单片机IO扩展8155(课堂PPT)
IO接口的扩展(8155)解读
三、用可编程接口芯片扩展
1. 8155 RAM/IO扩展芯片介绍
⑷状态寄存器 供cpu读取，反映接口的工作、用可编程接口芯片扩展
1. 8155 RAM/IO扩展芯片介绍
⑸PA、PB端口：这两个8位端口可由 命令字设定为输入/输出，也可由命 令字设定为基本I/O或选通I/O。
名称 RESET 引脚 4 功能 复位信号，输入，是系统提供的复位信号，它将系统复位于初始状态，这条 输入线为高电平时，将该片复位并置三个 I/O 接口为输入方式 RESET 脉冲宽度最少为 640μ s 这些是三态地址/数据总线。它与 8051 地址/数据总线相连。它的分时复用功 能和 8051 的 P0 口完全一致。 AD0～AD7 12～19 低 8 位地址在 ALE 的下降沿时送入地址锁存器。这地址按照 IO/M 输入信 号的极性决定是存储器区域还是 I/O 区域。 配合 RD 或 WR 输入信号， 在 ALE 的上升沿把片内数据读出或把数据写入芯片。 CE RD 8 9 片选端，输入，低电平有效 载 CE 有效时，这条线输入为低电平时， AD0～ AD7 的缓冲器能动作。如 果 IO/M 输入端为低电平，RAM 中的内容读出到 AD 总线，否则被选中的 I/O 接 口内容读出到 AD 总线。 WR ALE 10 11 在 CE 有效时，这条线输入为低电平时，按照 IO/M 的极性，AD 线上的数 据写入 RAM 或 I/O 接口。 输入，地址锁存允许信号，在 ALE 的下降沿将 AD0～ AD7 地址和 IO/M， CE 的状态锁存在芯片内。
三、用可编程接口芯片扩展
三、用可编程接口芯片扩展
1. 8155 RAM/IO扩展芯片介绍 ⑴8155的逻辑结构及引脚功能 8155为40脚双列直插式封装，引脚 排列如图4.20所示；引脚功能列于 表4.10
单片机应用技术C语言任务6 8155扩展键盘与显示
6.1.2 控制程序
PC=0x0f; PA=*(p+1); PC=0xfd; key=PB; key&=0x0f; delay(50); switch(key) {case 0x0e:Data=4;break; case 0x0d:Data=5;break; case 0x0b:Data=6;break; case 0x07:Data=7;break; default: break; }
下午10时25分28秒
《单片机应用技术》课件制作组
6.1.1 硬件电路及工作原理
1.硬件电路
8155接口芯片 扩展4个LED
扩展16个行列扫 描矩阵键盘
下午10时25分28秒 《单片机应用技术》课件制作组
74LS07为LED 的位驱动
6.1.1 硬件电路及工作原理
2 工 作 原 理
PA口设置为输出 控制方式，作为 LED的段码端 PC口设置为输出控 制方式，作为LED 的位控制端
★
任务目标
任务描述 任务载体 相关知识
利用8155接口芯片扩展3×7键盘及7个LED显示器 计算机、单片机仿真器、G2010+实验平台 单片机系统扩展
《单片机应用技术》课件制作组
下午10时25分28秒
6.1.1 硬件电路及工作原理
1.硬件电路
在一般的仪表、测控系统中，通常需要有许多位 LED显示和许多个按键，比如需要16位LED显示， 32个输入按键。如果直接使用单片机的I/O口来连接， 单片机I/O口似乎不够用。像这种显示、按键比较多 的场合，通常采用扩展通用可编程I/O扩展芯片来实 现，其中8155是最常用的一个I/O扩展芯片。扩展一 片8155，不仅扩展了单片机的I/O口，还扩展了256 B的RAM和一个14 bit的减法定时/计数器。
单片机应用技术C语言任务6 8155扩展键盘与显示
下午10时25分28秒
6.1.2 控制程序
void Disp_LED(unsigned char *p) {unsigned char key,i; PA=*(p+0); //显示个位，发段码 PC=0xfe; //显示个位，发位码 key=PB; //读入键盘行信号 key&=0x0f; //屏蔽无关位 delay(50); //延时 switch(key) //逐列判断是否有键盘按下 {case 0x0e:Data=0;break; case 0x0d:Data=1;break; case 0x0b:Data=2;break; case 0x07:Data=3;break; default: break; }
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6.1.2 控制程序
8155的初始化; ●显示及键盘扫描。
●
下午10时25分28秒
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6.1.2 控制程序
#include "reg51.h" #include "INTRINS.H" #include "ABSACC.H" /*定义8155的I/O端口地址，命令地址为7100H， PA=7101H，PB=7102H，PC口=7103H*/ #define IO8155_cmd XBYTE[0x7100] #define PA XBYTE[0x7101] #define PB XBYTE[0x7102] #define PC XBYTE[0x7103] sbit RES8155=P1^7; /*声明函数*/ void delay(unsigned char x); //声明延时函数 void Disp_LED(unsigned char *p); // 声明显示函数 unsigned char Buffer[4]={0,0,0,0}; //定义数码管显示缓存数组，元素等于数码管位数
单片机IO口扩展ppt课件
74LS377 /E D7 Q7 D6 Q6 D5 Q5 D4 Q4 D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 /CP
输出设备
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
11
P0口是数据总线口，作I / O口用时只能分时使用，为此，输出 数据时需要锁存。
74LS377为8D锁存器，八入八出，一时钟CP，一锁存允许/E。 /E = 0时，CP 的上升沿，输入数据并锁存。
/RD —— 读信号线
/WR —— 写信号线 （2）内部逻辑部分
PA
PC7 ~ PC4 A组控制电路 控制8255A工作方式
PB
二者合一成为端口控制寄存器。
PC3 ~ PC0 B组控制电路
26
（3）外设接口部分
可由编程决定三个端口的功能
输入
输出
A口 8位锁存 / 缓冲 8位锁存
B口 8位锁存 / 缓冲 8位缓冲
8951
INT 0
P2.6 RD
1
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
74LS373
E
G
Q7
D7
Q6
D6
Q5
D5
Q4
D4
Q3
D3
Q2
D2
Q1
D1
Q0
D0
输入设备
STB
IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0
13
在STB的下降沿,将数据锁存入74LS373 /E控制着74LS373的输出,由P2.6和/RD相或控制,所 以,74LS373的口地址为BFFFH。
QH
单片机实验——8155并行IO口扩展和动态扫描程序编制
单片机实验8155并行I/O口扩展和动态扫描程序编制1.实验目的（1）掌握8155并行I/O芯片扩展和使用方法（2）掌握数码管动态扫描汇编语言的编制方法2.预习要点（1）8155芯片基础知识（2）51单片机的总线时序、地址译码的原理（3）数码管动态扫描显示方法3.实验设备计算机、单片机实验箱。
4.实验内容基本要求：通过实验板的上的8155显示电路（在电路板上已经固定连接字形和字位控制线的8155部分），并通过跳线确定8155的地址，在八位数码管上显示30H到33H 存储单元的内容。
扩展要求：假定30H~33H的存储单元内容为高四位和低四位分存不同的BCD码，请依序将他们显示在LED上实验2ORG 0000H ;OGR为伪指令，不占用地址，只负责分配地址SJMP MAIN;********************************;主程序ORG 0030HMAIN:MOV SP,#70H ;可以随意用的内部RAM为30H-7FH，习惯上设置栈指针为70H LCALL INIT ;调用初始化子程序LOOP:LCALL DISPLAY;循环调用显示子程序SJMP LOOP;*********************************;初始化子程序INIT:;设置显示缓存区显示缓存区一般习惯上设为30H-37HMOV 30H,#1MOV 31H,#2MOV 32H,#3MOV 33H,#4MOV 34H,#5MOV 35H,#6MOV 36H,#7MOV 37H,#8;初始化8155 ；8155地址：1、控制字**00H PA为**01H PB为**02H PC为**03HMOV DPTR,#0100H ;8155控制字地址MOV A,#03H ;03H=0000 0011B A口B口为输出C口为输入具体看第5章MOVX @DPTR,ARET;**********************************;显示子程序DISPLAY:MOV R0,#30H ;每次进显示子程序的时候先从显示缓存区的第一个开始显示MOV R3,#0FEH ;R3为字位，控制哪个数码管亮【注意，每次只点亮一个数码管】LD0: ;控制字位MOV DPTR,#0102H ;把字位端PB的地址送DPTRMOV A,R3 ;把字位送AMOVX @DPTR,A;把字位送PB口;查表MOV DPTR,#DTAB ;把字形表的首地址给DPTRMOV A,@R0 ;把要查的字送AMOVC A,@A+DPTR ;查到字形并赋给A;控制字形MOV DPTR,#0101H ;把字形端PA的地址送DPTRMOVX @DPTR,A;把字形送到PA口LCALL DELAY;延时INC R0MOV A,R3JNB ACC.7,LD1 ;判断最后一个管子是否亮了，亮了之后就退出显示程序RL A;让下一个管子亮，左移字位MOV R3,ALJMP LD0LD1:RET;*****************************************;字形表DTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;0-F的字形DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHDB 77H,7CH,39H,5EH,79HDB 71H;*******************************************;延时1ms的子程序DELAY:MOV R7,#02H ;具体延时时间T=250×2×2us=1000us=1ms （这个只是大概的，大概等于1ms而已）DEL1:MOV R6,#250 ;这个地方很多人直接写#0FFH了,这样误差也不大DEL2:DJNZ R6,DEL2 ;这条为双周期指令，所以上面250后面会乘以2 DJNZ R7,DEL1RET;********************************************实验2扩展ORG 0000HSJMP MAIN;**************************************;主程序ORG 0030HMAIN:MOV SP,#70HMOV 30H,#11H ;要显示的内容，这个自己可以随便改，MOV 31H,#22H ;只要能正确显示出来就可以了MOV 32H,#33HMOV 33H,#44HMOV DPTR,#0100H ;初始化8155 即控制字MOV A,#03HMOVX @DPTR,ALCALL SEPARA TE ;分离字LOOP:LCALL DISPLAY;循环调用显示程序SJMP LOOP;*****************************************SEPARA TE: ;分离字子程序MOV R0,#30H ;待分离的字MOV R1,#40H ;分离后的代显示的内容还是放在显示缓存区40H-47H里MOV R2,#04H ;要分离4个数据（字）R2为循环次数LP:MOV A,@R0ANL A,#0F0H ;取高4位SW AP AMOV @R1,A;存高4位INC R1MOV A,@R0ANL A,#0FH ;取低4位MOV @R1,A;存低4位INC R1INC R0 ;换下一个字DJNZ R2,LP;如果还没有转换完成就继续循环RET;*****************************************;显示子程序DISPLAY:MOV R0,#40H ;显示缓存区为40H-47H,其它的与实验二的一致)MOV R3,#0FEHLD0:MOV DPTR,#0102HMOV A,R3MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#DTABMOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0101HMOVX @DPTR,ALCALL DELAYINC R0MOV A,R3JNB ACC.7,LD1RL AMOV R3,ALJMP LD0LD1:RET;*****************************************;字形表DTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;0-FDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHDB 77H,7CH,39H,5EH,79HDB 71H;*****************************************;延时1msDELAY:MOV R7,#02HDEL1:MOV R6,#250DEL2:DJNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1RET;*****************************************亲爱的朋友，上文已完，为感谢你的阅读，特加送另一篇范文，如果下文你不需要，可以下载后编辑删除，谢谢！道路施工方案1、工程概况2、编制说明及编制依据3、主要施工方法及技术措施3．1施工程序3．2施工准备3．3定位放线3. 4土方开挖3．5卵石路基施工3．6天然砾基层施工3. 7高强聚酯土工格楞3．8水泥稳定砂砾基层施工3．9路缘石施工3. 10玻璃纤维土工格栅施工3．11沥青面层施工3. 12降水施工4、质量控制措施5、雨季施工安排6、安全技术措施1.工程概况本项目建设的厂址位于新疆石河子市。
单片机IO扩展8155
3. 作扩展I/O口使用
当 CE =0， / M =1时，此时可以对8155片内3个I/O IO 端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O
端口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要三位地
址来区分，为地址分配情况。
表8.4
AD7～AD0 选中寄存器 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ××××× ××××× ××××× ××××× ××××× ××××× 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 内部命令/状态寄存器 PA口 PB口 PC口 定时/计数器低8位寄存器 定时/计数器高8位寄存器
低8位寄存器存放计数初始值的低8位，高8位寄存器的格
式如下：
M2
M1
计数初始值高6位
输出方式
1) 定时/计数器的输出方式 定时器的输出方式见表8.6。
表8.6 定时器的输出方式
M2 M1
方 式
在一个计数周期输出单次 方波 连续方波 在计满回0后输出的单个脉 冲 连续脉冲
波 形
0 0 1 1
0 1 0 1
B
PB0¡ PB7 «
C
PC0¡ PC7 «
RESET
TIMER IN TIMER OUT
VCC(£ 5 V) « VSS(GND)
图 8155的引脚图和结构框图
我们对8155的引脚分类说明如下：
(1) 地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线
和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连， 用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地 址。 (2) I/O口总线（22条）：PA0～PA7、PB0～PB7分别 为A、B口线，用于和外设之间传递数据；PC0～PC5为C 端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控
单片机IO扩展8155(课堂PPT)
至 中断 请 求 输入 线 至 设备 来 自设 备 至 中断 请 求 输入 线 至 设备 来 自设 备
PB
设 备数 据 线
图 8155方式4时的逻辑结构
2020/4/24
19
C口的工作方式和各位的关系见表 。
表8.5 C口的工作方式
方式1
方式2
方式3
方式4
PC0
A口中断请求
A口中断请求
PC1 PC2 PC3
定时/计数器的初始值和输出方式由高、低8位寄存器 的内容决定，初始值14位，其余两位定义输出方式。其中， 低8位寄存器存放计数初始值的低8位，高8位寄存器的格 式如下：
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M2 M1
输出方式
计数初始值高6位
1) 定时/计数器的输出方式 定时器的输出方式见表8.6。
2020/4/24
2. 作片外RAM使用
当=0，=0时，8155只能做片外RAM使用，共256 B。
其寻址范围由以及AD0～AD7的接法决定，这和前面讲到
的片外RAM扩展时讨论的完全相同。当系统同时扩展片外
RAM芯片时，要注意二者的统一编址。对这256 B RAM的
2020/4/2操4 作使用片外RAM的读/写指令“MOVX”。
22
表8.6 定时器的输出方式
M2 M1
方式
波形
00 01 10 11
在一个计数周期输出单次 方波
连续方波 在计满回0后输出的单个脉
冲 连续脉冲
2) 定时/计数器的工作
8155对内部定时器的控制是由8155控制字的D7、 D6位决定的（见图8.22），现总结如表8.7所示。
2020/4/24
23
第9章单片机IO接口扩展技术.ppt
2020-11-9
谢谢欣赏
2
9.1 I/O接口概述——I/O接口的功能
3 I/O接口数据传送方式
➢ 同步传送方式（无条件传送） 外设与CPU速度相当时，采用此种方式。如：
单片机与外部RAM之间的数据传送。
➢ 查询传送方式（条件传送） CPU与I/O接口之间的
数据传送由程序控制来实 现。通过查询外设是否准 备就绪来决定是否传送数 据。
数据传送 执行程序
2020-11-9
谢谢欣赏
5
9.1 I/O接口概述——I/O接口的功能
➢ 直接存储器存取方式（DMA）
存储器 CPU I/O口 外设
DMA 控制器
由硬件完成数据 交换，不需要CPU的 介入，由DMA控制器 控制，使数据传送在 存储器与外设之间直 接传送。
快、成本高。
2020-11-9
谢谢欣赏
6
9.1 I/O接口概述——I/O接口的功能
4 MCS-51单片机的I/O接口扩展
MCS－51系列单片机的外部RAM和I/O口是统一 编址的，因此用户可以把单片机外部64KRAM空间的 一部分作为扩展I/O的地址空间。
单片机可以像访问外部RAM存储器那样访问外 部接口芯片，对其口进行读写操作，在逻辑操作和 指令使用上无任何区别。
1x x1 x1 x1 x1 x1 x1 0 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 1x
地址为： FEFFH
2020-11-9
谢谢欣赏
15
9.4 8155可编程接口芯片及其使用
8155的结构
IO/ M
➢ 256×8位的静态RAM。AD0~AD7 ➢ I/O接口部分
可编程8位PA7~0
可编程8位PB7~0
第6章 系统扩展接口技术 存储器扩展和8155
直接将P0和外部存储器的数据线相连就可以了。
3.控制线的连接
数据存储器扩展时，需要用到ALE、RD、WR等信号;
ALE是地址锁存允许信号，通常接到地址锁存器锁存信
号端；RD是片外数据存储器读选通信号，通常接在数据 存储器的输出允许端(OE)；WR是片外数据写选通信号， 通常与数据存储器的读/写控制端(WE)相连。
6.2 程序存储器扩展
6.2.1 常用EPROM存储器
图6-8 常用EPROM芯片引脚图
一、引脚说明
A0~Ai：地址输入引脚，i=13~15； O0～O7：三态数据总引脚（常用D0～D7表示），读或
编程校验时为数据输出线，编程时为数据输入线。维持 或编程禁止时，O0～O7呈高阻抗；
CE：选片信号输入引脚，“0”（低电平）有效；
使用译码器对51单片机的高位地址进行译码，将译码
器的译码输出作为存储器芯片的片选信号。是最常用的地 址空间分配的方法，它能有效地利用存储器空间，适用于 多芯片的存储器扩展。 常用的译码器芯片有74LS138（3-8译码器）74LS139
（双2-4译码器）74LS154（4-16译码器）。若全部高位地
一是必须选中该存储器芯片（或I/O接口芯片），这称为
“片选”，只有被“选中”的存储器芯片才能被51单片机读 出或写入数据。
二是在“片选”的基础上再选择该芯片的某一单元，称
为“单元选择”。
常用的存储器地址空间分配方法有两种：线性选择
法（简称线选法）和地址译码法（简称译码法），下面 分别介绍。 1）．线选法 直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片（或I/O
51单片机采用并行总线结构，大大增加了系统的灵活
性，使扩展易于实现，各扩展部件只要符合总线规范， 就能很方便地接入系统。 由于系统扩展是以51单片机为核心，通过总线把51单 片机与各扩展部件连接起来。因此，要进行系统扩展首
单片机IO扩展8155
11
3. 作扩展I/O口使用
当 CE =0，IO / M =1时，此时可以对8155片内3个I/O 端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O 端口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要三位地 址来区分，为地址分配情况。
表8.4 6个内部寄存器的地址分配表
AD7～AD0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
在无片外存储器扩展的系统中，这4个端口都可以作为 准双向通用I/O口使用。通过7.1和7.2节的介绍，我们知道， 在具有片外扩展存储器的系统中， P0口分时地作为低8位 地址线和数据线，P2口作为高8位地址线。这时，P0口和部 分或全部的P2口无法再作通用I/O口。
单片机IO扩展8155
2
P3口具有第二功能，在应用系统中也常被使用。因此 在大多数的应用系统中，真正能够提供给用户使用的只有 P1和部分P2、P3口。
8
我们对8155的引脚分类说明如下：
(1) 地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线 和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连， 用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地 址。
(2) I/O口总线（22条）：PA0～PA7、PB0～PB7分别 为A、B口线，用于和外设之间传递数据；PC0～PC5为C 端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控 制联络线。
单片机IO扩展8155
3
4.1.2 简单的I/O口扩展
简单的I/O口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、 三态门等作为扩展芯片，通过P0口来实现扩展的一种方案。 它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。
1. 扩展实例
采用74LS244作为扩展输入、74LS273作为扩展输出的 简单I/O口扩展。
07 单片机接口技术(2)8155
3
3 3
1、内部结构
IO/ M
256B 静态 RAM A
口A PA0~PA7 口B
B
控 制 寄存器 定时器
接 单 片 机
AD0~AD7
接 外 设 接 外 设 接 外 设
CE ALE RD WR RESET
PB0~PB7 口C
C
定时器输入clk 定时器输出
PC0~PC5
日新自强 知行合一
PB
PC 输入 输出
10：ALT4
A口中断 0：禁止 1：允许 B口中断 0：禁止 1：允许
基本I/O
高3位输出 联络信号
日新自强 知行合一
15
15 15
2、8155的状态字
1）特点：只能读不能写；
和命令字共用一个地址
2）作用：寄存各端口及定时器/计数器的工作状态
3）格式
日新自强 知行合一
16
16 16
四、 8155的命令/状态字
特点：同一编址（只读/只写）
1、命令字
1）作用 （1）规定端口的工作方式 （2）规定定时器/计数器的工作方式 2）特点：只能进行写操作 3）格式
日新自强 知行合一
14
14 14
3）8155的命令字格式
D6
定时器工作方式： 00：无操作 01：停止计数 10：计满后停止 11：开始计数
第7章
系统扩展技术
日新自强 知行合一
1
1 1
7.3 输入/输出接口的扩展
8155的结构和引脚
8155的RAM和I/O的编址 8155 I/O的工作方式 8155的命令/状态字 8155的定时器/计数器
日新自强 知行合一
07-8255_8155扩展_单片机
MOV DPTR , #7FFCH ；若BUSY = 0空闲，则指向PA口
MOV A , @R1
；输出数据
MOVX @DPTR , A
MOV DPTR , #7FFEH ；指向PC口
MOV A , #00H
；8255A输出/DATA STR OBE信号 ；通知打印机，给它传数。
MOVX @DPTR , A ACALL PDELAY ；调延时子程序，以形成一个宽度
；定时值的负脉冲为
INC R1 DJNZ R2 , NEXT
；判断打印输出完成否？
SJMP $
·
Байду номын сангаас
·
· PDELAY：（延时程序略）
END
② 8255的PA接一组开关,PB口接一组指示灯, PC7-4 输出,PC3-0 输入,将30Ｈ内容送PB口显示, PA口内容读入放到20Ｈ中.
8255A跟单片机的接口如图,试编写程序.
1 控制 字标 志
0:PC0-3出 1:PC0-3入 0:口B输出 1:口B输入
2) 同一组的2个端口可分 别用作于输入或输出
B组方式01::方方式式01
3) 只有A口有方式2
01::PPCC44--77出入
说明:端口C也可单独使用
0:口A输出 1:口A输入
00:方式0 A组方式 01:方式1
应用举例3 用8255A做打印机接口,待打印字符在内部RAM 30H-3FH中
8255A的地址仍如前为3F00,3F01,3F02,3F03,试编程.
解:信号连接如图 端口A:
P0
PA7-0
传送字符,工作于方式0,输出 端口C: PC3-PC0输入方式, 打印机的BUSY信号PC2
单片机扩展——8155
的寄存器—— 定时 计数器： 定时/计数器 计数器： （4）8155的寄存器 ） 的寄存器 低字节地址 地址XXXX X100B；高字节地址 地址XXXX X101B 低字节地址 ； 字节地址
定时器/计数器 定时器 计数器 寄存器格式
写操作时：可送入 位定时常数以及输出方式的指令 写操作时：可送入14位定时常数以及输出方式的指令 读操作时：可将定时器/计数器的当前值和输出方式位读出 读操作时：可将定时器 计数器的当前值和输出方式位读出
8.3、并行I/O接口的扩展 8.3、并行I/O接口的扩展
8.3.1、8155可编程I/O口的扩展
(1)(2)、8155引脚和结构图
（3）8155的RAM和I/O寻址 ） 的 和 寻址 8155在8051单片机系统中用着 在 单片机系统中用着RAM和I/O扩展的，按 扩展的， 单片机系统中用着 和 扩展的 外部数据存储器统一编址的， 位地址， 外部数据存储器统一编址的，共16位地址，其中高 位提 位地址 其中高8位提 的输入信号， 位由8051的P0口决定。 口决定。 供CE和IO/M的输入信号，低8位由 和 的输入信号 位由 的 口决定 IO/M＝0：访问片内256字节的 ＝ ：访问片内 字节的RAM，低地址为00H~FFH ，低地址为 字节的 IO/M＝1：访问 口 ＝ ：访问I/O口
单片机与8155的连接 （6）8031单片机与 ） 单片机与 的连接
例：见书P214～215
8.3.2、8255并行I/O口扩展
自学书P218
8318155可编程io口的扩展83并行io接口的扩展128155引脚和结构图8155口地址分配iom138155的ram和io寻址8155在8051单片机系统中用着ram和io扩展的按外部数据存储器统一编址的共扩展的按外部数据存储器统一编址的共16位地址其中高8位提供位提供ce和iom的输入信号低8位由8051的p0口决定
单片机与接口技术8155
8.6 RAM/IO接口芯片81558.6.1 8155内部结构及其引脚功能除8255并行接口芯片外，单片机常用的并行接口是8155芯片。
8155作为并行接口芯片有许多与8255类似之B、C等等。
8155是能并行传送8位数据，具有256字节内部RAM、1 个计数器、3个通道、4种工作方式的可编程并行接口内容，比较容易的理解8155的内部结构、8155引脚与CPU的连接方式等。
1．8155的内部结构8155内部结构框图如8-14所示，现按8155定义，叙述其内部结构。
（1）内部RAM8155有256字节单元的内部RAM数据存储器，供用户作数据缓冲器等使用。
（2）定时器8155还有一个14位的定时器，该定时器有一个计数器脉冲输入端TIMERIN与定时器输出端TIMEROUT。
定时器输出矩形波或脉冲波。
（3）3个通道8155有3个通道A、B、C与外设连接，其中A、B通道有8个引脚与外设连接，C通道口有6个引脚。
C口的6通信线。
（4）与CPU连接部分①地址/数据总线 AD0~AD7：分时的传送地址与数据信息。
②控制总线CBCPU要对8155的RAM、I/O口（A、B、C口）进行读、写、片选等操作，控制线为片选、复位、读、写等信号。
●RAM与I/O选择线=0 时选择片内RAM， =1 时选择I/O口。
与8255一样，8155是使用地址线的低3位A0、A1、A2选择I/O口及控制寄存器。
地址的高5 位在选择I/示：表8-4 8155 I/O口地址●片选信号：低电平有效，选择8155芯片。
●写信号：低电平有效，将AD0~AD7上信息写入8155的RAM或I/O口。
●读信号：低电平有效，将8155的RAM或I/O口中信息送上AD0~AD7。
●地址锁存信号 ALE：ALE的下降沿将AD0~AD7、、上信息锁存到8155内部锁存器中。
●复位信号 RST：RST将8155各寄存器与I/O口锁存器等复位初始化。
2． 8155芯片引脚及其与80C51单片机的连接8155为40引脚芯片，图8-15为8155与80C51的连接图。
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综上所述，89C51单片机的I/O端口通常需要扩充，以 便和更多的外设（例如显示器、键盘）进行联系。
在51单片机中扩展的I/O口采用与片外数据存储器相同 的寻址方法，所有扩展的I/O口，以及通过扩展I/O口连接 的外设都与片外RAM统一编址，因此，对片外I/O口的输 入/输出指令就是访问片外RAM的指令，即：
选中寄存器
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××××× 0 0 0 ××××× 0 0 1 ××××× 0 1 0 ××××× 0 1 1 ××××× 1 0 0 ××××× 1 0 1
内部命令/状态寄存器
PA口
PB口
PC口
定时/计数器低8位寄存器
2. 作片外RAM使用
当=0，=0时，8155只能做片外RAM使用，共256 B。
其寻址范围由以及AD0～AD7的接法决定，这和前面讲到
的片外RAM扩展时讨论的完全相同。当系统同时扩展片外
RAM芯片时，要注意二者的统一编址。对这256 B RAM的
2020/4/2操4 作使用片外RAM的读/写指令“MOVX”。
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• 74HC373芯片的功能
• 输出接口扩展通常用74HC373芯片来实现。该 芯片是一个带允许端的8D锁存器，其芯片的引 脚如图4所示，各相关引脚的功能如下：
• ◇D0～D7为8位数据输入端；
• ◇Q0～Q7为8位数据输出端；
• ◇G为使能控制端；
• ◇CLK为时钟信号，上升沿锁存数据。
1. 8155的结构和引脚
8155有40个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组 成框图如图8.20所示。
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12 13
AD0 AD1
14 15
16 17
18 19
AD2 AD3
AD4 AD5
AD6 AD7
8 9
10 7
11
CE RD
WR IO/M
ALE
8155
6 TIMEROUT
3 TIMERIN
(2) I/O口总线（22条）：PA0～PA7、PB0～PB7分别 为A、B口线，用于和外设之间传递数据；PC0～PC5为C 端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控 制联络线。
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(3) 控制总线（8条）：
RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连，复位 后，8155的3个端口都为输入方式。
256 B RAM；当=1时，选中8155片内3个I/O端口以及命令/
状态寄存器和定时/计数器。
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TIM ERIN、TIMEROUT：定时/计数器的脉冲输入、输出 线。TIMERIN输入脉冲对8155内部的14位定时/计数器减1； 为输出线，当计数器计满回0时，8155从该线输出脉冲或方 波，波形形状由计数器的工作方式决定。
单片机系统I/O扩展
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并行I/O口扩展
4.1.1 89C51内部并行I/O口及其作用
51系列单片机内部有4个双向的并行I/O端口：P0～P3， 共占32根引脚。P0口的每一位可以驱动8个TTL负载，P1～ P3口的负载能力为三个TTL负载。有关4个端口的结构及详 细说明，在前面的有关章节中已作过介绍，这里不再赘述。
TIMER IN TIMER OUT
256字节 A 静态 RAM
B
14位
定时
计数器
C
PA0¡«PA7 PB0¡«PB7
PC0¡«PC7
VCC(£«5 V) VSS(GND)
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图 8155的引脚图和结构框图
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我们对8155的引脚分类说明如下：
(1) 地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线 和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连， 用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地 址。
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3. 作扩展I/O口使用
当 CE =0，IO / M =1时，此时可以对8155片内3个I/O 端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O 端口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要三位地 址来区分，为地址分配情况。
表8.4 6个内部寄存器的地址分配表
AD/4/24
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4.1.3 采用8155扩展I/O口
在实训电路中采用的是另一种可编程的接口芯片8155， Intel公司研制的8155不仅具有两个8位的I/O端口(A口、B口) 和一个6位的I/O端口(C口)，而且还可以提供256 B的静态 RAM存储器和一个14位的定时/计数器。8155和单片机的接 口非常简单，目前被广泛应用。
在无片外存储器扩展的系统中，这4个端口都可以作为 准双向通用I/O口使用。通过7.1和7.2节的介绍，我们知道， 在具有片外扩展存储器的系统中， P0口分时地作为低8位 地址线和数据线，P2口作为高8位地址线。这时，P0口和部 分或全部的P2口无法再作通用I/O口。
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P3口具有第二功能，在应用系统中也常被使用。因此 在大多数的应用系统中，真正能够提供给用户使用的只有 P1和部分P2、P3口。
4 RESET
PA0 21
PA1 22
PA2 23
PA3 24
IO/M
PA4 25
PA5 26
PA6 27 AD0¡«AD7
PA7 28
PB0 29 PB1 30 PB2 31 PB3 32 PB4 33 PB5 34 PB6 35 PB7 36
CE ALE RD WR RESET
PC0 37 PC1 38 PC2 39 PC3 1 PC4 2 PC5 5
RD WR ：读/写线，控制8155的读、写操作。
ALE：地址锁存线，高电平有效。它常和单片机的 ALE端相连，在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位 地址信息锁存到8155内部的地址锁存器中。因此，单片机 的P0口和8155连接时，无需外接锁存器。
CE ：片选线，低电平有效。
IO / M ：RAM或I/O口的选择线。当=0时，选中8155的
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4.1.2 简单的I/O口扩展
简单的I/O口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、 三态门等作为扩展芯片，通过P0口来实现扩展的一种方案。 它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。
1. 扩展实例
采用74LS244作为扩展输入、74LS273作为扩展输出的 简单I/O口扩展。