第七章 第四节 单片机并行IO口扩展（教案） - 《单片机技术与应用》（第二版）

《单片机技术与应用》教案 课 题 单片机并行IO口扩展 课 型 理实一体 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《单片机技术与应用》既注重对口升学考试所需知识的讲授，又注重操作技能的训练和实践，遵循“应知应会 →新课导入 →知识讲解 →技能实训 →知识归纳 →针对训练”原则，面向中等职业学校学生的认知规律和就业需求，使学生掌握单片机技术的基本技能，从而较快地适应多单片机相关岗位的要求。 本节课内容为教材中第七章 第四节 单片机并行IO口扩展”。 学情分析 本书是职业院校电工电子类专业系列教材，根据教育部相关专业教学标准，并参考了相关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级考核标准修订而成。 本书主要内容包括单片机基础、单片机硬件结构与原理、MCS-51系列单片机指令系统、汇编语言程序设计方法、中断原理及应用、单片机定时器/计数器及串行通信、单片机硬件扩展与接口技术以及A/D 转换与 D/A 转换。 学习目标 知识目标 （1）了解通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口。 （2）掌握通过可编程芯片扩展并行I/O 口。 学习重难点 教学重点：了解通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口。 教学难点：掌握通过可编程芯片扩展并行I/O 口。 教学方法 讲授法、演示法 课前准备 教师准备：讨论主题、学生任务书 学生准备：在线讨论、完成任务书 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 导入 MCS-51 系列单片机共有4个8位并行I/O 口，即PO 、P1 、P2 、P3。如果不能满足需要， 可以进行扩展。扩展并行I/O 口所用的主要芯片有8255、8155等，另外，还需要锁存器配合 使用，如74LS273、74LS373、74LS244、74LS245 等。 1.提前预习内容 2.接收并查看本节课堂任务书，明确本节课的学习内容。 组织学生观看实操内容，让同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 活动二： 调动思维 探究新知 MCS-51 系列单片机共有4个8位并行I/O 口，即PO 、P1 、P2 、P3。如果不能满足需要， 可以进行扩展。扩展并行I/O 口所用的主要芯片有8255、8155等，另外，还需要锁存器配合 使用，如74LS273、74LS373、74LS244、74LS245 等。 1. 通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 图7-15所示为AT89C51 扩展一个输入接口芯片74LS244 和一个输出接口芯片74LS273 的 电路。74LS244内部有2个4位三态缓冲器： 一个缓冲器输入是1A3～1A0, 对应输出是1Y3~ 1Y0, 控制输出的信号为Gl (低电平有效);另一个缓冲器输入是2A3～2A0, 对应输出是2Y3~ 2Y0, 控制输出的信号为G2 (低电平有效)。如果要输入8位数据，可以将G1 、G2短路接地， 也可以用同一个信号控制G1和G2。74LS273 是8位锁存器， CLK 为工作时钟脉冲输入端，在 该引脚上出现上升沿时， DO～D7 的输入数据被传输到输出端 Q0～Q7, 当该引脚无上升沿时， 输出端 Q0～Q7 的数据维持不变，将锁存在输出端口。 讲解每个概念，让同学们近距离接触硬件电路图，了解每个结构的外形和作用，可以进行讨论，结合实际操作形式和操作方法的形式进行讲授。 按学生的学习规律，循序渐进引入本课重点知识学习。 活动三： 调动思维 探究新知 2. 通过可编程芯片扩展并行I/O 口 (1)8255芯片的引脚 (2)8255芯片的工作方式 ① 方式0:基本方式，不需要联络信号，直接输入或者输出数据。 ② 方式1:选通方式，需要联络信号(输/输出操作的同步信号)。联络信号用来查询、 应答和产生中断。只有 PA口和 PB 口可以工作在选通方式， PC 口的高4位作为PA 口的联络 信号； PC 口的低4位作为 PB 口的联络信号。 ③ 方式2:双向通信方式，只有PA 口具有此工作方式。PA 口既可以作为输入口，也可 以作为输出口使用， PA 口的输入与输出各使用一套联络线控制。 (3)8255芯片的读写控制 (4)8255芯片的控制寄存器 对新知识进行讲解，并提出相应的问题使学生进行抢答。 通过抢答方式激发学生思维、活跃课堂。 活动四： 巩固练习 素质提升 1.简述8255芯片的引脚。 2.简述8255芯片的工作方式。 3.简述8255芯片的读写控制。 组内合作，完成如下练习 通过练习的巩固来加深对本节知识的理解。 课堂小结 作业布置 1、课堂小结 MCS-51