制字 SETB EA SETB EA SETB ET0 SETB ET0 SETB TR0SETB TR0 ；接通；接通T0T0LOOP

26、:MOV TH0,#0E0H LOOP:MOV TH0,#0E0H ；T0T0置初值置初值 MOV TL0,#18H MOV TL0,#18HLOOP1LOOP1：JNB TF0,LOOP1JNB TF0,LOOP1 ；查询；查询TF0TF0标志标志 CLR TR0CLR TR0 ；T0T0溢出，关闭溢出，关闭T0T0 CPL P1.0 CPL P1.0 ；P1.0P1.0的状态求反的状态求反 SJMP LOOP SJMP LOOP例：利用例：利用T1T1方式方式2 2实现：当实现：当T0T0（P3.4P3.4）每输入一个负）每输入一个负跳变，跳变，T1T1使使P1.0P1.0输出一个输出一个

27、1ms1ms的方波。设的方波。设fosc=6MHZfosc=6MHZ。（1 1）工作方式选择）工作方式选择T0T0为方式为方式1 1计数，初值计数，初值 0FFFFH 0FFFFH，即外部计数输入端即外部计数输入端T0T0（P3.4P3.4）发生一次负跳变时，发生一次负跳变时，T0T0加加1 1且溢出，溢出标志且溢出，溢出标志TF0TF0置置“1”“1”，发中断请求。在进入发中断请求。在进入T0T0中断程序后，把中断程序后，把F0F0标志置标志置“1”“1”，说，说明明T0T0脚已接收了负跳变信号。脚已接收了负跳变信号。T1T1定义为方式定义为方式2 2定时定时。在。在T0T0脚发生一次负跳变

28、后脚发生一次负跳变后，启动启动T1T1每每500500 s s产生一次中断，产生一次中断，在中断服务程序中对在中断服务程序中对P1.0P1.0求反，使求反，使P1.0P1.0产生周期产生周期1ms1ms的方波。的方波。（2 2）计算）计算T1T1初值初值设设T1T1的初值为的初值为X X：2 28 8-X=5-X=51010-4-4/(2/(21010-6-6)则：则：X=2X=28 8-250=6=06H-250=6=06H（3 3）程序设计）程序设计 ORG 0000H ORG 0000H RESET:RESET:LJMP MAINLJMP MAIN ；复位入口转主程序；复位入口转主程序

29、ORG 000BH ORG 000BH JMP IT0PJMP IT0P ；转；转T0T0中断服务程序中断服务程序 ORG 001BH ORG 001BH LJMP IT1PLJMP IT1P ；转；转T1T1中断服务程序中断服务程序ORG 0100HORG 0100HMAIN:MAIN:MOV SP,#60H MOV SP,#60H MOV TMOD,#26H MOV TMOD,#26H；T1T1为方式为方式2 2，T0T0为方式为方式1 1 MOV TL0,#0FFH MOV TL0,#0FFH；T0T0置初值置初值 MOV TH0,#0FFH MOV TH0,#0FFH SETB TR0

30、 SETB TR0 ；启动；启动T0T0 SETB ET0 SETB ET0 ；允许；允许T0T0中断中断 SETB EA SETB EA MOV TL1,#06H MOV TL1,#06H ；T1T1置初值置初值 MOV TH1,#06H MOV TH1,#06H CLR F0 CLR F0 ；T0T0已发生中断标志，已发生中断标志，F0F0清零清零LOOP:MOV C,F0 LOOP:MOV C,F0 ；T0T0产生过中断，则产生过中断，则F0=1F0=1 JNC LOOP JNC LOOP ；T0T0没中断没中断,去去LOOPLOOP，等待，等待T0T0中断中断 SETB TR1 SET

31、B TR1 ；启动；启动T1T1 SETB ET1 SETB ET1 ；允许；允许T1T1中断中断HERE:AJMP HEREHERE:AJMP HEREIT0PIT0P:CLR TR0 :CLR TR0 ；T0T0中断服务程序，停止中断服务程序，停止T0T0计数计数 SETB F0 SETB F0 ；建立产生中断标志；建立产生中断标志 RETI RETIIT1P:IT1P:MOV TL1,#06H MOV TL1,#06H ；T1T1置初值置初值 MOV TH1,#06H MOV TH1,#06H CPL P1.0 CPL P1.0 ；T1T1中断服务，中断服务，P1.0P1.0位取反位取反

32、RETIRETI 在在T1T1定时中断服务程序定时中断服务程序IT1PIT1P中，可省去了中，可省去了T1T1中断中断服务程序中重新装入初值服务程序中重新装入初值06H06H的指令。的指令。解：解：（1 1）选择工作方式：方式）选择工作方式：方式2 2计数模式的应用。外部信计数模式的应用。外部信号由号由T1(P3.5)T1(P3.5)脚输入脚输入,每发生一次负跳变计数器加每发生一次负跳变计数器加1 1，每输入每输入100100个脉冲，计数器产生溢出中断，在中断服个脉冲，计数器产生溢出中断，在中断服务程序中将务程序中将P1.0P1.0取反一次。取反一次。T1 T1方式方式2 2的控制字：的控制字

33、：TMOD=60HTMOD=60H。不使用不使用T0T0时，时，TMODTMOD的低的低4 4位可任取，但不能使位可任取，但不能使T0T0进入方式进入方式3 3，这里取全，这里取全0 0。（3 3）程序设计）程序设计 ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG 001BHORG 001BH；T1T1中断服务程序入口中断服务程序入口 CPL P1.0 CPL P1.0；P1.0P1.0位取反位取反 RETIRETI ORG 0100HORG 0100HMAINMAIN:MOV TMOD,#60H MOV TMOD,#60H；设；设T1T1为方式为方式2 2计数

34、计数 MOV TL0,#9CH MOV TL0,#9CH ；T0T0置初值置初值 MOV TH0,#9CH MOV TH0,#9CH SETB TR1SETB TR1 ；启动；启动T1T1HERE:AJMP HEREHERE:AJMP HERE（2 2）计算）计算T1T1的初值的初值X=2X=28 8-100=156=9CH-100=156=9CH 因此，因此，TL1TL1的初值为的初值为9CH9CH，重装初值寄存器，重装初值寄存器TH1=9CHTH1=9CH五、运行中读定时器五、运行中读定时器/计数器计数器 在读取运行中的定时器在读取运行中的定时器/计数器时，计数器时，需注意：若需注意：若恰

35、好出现恰好出现TLXTLX溢出向溢出向THXTHX进位的情况，则读得的（进位的情况，则读得的（TLXTLX）值就完全不对。值就完全不对。同样，先读（同样，先读（THXTHX）再读（）再读（TLXTLX）也）也可能出错。可能出错。方法：方法：先读（先读（THXTHX），后读（），后读（TLXTLX），再读（），再读（THXTHX）。若）。若两次读得（两次读得（THXTHX）相同，则读的内容正确。若前后两）相同，则读的内容正确。若前后两次读的（次读的（THXTHX）有变化，则再重复上述过程，这次重）有变化，则再重复上述过程，这次重复读得的内容就应是正确的。下面是有关的程序，复读得的内容就应是正确的

36、。下面是有关的程序，读得的（读得的（TH0TH0）和（）和（TL0TL0）放置在）放置在R1R1和和R0R0内。内。RDTIME:MOV A,TH0RDTIME:MOV A,TH0 ；读（；读（TH0TH0）MOV R0,TL0 MOV R0,TL0 ；读（；读（TL0TL0）CJNE A,TH0,RDTIME CJNE A,TH0,RDTIME；比较读得的；比较读得的(TH0)(TH0)不相等不相等 则重复读则重复读 MOV R1,AMOV R1,A ；（；（TH0TH0）送入）送入R1R1中中 RET RET 一、一、MCS-51内部并行内部并行I/O口口 8051 8051有四个并行有四

37、个并行I/OI/O接口：接口：P P0 0、P P1 1、P P2 2、P P3 3，都有双向都有双向I/OI/O功能。功能。P P0 0：可以输出片外存储器的低八位地址，也可以同时：可以输出片外存储器的低八位地址，也可以同时用作用作8 8位双向数据总线。位双向数据总线。P P1 1：数据输入数据输入/输出使用输出使用P P2 2：输出片外存储器的高八位地址，也可以用作：输出片外存储器的高八位地址，也可以用作8 8位双位双向数据总线。向数据总线。P P3 3：数据输入数据输入/输出使用，还具有第二功能。输出使用，还具有第二功能。7.3 MCS-51内部并行接口内部并行接口口线口线 第二功能第二

38、功能 信号名称信号名称 P3.0 RXD P3.0 RXD 串行数据接收串行数据接收 P3.1 TXD P3.1 TXD 串行数据发送串行数据发送 P3.2 INT0 P3.2 INT0 外部中断外部中断0 0申请申请 P3.3 INT1 P3.3 INT1 外部中断外部中断1 1申请申请 P3.4 T0 P3.4 T0 定时器定时器/计数器计数器0 0计数输入计数输入 P3.5 T1 P3.5 T1 定时器定时器/计数器计数器1 1计数输入计数输入 P3.6 WR P3.6 WR 外部外部RAMRAM写选通写选通 P3.7 RD P3.7 RD 外部外部RAMRAM读选通读选通 多路开关多路

39、开关1)功能功能：用于控制选通I/O方式还是地址/数据输出方式2)方式控制方式控制：由内部控制信号产生输入锁存器输入锁存器两个输入缓冲器两个输入缓冲器(BUF1和BUF2)推拉式推拉式I/O驱动器驱动器1 1、P0P0口位图内部结构口位图内部结构BUF2BUF2BUF1BUF15 5、R2R2为为读引脚读引脚信号，执行信号，执行“MOV A,P0”“MOV A,P0”时该信号有时该信号有效效6 6、读引脚（端口）时，输出、读引脚（端口）时，输出锁存器应为锁存器应为“1”“1”说明：说明：1 1、当控制信号为、当控制信号为0 0时，时，P0P0口做双口做双向向I/OI/O口，为漏极开路（三态）口

40、，为漏极开路（三态）2 2、控制信号为、控制信号为1 1时，时，P0P0口为地址口为地址/数据复用总线（用于口扩展）数据复用总线（用于口扩展）3 3、W W为端口输出写信号，用于锁为端口输出写信号，用于锁存输出状态存输出状态4 4、R1R1为为读锁存器读锁存器信号，执行信号，执行“ANL P0,#0FH”“ANL P0,#0FH”时该信号有时该信号有效效Q QQ QD DC CVccVcc控制控制AD0AD0R1R1 R2R2D0D0W W图图1 P01 P0口内部结构口内部结构读锁存器读锁存器读引脚读引脚锁存器锁存器内部总线内部总线写锁存器写锁存器地址地址/数据数据P00P00多路开关多路开

41、关10Vcc P10 Q Q D C P1R1 P1R2 D0 P1W R*图2、P1口内部结构 P1P1口内部结构如图口内部结构如图2 2所示所示 输出部分有内部上拉电阻输出部分有内部上拉电阻R R*约为约为20K20K。其他部分与其他部分与P0P0端口使用相类似（读引脚时先写入端口使用相类似（读引脚时先写入1 1）。）。写数据写数据读端口读端口 P10 Vcc P11 8051 K1 D1 R1 图2.1、P1口应用 2 2、当控制信号为、当控制信号为1 1时，时，P2P2口输出地址信息，此时口输出地址信息，此时单片机完成外部的取指单片机完成外部的取指操作或对外部数据存储操作或对外部数据存

42、储器器1616位地址的读写操作。位地址的读写操作。3 3、当、当P2P2口作为普通口作为普通I/OI/O口口使用时用法和使用时用法和P1P1口类似。口类似。说明：说明：1 1、P2P2可以作为通用的可以作为通用的I/OI/O，也可以作，也可以作为为高高8 8位地址位地址输出。输出。Q Q D C Vcc 控制 地址 P2R1 P2R2 D0 P2W P20 图3、P2口内部结构 R*说明：说明：1 1、做普通端口使用时，第二、做普通端口使用时，第二功能应为功能应为“1”“1”。Q Q D C Vcc 变异输出 P3R1 P3R2 D0 P3W P30 图3、P3口内部结构 R*变异输入 2、使

43、用第二功能时，输出端、使用第二功能时，输出端口锁存器应为口锁存器应为“1”。3、变异功能（）、变异功能（）P3.0 TXD P3.4 T0 P3.1 RXD P3.5 T1 P3.2 INT0 P3.6 WR P3.3 INT1 P3.7 RD1输出输出I/O口口1读I/O口1 15 5、P0P0P3P3端口功能总结端口功能总结使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：P0P0P3P3口都是并行口都是并行I/OI/O口，但口，但P0P0口和口和P2P2口口还可用来构建数还可用来构建数据总线和地址总线，所以电路中有一个据总线和地址总线，所以电路中有一个MUXMUX，进行转换。，进行转换。而而P1P

44、1口和口和P3P3口口无构建系统的数据总线和地址总线的功能，无构建系统的数据总线和地址总线的功能，因此，无需转接开关因此，无需转接开关MUXMUX。只有只有P0P0口是一个真正的双向口，口是一个真正的双向口，P1P1P3P3口都是准双向口口都是准双向口。原因原因:P0:P0口作数据总线使用时，为保证数据正确传送，需解口作数据总线使用时，为保证数据正确传送，需解决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；否则应处于隔离状态。为此，接通；否则应处于隔离状态。为此，P0P0口的输出缓冲器应口的输出缓冲器应为三态门。为三态门。P3P3口具有

45、第二功能口具有第二功能。因此在。因此在P3P3口电路增加了第二功能控制口电路增加了第二功能控制逻辑。这是逻辑。这是P3P3口与其它各口的不同之处。口与其它各口的不同之处。7.4 并行接口芯片并行接口芯片8255A 一、一、8255A可编程并行可编程并行I/O接口接口 8255A具有 3 个 8 位并行I/O口,称为PA口、PB口和PC口。其中PC口又分为高 4 位和低 4 位,通过控制字设定可以选择三种工作方式:基本输入/输出;选通输入/输出;PA口为双向总线。1.8255A的内部结构和引脚的内部结构和引脚 8255A内部结构包括三个并行数据输入/输出端口,两个工作方式控制电路,一个读/写控制

46、电路和 8 位总线缓冲器。图 7.15 8255A内部结构和引脚（a）内部结构;（b）引脚 （1）端口A、B、C。A口:是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。B口:是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。C口:是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。通常,A口#,B口作为数据输入/输出端口,C口作为控制/状态信息端口。C口内部又分为两个 4 位端口,每个端口有一个 4 位锁存器,分别与A口和B口配合使用,作为控制信号输出或状态信息输入端口。（2）工作方式控制。工作方式控制电路有两个,一个是A组控制电路,另一个是B组控制电路。这两组控制电路

47、共有一个控制命令寄存器,用来接收中央处理器发来的控制字。A 组 控 制 电 路 用 来 控 制 A 口 和 C 口 的 上 半 部 分（PC7PC4）。B组控制电路用来控制B口和C口的下半部分（PC3PC0）。（3）总线数据缓冲器。总线数据缓冲器是一个三态双向8位缓冲器,作为 8255 与系统总线之间的接口,用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。（4）读/写控制逻辑电路。读/写控制逻辑电路接收CPU发来的控制信号RD、WR、RESET、地址信号A1、A0 等,然后根据控制信号的要求,将端口数据读出,送往CPU或将CPU送来的数据写入端口。表表 7.4 8255A 接口工作状态选择表接口

48、工作状态选择表 图 7.16 8255A三种工作方式示意图(a)方式 0；(b)方式 1；(c)方式 2.工作方式选择工作方式选择 （1）方式 0:基本输入/输出方式。这种方式不需选通信号。PA,PB和PC中任一端口都可以通过方式控制字设定为输入或输出。（2）方式 1:选通输入/输出方式。共有 3 个口,被分为两组。A组包括A口和PC7PC4,A口可由编程设定为输入或输出,PC7PC4 作为输入/输出操作的选通信号和应答信号。B组包括B口和PC3PC0,这时C口作为 8255A和外设或CPU之间传送某些状态信息及中断请求信号。（3）方式 2:双向传送方式。只有A口有方式 2,此时,A口为8位双

49、向传送数据口,C口的高5位PC7PC3用来作为指定A口输入/输出的控制联络线。表 7.5 8255A的C口联络控制信号线 3.8255A 的控制字的控制字（1）方式控制字图 7.17 8255A的方式控制字（2）端口C置位/复位控制字 图 7.18 8255A端口C置位/复位控制字 例例 1 要求A口工作在方式0输入,B口为方式1输出,C口高4位PC7PC4为输入,C口低4位PC3PC0为输出。实现上述要求的初始化程序为:MOV R1,03H;03H为 8255A 控制寄存器地址 MOV A,9CH;8255A工作方式字为 9CH MOVX R1,A;方式字送入 8255A 控制口 4.825

50、5A 和和 8031 单片机的硬件接口单片机的硬件接口 图 7.19 8255A与8031单片机接口 设 8255A的A、B、C口和控制寄存器地址依次为 00H、01H、02H 和 03H。如果用户需要将C口的PC3 置 1,PC5 置 0,可编程如下:MOV R0,03H;8255A 控制口地址 MOV A,07H;将PC3 置 1 控制字 MOVX R0,A;置PC3=1 MOV A,0AH;将PC5 置 0 控制字 MOVX R0,A;置PC5=0 例例 2 图 7.20 是 8031 扩展 8255A 与打印机接口的电路。8255A 的片选线为P0.7,打印机与 8031 采用查询方式