单片机 第八讲并行接口
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第8章 并行接口与应用
8.1 并行接口的基本概念 8.2 可编程并行接口芯片8255A 8.3 可编程并行接口芯片8155
8.4 单片机与键盘和数码管显示器的接口电路
退出
8.1 并行接口的基本概念
MCS-51单片机有四个并行I/O口。当用MCS-51单
片机组成的应用系统需外扩程序存储器和数据存储器
判断是否有键按下的方法，是查询每一个连接按
键的I/O线。当查询到的I/O线为低电平时，便知此键
按下。 （2）非编码行列式键盘 非编码行列式键盘是将I/O线的一部分作为行线， 另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点
上。行列式键盘的数量为：行线数m乘以列线数n。图
8-22是一个4×4行列式键盘，按键数量为16个。
TM2TM1=11，连续方式，当计数器赋予初值后，立 即 启动定时/计数器；若正在计数，则置新的方式和 长度，计数结束后按新的方式和新的时间常数计数。
（2）状态寄存器 状态寄存器由7位寄存器组成，其中6位用于表示A 口和B口的状态，1位表示定时/计数器的状态。此寄存 器为只读寄存器其位格式为：
INTRA：A口中断请求位。 BFA：A口缓冲器满标志位。 INTEA：A口中断允许位。 INTRB：B口中断请求位。 BFB：B口缓冲器满标志位。 INTEB：B口中断允许位。 TIMER：定时中断请求位。 （3）PA寄存器 （4）PB寄存器 （5）PC寄存器 PC0～5的工作方式及各位的作用如表8-5所示。
其中，T0～T14构成14位计数器。定时/计数器是 递减计数器，对输入脉冲计数。当计数器计到0时，可 从定时计数器的输出端输出一个脉冲或方波。M2M1 决定定时器的输出波形。 当：M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为单个方波；
M2M1=01时，定时/计数器的输出波形为连续方波；
M2M1=10时，定时/计数器的输出波形为单个脉冲； M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为连续脉冲。
@DPTR , A
ACLL DELAY；延时
INC
MOV A , R2 JB RL
R0
ACC.5 , LOOP1； A
判断6位是否显示完毕
MOV R2 , A
AJMP LOOP
LOOP1: 4FH , 66H , 6DH
RET DB
3FH , 06H , 5BH ,
DB
6FH , 77H , 7CH
PA：决定A口的工作方式。PA=0，A口为输入方 式；PA=1，A口为输出方式。 PB：决定B口的工作方式。PB=0，B口为输入方 式；PB=1，B口为输出方式。 PC2、PC1：决定PC口的工作方式。 PC2PC1 （ALT1）=00，A口、B口为基本输入/输出， C口为基本输入口； PC2PC1 （ALT2）=01，A口、B口为基本输入/输 出，C口为基本输出口； PC2PC1 （ALT3）=10，A口为选通输入/输出口， B口为基本输入/输出口； PC2PC1 （ALT4）=11，A口、B口为选通输入/输 出口。
MOV R0 , #60H；
置显示缓冲区首地址 MOV R2 , #01H；
置位选码初值
MOV A , R2
LOOP:
MOV DPTR , #7F01H MOVX @DPTR , A
INC
DPTR
MOV A , @R0
ADD
A , #0DH；
形成查表的偏移地址
MOVC
A , @A+PC
DIR
:
MOVX
7DH , 07H , 7FH ,
DB 39H , 5EH , 79H , 71H DELAY: MOV R7 , #04H DELAY1: MOV R6 , #0FFH DELAY2: DJNZ R6 , DELAY2 DJNZ R7 , DELAY1 RET 通过8155扩展24键键盘和6位动态数码管显示器的 接口电路，如图8-28所示，供读者参考。
8155初始化参考程序如下： MOV DPTR , #7F04H MOV A , #20H；对计数器的低8位赋初值 MOVX @DPTR , A INC DPTR MOV A , #C0H ；设定定时器为连续脉冲输出 MOVX @DPTR , A；装入定时器高8位 MOV DPTR , #7F00H MOV A , #0C1H；设定命令控制字，并启动定时 器 MOVX @DPTR , A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IEA：A口中断允许位。IEA=1允许A口中断， IEA=0禁止A口中断。 IEB：B口中断允许位。IEB=1允许B口中断， IEB=0禁止B口中断。 TM2、TM1：定时/计数器命令。 TM2TM1=00，空操作，不影响计数器操作； TM2TM1=01，停止计数器计数； TM2TM1=10，定时/计数器长度减为0时停止计数；
8.3.2 8155的工作方式
8155的工作方式有两种：基本输入/输出方式和选
通工作方式。这两种工作方式与8255的方式0和方式1
具有相同的时序；不同的是，工作在选通工作方式时，
8155的输入/输出共用一组联络信号。
8.3.3 MCS-51单片机与8155的接口
【例8-4】试设计一个8031单片机与并行接口芯片 8155的接口电路，并对8155进行初始化编程：让8155 的PA口、PB口工作在基本输入/输出方式，其中，A口 为输出，B口为输入，对输入脉冲进行32分频，定时 器作为脉冲发生器，输出连续脉冲。 对8155I/O口地址分配如下： 命令/状态寄存器的地址： 7F00H PA口的地址：7F01H PB口的地址：7F02H PC口的地址：7F03H 定时器低8位的地址：7F04H 定时器高8位的地址：7F05H。 8031单片机与并行接口8155的接口电路如图8-17 所示。
3、非编码键盘按键的处理过程 （1）键盘处理程序的功能
a 首先应判断键盘中有无键按下
b消除键的抖动 c求键号 对I/O口中的D3～D0依次输出下列扫描信号 ：
D3 D2 D1 D0
第一次 第二次 1 1 1 1 1 0 0 1
第三次
1
0
1
1
1
第四次 0 1 1 （2）中断扫描方式
2、数码管显示器接口 【例8-5】如图8-26，通过并行接口芯片8155扩展6 位动态数码管显示电路，轮流点亮各LED数码管，每 位点亮2ms，重复此过程。
时，真正可用的并行口，就只有一个P1口了。
8.2 可编程并行接口芯片 8255A
8.2.1 8255A的内部结构及引脚
2、8255A的引脚 （1）8255A与单片机相连的引脚 8255A采用NMOS工艺制造，有40个引脚，采用双 列直插式封装形式。其引脚如图8-2所示。
8.2.3 MCS-51单片机与8255A的接口 【例8-3】试设计一个8031单片机与并行接口芯片 8255A的接口电路。端口A接一组指示灯，显示的内容 由A口输出至指示灯； 端口B接一组开关，将开关的内
容由B口输入，并将此开关状态通过A口由指示灯显示
出来。8255A的A口、B口、C口和控制字的地址分别 为7F00H、7F01H、7F02H和7F03H。
8031单片机与8255A的接口电路如图8-13所示。
参考程序如下： ORG 1000H
MOV DPTR , #7F03H
MOV A , #82H MOVX @DPTR , A MOV DPTR , #7F01H MOV A , @DPTR DEC DPTR MOV @DPTR , A RET
让8155的PA口、PB口，工作在基本输出方式。 PB口输出显示代码，PA口输出位选码。设PA口的地 址为7F01H，PB口的地址为7F02H，控制字寄存器的 地址为7F00H，显示缓冲区为60H～65H。其显示程序
流程，如图8-27所示。
参考程序如下： START: MOV A , #03H； 对8155初始化 MOV DPTR , #7F00H MOVX @DPTR , A
8.4 单片机与键盘和数码管
显示器的接口电路
8.4.1 键盘接口
1、按键电路和抖动的消除
键盘中的每一个按键为常开状态，如图8-18所示。
2、非编码键盘的结构
非编码键盘分为独立式非编码键盘，和行列式非
编码键盘。下面分别进行介绍。
（1）独立式非编码键盘
独立式非编码键盘，是每个按键独立地占用一条 数据输入线。如图8-21所示。当某一按键闭合时，相 应的I/O线变为低电平。
8.3 可编程并行接口芯片 8155
8.3.1 8155的内部结构及引脚 1、8155的内部结构
2、8155的引脚
Intel8155为HMOS型芯片，40个引脚采用双列直
插式封装。其引脚如图8-15所示。
3、8155的寄存器
（1）命令寄存器 8155只有一个控制字，命令寄存器决定A口、B口、 C口和定时器/计数器的工作方式及功能。其位格式为：
8.1 并行接口的基本概念 8.2 可编程并行接口芯片8255A 8.3 可编程并行接口芯片8155
8.4 单片机与键盘和数码管显示器的接口电路
退出
8.1 并行接口的基本概念
MCS-51单片机有四个并行I/O口。当用MCS-51单
片机组成的应用系统需外扩程序存储器和数据存储器
判断是否有键按下的方法，是查询每一个连接按
键的I/O线。当查询到的I/O线为低电平时，便知此键
按下。 （2）非编码行列式键盘 非编码行列式键盘是将I/O线的一部分作为行线， 另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点
上。行列式键盘的数量为：行线数m乘以列线数n。图
8-22是一个4×4行列式键盘，按键数量为16个。
TM2TM1=11，连续方式，当计数器赋予初值后，立 即 启动定时/计数器；若正在计数，则置新的方式和 长度，计数结束后按新的方式和新的时间常数计数。
（2）状态寄存器 状态寄存器由7位寄存器组成，其中6位用于表示A 口和B口的状态，1位表示定时/计数器的状态。此寄存 器为只读寄存器其位格式为：
INTRA：A口中断请求位。 BFA：A口缓冲器满标志位。 INTEA：A口中断允许位。 INTRB：B口中断请求位。 BFB：B口缓冲器满标志位。 INTEB：B口中断允许位。 TIMER：定时中断请求位。 （3）PA寄存器 （4）PB寄存器 （5）PC寄存器 PC0～5的工作方式及各位的作用如表8-5所示。
其中，T0～T14构成14位计数器。定时/计数器是 递减计数器，对输入脉冲计数。当计数器计到0时，可 从定时计数器的输出端输出一个脉冲或方波。M2M1 决定定时器的输出波形。 当：M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为单个方波；
M2M1=01时，定时/计数器的输出波形为连续方波；
M2M1=10时，定时/计数器的输出波形为单个脉冲； M2M1=00时，定时/计数器的输出波形为连续脉冲。
@DPTR , A
ACLL DELAY；延时
INC
MOV A , R2 JB RL
R0
ACC.5 , LOOP1； A
判断6位是否显示完毕
MOV R2 , A
AJMP LOOP
LOOP1: 4FH , 66H , 6DH
RET DB
3FH , 06H , 5BH ,
DB
6FH , 77H , 7CH
PA：决定A口的工作方式。PA=0，A口为输入方 式；PA=1，A口为输出方式。 PB：决定B口的工作方式。PB=0，B口为输入方 式；PB=1，B口为输出方式。 PC2、PC1：决定PC口的工作方式。 PC2PC1 （ALT1）=00，A口、B口为基本输入/输出， C口为基本输入口； PC2PC1 （ALT2）=01，A口、B口为基本输入/输 出，C口为基本输出口； PC2PC1 （ALT3）=10，A口为选通输入/输出口， B口为基本输入/输出口； PC2PC1 （ALT4）=11，A口、B口为选通输入/输 出口。
MOV R0 , #60H；
置显示缓冲区首地址 MOV R2 , #01H；
置位选码初值
MOV A , R2
LOOP:
MOV DPTR , #7F01H MOVX @DPTR , A
INC
DPTR
MOV A , @R0
ADD
A , #0DH；
形成查表的偏移地址
MOVC
A , @A+PC
DIR
:
MOVX
7DH , 07H , 7FH ,
DB 39H , 5EH , 79H , 71H DELAY: MOV R7 , #04H DELAY1: MOV R6 , #0FFH DELAY2: DJNZ R6 , DELAY2 DJNZ R7 , DELAY1 RET 通过8155扩展24键键盘和6位动态数码管显示器的 接口电路，如图8-28所示，供读者参考。
8155初始化参考程序如下： MOV DPTR , #7F04H MOV A , #20H；对计数器的低8位赋初值 MOVX @DPTR , A INC DPTR MOV A , #C0H ；设定定时器为连续脉冲输出 MOVX @DPTR , A；装入定时器高8位 MOV DPTR , #7F00H MOV A , #0C1H；设定命令控制字，并启动定时 器 MOVX @DPTR , A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IEA：A口中断允许位。IEA=1允许A口中断， IEA=0禁止A口中断。 IEB：B口中断允许位。IEB=1允许B口中断， IEB=0禁止B口中断。 TM2、TM1：定时/计数器命令。 TM2TM1=00，空操作，不影响计数器操作； TM2TM1=01，停止计数器计数； TM2TM1=10，定时/计数器长度减为0时停止计数；
8.3.2 8155的工作方式
8155的工作方式有两种：基本输入/输出方式和选
通工作方式。这两种工作方式与8255的方式0和方式1
具有相同的时序；不同的是，工作在选通工作方式时，
8155的输入/输出共用一组联络信号。
8.3.3 MCS-51单片机与8155的接口
【例8-4】试设计一个8031单片机与并行接口芯片 8155的接口电路，并对8155进行初始化编程：让8155 的PA口、PB口工作在基本输入/输出方式，其中，A口 为输出，B口为输入，对输入脉冲进行32分频，定时 器作为脉冲发生器，输出连续脉冲。 对8155I/O口地址分配如下： 命令/状态寄存器的地址： 7F00H PA口的地址：7F01H PB口的地址：7F02H PC口的地址：7F03H 定时器低8位的地址：7F04H 定时器高8位的地址：7F05H。 8031单片机与并行接口8155的接口电路如图8-17 所示。
3、非编码键盘按键的处理过程 （1）键盘处理程序的功能
a 首先应判断键盘中有无键按下
b消除键的抖动 c求键号 对I/O口中的D3～D0依次输出下列扫描信号 ：
D3 D2 D1 D0
第一次 第二次 1 1 1 1 1 0 0 1
第三次
1
0
1
1
1
第四次 0 1 1 （2）中断扫描方式
2、数码管显示器接口 【例8-5】如图8-26，通过并行接口芯片8155扩展6 位动态数码管显示电路，轮流点亮各LED数码管，每 位点亮2ms，重复此过程。
时，真正可用的并行口，就只有一个P1口了。
8.2 可编程并行接口芯片 8255A
8.2.1 8255A的内部结构及引脚
2、8255A的引脚 （1）8255A与单片机相连的引脚 8255A采用NMOS工艺制造，有40个引脚，采用双 列直插式封装形式。其引脚如图8-2所示。
8.2.3 MCS-51单片机与8255A的接口 【例8-3】试设计一个8031单片机与并行接口芯片 8255A的接口电路。端口A接一组指示灯，显示的内容 由A口输出至指示灯； 端口B接一组开关，将开关的内
容由B口输入，并将此开关状态通过A口由指示灯显示
出来。8255A的A口、B口、C口和控制字的地址分别 为7F00H、7F01H、7F02H和7F03H。
8031单片机与8255A的接口电路如图8-13所示。
参考程序如下： ORG 1000H
MOV DPTR , #7F03H
MOV A , #82H MOVX @DPTR , A MOV DPTR , #7F01H MOV A , @DPTR DEC DPTR MOV @DPTR , A RET
让8155的PA口、PB口，工作在基本输出方式。 PB口输出显示代码，PA口输出位选码。设PA口的地 址为7F01H，PB口的地址为7F02H，控制字寄存器的 地址为7F00H，显示缓冲区为60H～65H。其显示程序
流程，如图8-27所示。
参考程序如下： START: MOV A , #03H； 对8155初始化 MOV DPTR , #7F00H MOVX @DPTR , A
8.4 单片机与键盘和数码管
显示器的接口电路
8.4.1 键盘接口
1、按键电路和抖动的消除
键盘中的每一个按键为常开状态，如图8-18所示。
2、非编码键盘的结构
非编码键盘分为独立式非编码键盘，和行列式非
编码键盘。下面分别进行介绍。
（1）独立式非编码键盘
独立式非编码键盘，是每个按键独立地占用一条 数据输入线。如图8-21所示。当某一按键闭合时，相 应的I/O线变为低电平。
8.3 可编程并行接口芯片 8155
8.3.1 8155的内部结构及引脚 1、8155的内部结构
2、8155的引脚
Intel8155为HMOS型芯片，40个引脚采用双列直
插式封装。其引脚如图8-15所示。
3、8155的寄存器
（1）命令寄存器 8155只有一个控制字，命令寄存器决定A口、B口、 C口和定时器/计数器的工作方式及功能。其位格式为：