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第 8 章 AT89C51 系统接口技术 难点 8255 的控制字 8255 的工作方式 1 和工作方式 2 DAC0832工作方式 ADC0809工作方式 要求 掌握 ： ? 8255 接口芯片 ? MCS-51 单片机与 D/A 转换器的接口连接 ? MCS-51 单片机与 A/D 转换器的接口连接 ? 初始化编程及应用 了解： ? I/O 口扩展的原因 ? 简单 I/O 口的扩展 ? 单片机的键盘技术 I/O 口扩展概述 简单 I/O 口扩展 8255 可编程通用并行接口芯片 8155 可编程通用并行接口芯片 I/O 口扩展概述 I/O 口扩展的原因 MCS-51系列单片机共有四个并行 I/O 口，分别是Po、Pi、P2和P3。其中Po 口一般作地址 线的低八位和数据线使用； P2 口作地址线的高八位使用； P3是一个双功能口，其第二功能是一 些很重要的控制信号，所以P3 一般使用其第二功能。这样供用户使用的I/O 口就只剩下Pi 口了。 另外，这些 I/O 口没有状态寄存和命令寄存的功能，因此难以满足复杂的 I/O 操作要求。 由于 MCS-5i 系列单片机 I/O 口数量和功能有限，所以在实际应用中不得不使用扩展的方 法，来增加 I/O 口的数量，增强 I/O 口的功能。 I/O 口的编址技术 用户可以通过对 I/O 口进行读和写操作来完成数据的输入和输出。 例如：Po 口的地址为80H。用户可以使用 MOV指令对Po 口进行写操作。 MOV P0， A 单片机 I/O 传送的方式 单片机为了实现数据的输入 /输出传送，通常使用 3 种控制方式。 无条件传送方式 当外设和单片机能够同步工作时，可以采用无条件方式进行传送，即数据可以随时进行传 送。 查询方式 查询方式又称为有条件传送方式，即数据的传送是有条件的。在进行 I/O 操作之前，用户 要通过软件查询外设是否为数据传送做好准备，只有确认外设为数据传送做好准备。单片机才 能执行数据的输入/输出（I/O）操作。 中断方式 当外设和计算机进行数据交换时， 外设向单片机发出中断请求 （即通知单片机） 。单片机接 到中断请求后，就作出响应，暂停正在执行的程序，而转去为设备的数据输入 /输出服务。当服 务完成后，程序返回，单片机再继续执行被中断的程序。 中断方式大大提高了单片机系统的工作效率，所以在单片机中被广泛应用。 简单I/O 口扩展 8.2.1 1. 简单输入口扩展 两个输入口扩展 简单输入口扩展使用的集成芯片，比较典型的如 74LS244芯片。图8.1为74LS244芯片的 引脚。 1 W 30 1 W 30 ——c 久 1 HLS 5 15 1— ia ii D 图8.1 74LS244芯片的引脚 图8.2 74LS244扩展两个输入口 简单输出口扩展通常使用 信号引脚如图8.4所示。其中: 为时钟信号上升沿数据锁存， 逻辑电路如图8.5所示。 简单输出口扩展通常使用 信号引脚如图8.4所示。其中: 为时钟信号上升沿数据锁存， 逻辑电路如图8.5所示。 、一 】Q — ID_ —8Q 2t'_ WIS377 Ltd 加― 荣― 一恥 一缸! 3D一 6D ? — 也一 一叫 一 CK 1Q 其中，1A1?1A4 , 2A1?2A4，为输入线；1Y1?1Y4 , 2Y1?2Y4，为输出线；， 为片选信号线。该芯片部有 2个4位的三态缓冲器，因此一片 74LS244可以扩展两个输入口， 其电路连接如图8.2所示。使用时以 作为数据选通信号。 2.多输入口扩展 使用多片74LS244实现多个（例如5个）输入口扩展的电路连接如图 8.3。使用或门74LS32 的输出作为输入口的选通信号。或门的两个输入端一个是读选通信号 ,另一个则为P2的一条口 线（线选法）。当他们都是低电平时，才能得到一个有效的输入选通，使一片 74LS244的8位 数据进行输入。 图8.3 多个（例如5个）输入口扩展的电路 8.2.2 简单输岀口扩展 输出口的主要功能是进行数据保持，或者说是数据锁存。所以简单输出口扩展应使用锁存 器实现。 1.简单输岀口扩展使用的典型芯片 74LS377芯片，该芯片是一个具有“使能”控制端的锁存器。其 1D?8D为8位数据输入线，1Q?8Q为8位数据输出线，CK 为使能控制信号，低电平有效。 Vcc为+ 5V电源。74LS377的 图8.4 74LS377弓I脚图 图8.5 74LS377的逻辑电路 由逻辑电路可知，74LS377是由D触发器组成的，D触发器在上升沿输入数据，即在时钟 信号（CK）由低电平跳变为高电平时，数据进入锁存器。其功能表如表 7-1所示。 表7-1 74LS377功能表 CK D Q 1 Q0 0 t 1 1 0 t 0 0 0 Q0 从