单片机端口扩展的方法

实验4 单片机端口扩展
实验目的
通过此实验学习单片机I/O口的扩展，实验通过扩展芯片8255A实现。

实验内容
通过8255A芯片进行单片机I/O口扩展。

实验步骤
1、在Proteus环境中绘制仿真电路图。

在前面实验中加入一个74LS373锁存器（关键词‘74LS373’），一个8255A扩展芯片（关键词‘8255A’），LED灯，电阻，开关（关键词‘BUTTON’）搭建如图5-1所示仿真电路。

图5-1 I/O扩展实验仿真电路图
2、连线说明：
74LS373锁存器11引脚主要进行信号的状态选择控制，它直接与CPU的ALE 管脚相连，当它为“1”时，锁存器输出状态(Q0～Q7)同输入状态(D0～D7)；当它由“1”变“0”时，数据打入锁存器中。

本文设计中用锁存器出口的Q0、Q1和Q7与8255A芯片的A0、A1和/CS管脚相连，/CS管脚为片选信号输入管脚，A0、A1为8255A芯片出口模式选择信号引脚。

3、8255A端口地址确定简介：
端口地址随硬件电路连接的变化而变化，一片8255A占4个端口地址：PA 口、PB口、PC口、控制口，由/CS、A1、A0决定。

/CS、A1、A0接单片机的地址总线，构成单片机访问8255A的16位地址：
16位总线访问地址=片选地址+片内地址
/CS、A1、A0与地址总线的连接方案不同，端口地址也就不同。

比如：
将没有连接的地址线设为1，由上面的连接方式，8255A四个端口地址分别为：PA=7FFCH；PB=7FFDH；PC=7FFEH；控制口=7FFFH；端口地址与电路连接关系密切，端口地址的正确确定是CPU对8255访问的关键。

在本实验电路设计中，利用锁存器实现端口地址的锁存，由连线可以看到P0.0、P0.1和P0.7分别与8255A芯片的A0、A1和/CS引脚相连，则可以确定本实验8255A芯片各端口地址为：
PA=FF7CH；PB=FF7DH；PC=FF7EH；控制口=FF7FH
4、8255A的控制字介绍：
（1）工作方式控制字：作用是设置3个并行口I/O选择和设置8255A的工作方式。

PA口有3种工作方式，PB口有2种工作方式，PC口只有一种工作方式0，各个端口的工作方式这里不再详细介绍。

在方式1或方式2，PC口自动作为PA 口、PB口的控制信号。

位为0时，为输出口；为1时，为输入口。

方式控制字各位的含义：
在本实验中，设置8255A芯片A口为输出，B口为输入，均工作在方式0，则控制字设定为：0X82即可。

（2）PC口置/复位控制字：其作用是用来设置PC口某位输出高电平或低电平。

实现某些位控制，如启/停外设、开关的通/断、继电器的吸合/释放等。

5、编写如下代码：
ORG 0000H
MOV DPTR,#0FF7FH ；片外数据存储器地址指针DPTR赋初值
MOV A,#82H ；确定PA、PB、PC口的工作方式
MOVX @DPTR,A ；写入工作方式控制字
MOV P2,#0FFH ；片外数据存储器地址指针P2和R1赋初值
MOV R1,#7DH ；指针指向PB口
Loop: MOVX A,@R1 ；读PB口的数据
DEC R1 ；指针指向PA口
MOVX @R1,A ；把读回来PB口的数据写向PA口
INC R1 ；指针指向PB口
ACALL Delay ；调用延时子程序
SJMP Loop ；返回，重新读PB口数据
Delay:MOV R7,#10 ；软件延时子程序
Loop3:MOV R6,#200
Loop2:MOV R5,#200
Loop1:DJNZ R5,Loop1
DJNZ R6,Loop2
DJNZ R7,Loop3
RET
6、在Keil环境下打开库函数的方法很简单，只是需要选中需要打开的库函数，（如图5-2所示）然后点击鼠标右键，选中标签，库函数中的定义就出现在软件界面了，需要关闭时，在库函数的标签上，点击鼠标右键选择Close即可（如图5-3所示）。

图5-2 库函数打开
图5-3 库函数关闭。