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

第七章 第四节 单片机并行IO口扩展 第二版 《单片机应用与技术》 教学目标 一 04 单片机并行IO口扩展 本节目标 了解单片机并行IO口扩展的内容。 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。 教学重难点 二 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 导入新课 三 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。 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 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) 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。 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) 新知讲授 四 一、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。 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 在图7-15中，输入接口芯片74LS244 的选通信号由RD和 P2.0 通过或门电路产生，当执 行读指令MOVX A,@DPTR 时 ，RD有效(低电平),G1和G2为低电平，打开74LS244 的输出三态门，即把74LS244输入端的数据读入单片机的累加器A。 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 74LS273 的写选通信号由WR 和P2.0 通过或门电路产生，当执行写操作指令MOVX @DPTR,A 时 ，WR和 P2.0 有效， 74LS273 的 CLK接收到上升沿，使单片机内部累加器A 数据通过74LS273 的 DO～D7 端传送到 输出端Q0～Q7输 出 。PO口可以作为双向数据线使用，74LS244、74LS273 与单片机连接通信使用同一条地址线，因此具有相同的地址 FEFFH, 两芯片的控制信号使用RD (读操作)和WR (写操作),在分时条件下，不会发生数据冲突。 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 例7-4 编写程序实现将74LS244 的输入数据从74LS273 输出。 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 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 通过可编程芯片扩展并行I/O 口 8255是常用的可编程并行I/O 口扩展芯片。8255共有40个引脚，采用双列直插式封装 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 (2)8255芯片的工作方式 ② 方式1 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 方式2 基本方式，不需要联络信号，直接输入或者输出数据 ① 方式0 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 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 (3)8255芯片的读写控制 A1 A0 RD WR CS 工作状态 输入操作(读) 0 0 0 1 0 读PA口数据 0 1 0 1 0 读PB口数据 1 0 0 1 0 读PC口数据 输出操作(写) 0 0 1 0 0 向PA口写入数据 0 1 1 0 0 向PB口写入数据 1 0 1 0 0 向PC口写入数据 1 1 1 0 0 写控制寄存器 禁止操作 × X × X 1 高阻状态 1 1 0 1 0 非法状态 X X 1 1 0 高阻状态 新知讲授 四 一、通用锁存器、缓冲器扩展并行I/O 口 (4)8255芯片的控制寄存器 新知讲授 四 一、通用锁存