第11章单片机常用接口
合集下载
单片机常用接口电路设计
RT-1602C采用标准的16接口，各引脚情况如下。
– 第1脚：Vss，电源地。 – 第2脚：VDD，+5V电源。 – 第3脚：VL，液晶显示偏压信号。 – 第4脚：RS，RS为数据/命令寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择
指令寄存器。 – 第5脚：R/W，读/写信号选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS
独立式按键电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占有一根I/O口 线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故只有在按键数量较少时采 用这种按键电路。在图9-11所示的电路中，按键输入都采用低电平有效， 上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。
9.4.4 案例介绍及知识要点2
编写程序，把44矩阵 键盘的键值利用数码 管显示出来。按键硬 件电路图如图9-12所 示。数码管显示电路 参照图9-1。
了解液晶显示模块的接口信号。 了解LCD1602液晶的的操作
时序，并能根据时序写出驱动 程序。 掌握液晶显示模块硬件电路的 设计。 了解液晶显示屏的相关操作命 令。 了解液晶显示的初始化过程。
9.3.2 程序示例
9.3.3 知识总结——接口信号说明
RT-1602C字符型液晶模块是两行16个字的57点阵图形来显示字符的液晶显示器， 它的外观形状如图9-8所示。
– 了解数码管的基本结构和工作原理。 – 学会设计硬件驱动电路。 – 掌握静态显示的原理。
9.1.2 程序示例1 数码管显示电路
9.1.3 知识总结——结构及显示原理
LED显示器是单片机应 用系统中常用的显 示器件。它是由若 干个发光二极管组 成的，当发光二极 管导通时，相应的 一个点或一个笔画 发亮，控制不同组 合二极管导通，就 能显示出各种字符， 如表9-1所示。
– 第1脚：Vss，电源地。 – 第2脚：VDD，+5V电源。 – 第3脚：VL，液晶显示偏压信号。 – 第4脚：RS，RS为数据/命令寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择
指令寄存器。 – 第5脚：R/W，读/写信号选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS
独立式按键电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占有一根I/O口 线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故只有在按键数量较少时采 用这种按键电路。在图9-11所示的电路中，按键输入都采用低电平有效， 上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。
9.4.4 案例介绍及知识要点2
编写程序，把44矩阵 键盘的键值利用数码 管显示出来。按键硬 件电路图如图9-12所 示。数码管显示电路 参照图9-1。
了解液晶显示模块的接口信号。 了解LCD1602液晶的的操作
时序，并能根据时序写出驱动 程序。 掌握液晶显示模块硬件电路的 设计。 了解液晶显示屏的相关操作命 令。 了解液晶显示的初始化过程。
9.3.2 程序示例
9.3.3 知识总结——接口信号说明
RT-1602C字符型液晶模块是两行16个字的57点阵图形来显示字符的液晶显示器， 它的外观形状如图9-8所示。
– 了解数码管的基本结构和工作原理。 – 学会设计硬件驱动电路。 – 掌握静态显示的原理。
9.1.2 程序示例1 数码管显示电路
9.1.3 知识总结——结构及显示原理
LED显示器是单片机应 用系统中常用的显 示器件。它是由若 干个发光二极管组 成的，当发光二极 管导通时，相应的 一个点或一个笔画 发亮，控制不同组 合二极管导通，就 能显示出各种字符， 如表9-1所示。
单片机原理及接口技术_李全利_课后答案1~11章(全)
章1 绪论1．第一台计算机的问世有何意义？答：第一台电子数字计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的到来。
与现代的计算机相比，ENIAC有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。
2．计算机由哪几部分组成？答：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器与控制器合称为CPU。
3．微型计算机由哪几部分构成？答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。
各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。
4．微处理器与微型计算机有何区别？答：微处理器集成了运算器和控制器（即CPU）；而微型计算机包含微处理器、存储器和I/O接口电路等。
5．什么叫单片机？其主要特点有哪些？答：在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机主要特点有：控制性能和可靠性高；体积小、价格低、易于产品化；具有良好的性能价格比。
6．微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？答：微型计算机有三种应用形式：多板机（系统机）、单板机和单片机。
多板机，通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算，属于通用计算机。
单板机，I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。
早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。
单片机，单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。
目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。
7．当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？答：多年来的应用实践已经证明，80C51的系统结构合理、技术成熟。
因此，许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能，从而形成了80C51的主流产品地位，近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：●ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；●Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机；●华邦公司推出的 W78C51、W77C51系列高速低价单片机；●ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机；●LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；●Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；●Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
单片机原理及接口技术最全课后习题
MOV
MOV LOOP: MOV
R2,#20H
MAX,#0 A,@R0
;查找次数，32个单元
CJNE
JC MOV
A,MAX,$+3
NEXT MAX,A ;(A)< (MAX) , 不管 ;(A)≥(MAX) , (A) →MAX
NEXT: INC
DJNZ RET
R0
R2,LOOP
;指向下一个单元
;次数未到继续查
MOV B,A
PUSH Acc
;(B)=04H
MOVC A,@A+DPTR ;(A)=30H
;(SP)=51H, (51H)=30H
第3章习题
7*．假定(A) = 83H，(R0) = 17H，(17H) = 34H，执行以下指令后， (A) = CBH 。 ;(A) ∧ 17H→A ;(A) ∨ (17H)→17H ;(A)⊕((R0))→A ;(A)=CBH 0000 0011 ∨ 0011 0100 0 0 1 1 0 1 11 0000 0011 ⊕ 0011 0111 0 0 1 1 0 1 00 (A)=03H (17H)=37H
习题
第1章习题幻灯片 2 第3章习题幻灯片 10 C第3章习题幻灯片 25 第6章习题幻灯片 42 第8章习题幻灯片 73 第10章习题幻灯片 86
第2章习题幻灯片 3
第4章习题幻灯片 18
第5章习题幻灯片 34
第7章习题幻灯片 60
第9章习题幻灯片 80
第11章习题幻灯片 98
第12章习题幻灯片 108 第13章习题幻灯片 111
第4章习题
本章习题还存在的问题如下：
(1). 程序可精简的地方
①. MOV A,@R0 CJNE A,#0AAH,NEXT
第十二讲 串行通信
位地址
功能
9FH
9EH
9DH
多机通 信控制
9CH
接收 允许
9BH
发送 第9位
9AH
接收 第9位
99H
发送 中断
98H
接收 中断
工作方式 选择
① SM0、SM1：串行口工作方式控制位，两位对应四种工作方式
SM0 SM1 0 0 0 1 1 0 1 1 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 功能 8位同步移位寄存器 10位UART 11位UART 11位UART 波特率 fosc/12 可变 fosc/64或fosc/32 可变
11.1.5
串行通信的校验
异步通讯时可能会出现帧格式错、超时错等传输错误。差 错校验是保证准确无误通信的关键。
1、奇偶校验 发送数据时,数据位尾随的1位数据为奇偶校验位(1、0)。当 设置为奇校验时,数据中1的个数与校验位1的个数之和应为奇数;
当设置为偶校验时,数据中1的个数与校验位中的1的个数之和应 为偶数。
第十一章 串行接口与应用
11.1 串行通信的基本知识
11.2
MCS-51单片机串行口的结构与
工作方式
11.3
主从式多机通信
11.1 串行通信的基本知识
11.1.1 数据通信的基本概念
1、数据通信 计算机与计算机之间或计算机与其外界的数据传送 通信介质： 电话线、微波中继站、卫星链路和物理电缆 2、通信方式 （1）并行通信 （ 速度快、造价高） （2）串行通信（速度慢、造价低、应用广泛） （3）USB通信（）
数据接收
接收数据时,SCON的REN=1。串行口 采样RXD端,当采样到从1向0的状态跳变时, 就认定是接收到起始位。随后在移位脉冲 的控制下,把接收到的数据位移入接收寄存 器中。直到停止位到来之后把停止位送入 RB8中,并置位中断标志位RI,通知CPU从 SBUF取走接收到的一个字符。
单片机输入输出接口
P3.3/INT1 13
P3.4/T0 14
P3.5/T1 15
P3.6/WR 16
P3.7/RD 17
XTAL2 18
XTAL1 19
GND 20
40 Vcc 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 P2.7 27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4
/*“HELLO”的段码， 最高位送
uchar i; uint j; while(1) ｛ P3=0x01; for(i=0;i<5;i++) ｛ if(P17==1)P1=tab1［i］; else P1=tab2［i］; P3<<=1; for(j=0;j<=25000;j++);
｝｝｝ 课本习题5.8 *关于液晶显示
归纳四个并行口使用的注意事项如下：
1。如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外 部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作 I/O口使用。
2。四个口在作输入口使用时，均应先对其写 “1”，以避免误读。
3。P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻，其 它口则可不必。
4。P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作 I/O口线使用。
用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制 信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出 相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/ 数据信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出 形态。外部不再需要上拉电阻，P0口为真正的双 向I/O口。
操作过程：假如要读外部程序存储器中 0x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口 输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号，再发出 指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器 0x1245单元的内容出现在总线上，由CPU读入程 序指令寄存器，译码执行。
P3.4/T0 14
P3.5/T1 15
P3.6/WR 16
P3.7/RD 17
XTAL2 18
XTAL1 19
GND 20
40 Vcc 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 P2.7 27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4
/*“HELLO”的段码， 最高位送
uchar i; uint j; while(1) ｛ P3=0x01; for(i=0;i<5;i++) ｛ if(P17==1)P1=tab1［i］; else P1=tab2［i］; P3<<=1; for(j=0;j<=25000;j++);
｝｝｝ 课本习题5.8 *关于液晶显示
归纳四个并行口使用的注意事项如下：
1。如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外 部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作 I/O口使用。
2。四个口在作输入口使用时，均应先对其写 “1”，以避免误读。
3。P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻，其 它口则可不必。
4。P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作 I/O口线使用。
用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制 信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出 相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/ 数据信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出 形态。外部不再需要上拉电阻，P0口为真正的双 向I/O口。
操作过程：假如要读外部程序存储器中 0x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口 输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号，再发出 指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器 0x1245单元的内容出现在总线上，由CPU读入程 序指令寄存器，译码执行。
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1．简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
单片机原理及接口技术(第三版)
指令系统与寻址方式
详细讲解单片机的指令系统，包括数据传送、算术 运算、逻辑运算、位操作等指令，以及各种寻址方 式的应用。
汇编语言程序结构
阐述汇编语言程序的基本结构，包括伪指令 、宏定义、子程序等概念及其使用方法。
C51语言基础
C51语言概述
简要介绍C51语言的特点、优势以及与标准C语言的差异。
数据类型与运算符
单片机原理及接口技术(第三版)
目录
• 绪论 • 单片机基本原理 • 单片机接口技术 • 单片机编程语言与程序设计 • 单片机系统扩展与应用 • 单片机应用实例分析 • 实验与课程设计指导
01 绪论
单片机概述
1 2
单片机的定义
单片机是一种将微处理器、存储器、输入输出接 口等集成在一个芯片上的微型计算机。
中断源与中断向量
中断源是引起中断的事件或设备，而中断向量是中断服务 程序的入口地址。
中断优先级与嵌套
不同中断源具有不同的中断优先级，高优先级中断可以打 断低优先级中断的处理过程，实现中断嵌套。
04 单片机编程语言与程序设 计
汇编语言基础
汇编语言概述
介绍汇编语言的特点、作用以及与机器语言 的关系。
课程设计要求：学生需 独立完成选题的分析、 设计、编码、调试和测 试工作，并提交相应的 设计报告和程序代码。 同时，要求学生在设计 过程中注重创新性和实 用性，尽可能提高系统 的性能和稳定性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
实验内容和步骤
熟悉单片机的开发环境，掌握 单片机的编程语言。
完成定时器/计数器实验，掌握 单片机的定时/计数功能。
完成串行通信实验，掌握单片 机的串行通信原理和方法。
单片机原理及其接口技术
进位计数制
十进制。0～9，如45D。 二进制。0，1，如01010011B。 十六进制。0～9，A，B，C，D，E，F，如3BH。 八进制。0～7，如76O。
进位数制之间的转换
十进制转为二进制。 二进制转为十进制。 二进制转为十六进制。 十六进制转为二进制。 十进制转为十六进制。
I/O端口
并行I/O端口－8位
P1、P2、P3、P4
串行I/O端口
并行I/O端口
串行I/O口
定时器/计数器
中断系统
MCS-51单片机的封装
双列直插式封装－HMOS器件 方形封装－CHMOS器件
端口线
控制线
电源线
Vcc：+5V Vss：GND
几种晶振连接电路
8031连接片外存储器
MCS-51单片机的工作方式
复位方式 程序执行方式
单步执行 连续执行 掉电方式 空闲方式
节电方式
编程与校验方式
复位方式
程序执行方式
单步执行
逐条执行用户指令，用于调试用户程序 利用单片机的外部中断功能实现 所有单片机都需要的一种工作方式，被执行程序可 放置在片内或片外ROM中 单片机复位后PC＝0000H，因此需要在0000H放 置一条跳转指令将PC指向程序开始的位置
单片机在DCS中的应用
第2章
MCS-51单片机结构与时序
MCS-51单片机内部结构。
重点：专用寄存器组名称及功能、存储器结构及地址分配、 位地址、I/O端口、定时器与计数器、中断系统
MCS-51单片机引脚及其功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
14
而使用C51编写该程序时，首先将最低字节数据加1， 之后对高的九个字节进行处理。如果较低字节的数值 加1后变为0，那么一定会有进位，较高字节需要加1。 如果较低字节的数值加1后不为0，较高字节不需要加1。
11.3 输入输出接口扩展
作用：对单片机I/O口的信号和外部设备的信号进行协调
概念：I/O接口电路就是处在单片机I/O口和外部设备之间的电路。
6
51单片机的三总线分配：
数据总线： P0口作为8位的数据总线
地址总线： P2口作为高8位地址线， P0口作为低8位地址线
控制总线： ALE、/RD、/WR
7
11.2 数据存储器扩展
概念：数据存储器即随机访问存储器 （Random Access Memory，RAM） 特点：可以读出或写入数据，属于易失性存储器，断电后 存储的数据丢失，经常用于存储程序运行过程中产生的 临时数据。
常用的输出接口：锁存器74LS373、74LS273、74HC573
74LS273是带有清零端的8D触发器，常用作8位地址锁存器。 当清零端 CLR 输入低电平时，输出端Q的数据清零。当 CLR 保持 高电平时，正常工作，在CLK引脚信号的上升沿将输入端1D－ 8D的数据传送并锁存至输出端1Q－8Q。 74LS373是一个带三态缓冲输出的8D触发器，也是常用的地址 锁存器芯片。数据从D0－D7引脚输入，从Q0-Q7引脚输出。 OE 为输出使能信号 LE为锁存使能端，低电平锁存有效 17
OE 引脚为三态输出使能端，低电平有效。
11
【例11－1】在片外扩展SRAM IS62C256AL中，从713FH－7148H地
址连续存放一个长度为10字节的无符号数，假设该数据按照低字节 存放在高地址单元、高字节存放在低地址单元的顺序存放，请编写 程序，将该数据读出，对其加1后写回到原位置。
21
11.4.1 8255A内部结构和引脚功能
数据线D0－D7，负责传输数据信息、状 态信息和控制字，与单片机的P0.0－P0.7 引脚连接。 2. 有三个8位并行I/O口，A口、B口、C口。 分别对应引脚PA0－PA7、PB0－PB7、 PC0－PC7。这些引脚通常和外设相连。 3、RD 、 WR 两个引脚和单片机的同名引脚相连， 单片机通过这两个引脚控制数据从8255A 中读取或写入8255A。 4、CS 是片选信号，低电平有效。只有当该引 脚为低电平时，单片机与8255A之间才能 通信。 1.
CS
0
0 0 0
端口及操作功能
0
0 1 0
单片机从端口A读取数据
单片机从端口B读取数据 单片机从端口C读取数据 单片机向端口A写数据
0
1 1 ×
1
0 1
1
1 1
0
0 0
0
0 0 1
单片机向端口B写数据
单片机向端口C写数据 单片机向8255A控制寄存器写控制字 D0－D7呈高阻状态
× × ×
1
×
1
×
0
【例11－2】使用74LS244作为输入缓冲接口，74LS273作为输出 锁存接口，请编程实现：当按键KEY1按下，LED1灯点亮，其它 单片机P2.0输出为低电平、 /WR 灯熄灭，同理，当 KEYi按键按下， LEDi灯点亮，其它灯熄灭。
输出低电平，使能74HC273送 出LED驱动信号。地址FEFFH。
5.
6.
RESET是复位信号输入引脚，高电平有效。8255A在正常工作之前 需要进行一次复位。 22 两位地址线A1、A0选择四个端口：A口、B口、C口、控制端口
8255A 的内部结构
微 处 理 器
外
设
23
8255A 端口地址表
A1 A0 RD WR 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0
MOVX
MOV DEC
@DPTR ，A
R2,#9 DPL
;回写
;循环次数9次，将高的9个字节加进位位
LOOP: MOVX
ADDC MOVX DEC DJNZ
A,@DPTR
A，#00H @DPTR,A DPL R2,LOOP
;将内容读出
;加进位位 ;将修改后的内容写回原地址 ;修改地址指针 ;判断循环是否结束
单片机P2.0输出为低电平、/RD 输出低电平，使得74LS244被 选通工作，才能获取按键输入 信号。所以输出地址FEFFH。
18
（1）汇编语言程序段： AUXR EQU 8EH 该指令可以使 /RD、 ORL AUXR, #00000010B ；设置EXTRAM=1 ，使用片外RAM P2.0 引脚为低电平 MOV DPTR, #0FEFFH ；地址送 DPTR NEXT: MOVX A, @DPTR ；读74LS244的数据 NOP ；延时，等待74LS244的输出恢复高阻态 NOP 该指令可以使/WR、 NOP P2.0引脚为低电平 NOP MOVX @DPTR,A ；将读入的数据送出，驱动LED NOP NOP NOP NOP SJMP NEXT
动态RAM（Dynamic RAM，DRAM） 分类：
功耗低、价格相对便宜， 但是需要定时刷新才能维持信息不变
静态RAM（Static RAM，SRAM）
造价比DRAM高，但是不需要动态刷新， 信息一经写定就不会变化，和单片机的连接简单， 8 无需添加辅助电路，比较常用
11.2.1 SRAM芯片
1．存储器容量的描述方法： （1）如果数据线有8条，每个存储单元为8位，存储容量可用字 节数表示。
9
2．SRAM芯片的引脚---IS62C256AL
（1）地址线A0－A14：15根地址线，标识 为A0－A14，也就是有32K（215=32K）个 存储单元，即32KB。 （2）数据线D0－D7。 （3）控制线：为输出使能引脚，和单片机 的引脚相连；
/WE是写使能，和单片机的/WR引脚相连； /CS片选引脚，用来选通该芯片工作。
20
11.4、8255A可编程IO接口扩展
8255A: Intel公司的通用可编程并行接口芯片。这一类
芯片在正常工作前需要通过编程来设置其工作方式，所
以称为可编程芯片。 作用：单片机的并行口数量比较少，但是需要并行口的 外设比较多，所以经常需要扩展并行口供外设使用。而 8255A可以提供3个并行口。
1
1
1
0
0
非法状态
D0－D7呈高阻状态
24
11.4.2 8255A控制字
• 两个控制字：方式选择控制字（用来设置8255A的工 作方式）和C口置位/复位控制字（设置C口某一位的 状态 ） 。 • 两个控制字的区分标志：控制字的D7位。 当D7位为1，使用的是方式选择控制字; 当D7位为0，使用的是C口置位/复位控制字。
（4）电源VCC和地GND，使用5V电源供电。
10
11.2.2 单片机和SRAM的接口
存储器的三总线分别与系统分离出的三总线对应相连。
74LS373是8位的锁存器芯片。 当LE引脚输入高电平时，D0－D7的数据被传送到输出端Q0－Q7；
当LE引脚引脚变为低电平，输出端的数据被锁存，输入端数据不影响输出。
3. 重复第2步。
12
使用汇编语言编程时，低字节加1后可能会产生进位，影响Cy标志位， 需要使用ADDC指令将Cy标志位加入到较高字节的求和运算中。
汇编语言程序段： AUXR EQU ORL MOV MOVX ADD 8EH AUXR,#00000010B;设置EXTRAM=1，使用片外RAM DPTR,#7148H ;最低字节地址7148H送DPTR寄存器 A,@DPTR A , #01 ;将最低字节内容读出 ;最低字节加1，并形成Cy标志位
第11章 单片机常用接口
2
主要内容
11.1、单片机最小系统 11.2、数据存储器扩展 11.3、输入输出接口扩展 11.4、8255A可编程I/O接口扩展
11.5、单片机与外部A/D、D/A转换电路的接口
11.6、单片机与键盘的接口 11.7、单片机与LED显示器的接口 11.8、单片机与光电耦合器件的接口 11.9、单片机与继电器的接口
• 使用：都是写到控制字端口(A1A0=11)
25
1．方式选择控制字
D7 D7=1 标志位 A口工作方式选择 00：方式0 01：方式1 1x：方式2 A口I/O D4=1：输入 D4=0：输出 B口I/O D1=1：输入 D1=0：输出 B口工作方式选择 0：方式0 1：方式1 C口高4位I/O D3=1：输入 D3=0：输出 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C口低4位I/O D0=1：输入 D0=0：输出
复位电路
晶振电路
5
最小系统作为应用的核心，可以为用户扩展提供三总线：
地址总线（AB）：输出,传送单片机要访问的外设或者接 口的地址信息，决定了单片机的最大寻址能力。
如果单片机提供16条地址总线，可以访问的地址空间为216，即64KB。
数据总线（DB）:双向, 用来传送数据信息。通过数据总 线，单片机可以和内存或其它总线器件之间传送数据。数 据总线的宽度决定了一次可以操作的数据位数。 控制总线（CB）:用来传送控制信号。每一个控制线上信 号的传输方向是确定的、单向的，输入或者输出。
13
C51程序： void main( ) { unsigned char i,x; AUXR =AUXR | 0x02; XBYTE[0x7148]=XBYTE[0x7148]+1; //将最低字节数据加1。 x=XBYTE[0x7148];//最低字节暂存至x，可以作为是否有进位的判断条件 for(i=0;i<9;i++) { if (x==0) //当x==0条件成立，一定有进位，否则，无进位。 { XBYTE[0x7147-i]=XBYTE[0x7147-i]+1; // x==0成立，有进位，高字节加1 x= XBYTE[0x7147-i]; //暂存该字节数据，作为下次判断进位的条件 } else break; // x==0条件不成立，说明没有进位，退出循环。 } while(1) ; }
而使用C51编写该程序时，首先将最低字节数据加1， 之后对高的九个字节进行处理。如果较低字节的数值 加1后变为0，那么一定会有进位，较高字节需要加1。 如果较低字节的数值加1后不为0，较高字节不需要加1。
11.3 输入输出接口扩展
作用：对单片机I/O口的信号和外部设备的信号进行协调
概念：I/O接口电路就是处在单片机I/O口和外部设备之间的电路。
6
51单片机的三总线分配：
数据总线： P0口作为8位的数据总线
地址总线： P2口作为高8位地址线， P0口作为低8位地址线
控制总线： ALE、/RD、/WR
7
11.2 数据存储器扩展
概念：数据存储器即随机访问存储器 （Random Access Memory，RAM） 特点：可以读出或写入数据，属于易失性存储器，断电后 存储的数据丢失，经常用于存储程序运行过程中产生的 临时数据。
常用的输出接口：锁存器74LS373、74LS273、74HC573
74LS273是带有清零端的8D触发器，常用作8位地址锁存器。 当清零端 CLR 输入低电平时，输出端Q的数据清零。当 CLR 保持 高电平时，正常工作，在CLK引脚信号的上升沿将输入端1D－ 8D的数据传送并锁存至输出端1Q－8Q。 74LS373是一个带三态缓冲输出的8D触发器，也是常用的地址 锁存器芯片。数据从D0－D7引脚输入，从Q0-Q7引脚输出。 OE 为输出使能信号 LE为锁存使能端，低电平锁存有效 17
OE 引脚为三态输出使能端，低电平有效。
11
【例11－1】在片外扩展SRAM IS62C256AL中，从713FH－7148H地
址连续存放一个长度为10字节的无符号数，假设该数据按照低字节 存放在高地址单元、高字节存放在低地址单元的顺序存放，请编写 程序，将该数据读出，对其加1后写回到原位置。
21
11.4.1 8255A内部结构和引脚功能
数据线D0－D7，负责传输数据信息、状 态信息和控制字，与单片机的P0.0－P0.7 引脚连接。 2. 有三个8位并行I/O口，A口、B口、C口。 分别对应引脚PA0－PA7、PB0－PB7、 PC0－PC7。这些引脚通常和外设相连。 3、RD 、 WR 两个引脚和单片机的同名引脚相连， 单片机通过这两个引脚控制数据从8255A 中读取或写入8255A。 4、CS 是片选信号，低电平有效。只有当该引 脚为低电平时，单片机与8255A之间才能 通信。 1.
CS
0
0 0 0
端口及操作功能
0
0 1 0
单片机从端口A读取数据
单片机从端口B读取数据 单片机从端口C读取数据 单片机向端口A写数据
0
1 1 ×
1
0 1
1
1 1
0
0 0
0
0 0 1
单片机向端口B写数据
单片机向端口C写数据 单片机向8255A控制寄存器写控制字 D0－D7呈高阻状态
× × ×
1
×
1
×
0
【例11－2】使用74LS244作为输入缓冲接口，74LS273作为输出 锁存接口，请编程实现：当按键KEY1按下，LED1灯点亮，其它 单片机P2.0输出为低电平、 /WR 灯熄灭，同理，当 KEYi按键按下， LEDi灯点亮，其它灯熄灭。
输出低电平，使能74HC273送 出LED驱动信号。地址FEFFH。
5.
6.
RESET是复位信号输入引脚，高电平有效。8255A在正常工作之前 需要进行一次复位。 22 两位地址线A1、A0选择四个端口：A口、B口、C口、控制端口
8255A 的内部结构
微 处 理 器
外
设
23
8255A 端口地址表
A1 A0 RD WR 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0
MOVX
MOV DEC
@DPTR ，A
R2,#9 DPL
;回写
;循环次数9次，将高的9个字节加进位位
LOOP: MOVX
ADDC MOVX DEC DJNZ
A,@DPTR
A，#00H @DPTR,A DPL R2,LOOP
;将内容读出
;加进位位 ;将修改后的内容写回原地址 ;修改地址指针 ;判断循环是否结束
单片机P2.0输出为低电平、/RD 输出低电平，使得74LS244被 选通工作，才能获取按键输入 信号。所以输出地址FEFFH。
18
（1）汇编语言程序段： AUXR EQU 8EH 该指令可以使 /RD、 ORL AUXR, #00000010B ；设置EXTRAM=1 ，使用片外RAM P2.0 引脚为低电平 MOV DPTR, #0FEFFH ；地址送 DPTR NEXT: MOVX A, @DPTR ；读74LS244的数据 NOP ；延时，等待74LS244的输出恢复高阻态 NOP 该指令可以使/WR、 NOP P2.0引脚为低电平 NOP MOVX @DPTR,A ；将读入的数据送出，驱动LED NOP NOP NOP NOP SJMP NEXT
动态RAM（Dynamic RAM，DRAM） 分类：
功耗低、价格相对便宜， 但是需要定时刷新才能维持信息不变
静态RAM（Static RAM，SRAM）
造价比DRAM高，但是不需要动态刷新， 信息一经写定就不会变化，和单片机的连接简单， 8 无需添加辅助电路，比较常用
11.2.1 SRAM芯片
1．存储器容量的描述方法： （1）如果数据线有8条，每个存储单元为8位，存储容量可用字 节数表示。
9
2．SRAM芯片的引脚---IS62C256AL
（1）地址线A0－A14：15根地址线，标识 为A0－A14，也就是有32K（215=32K）个 存储单元，即32KB。 （2）数据线D0－D7。 （3）控制线：为输出使能引脚，和单片机 的引脚相连；
/WE是写使能，和单片机的/WR引脚相连； /CS片选引脚，用来选通该芯片工作。
20
11.4、8255A可编程IO接口扩展
8255A: Intel公司的通用可编程并行接口芯片。这一类
芯片在正常工作前需要通过编程来设置其工作方式，所
以称为可编程芯片。 作用：单片机的并行口数量比较少，但是需要并行口的 外设比较多，所以经常需要扩展并行口供外设使用。而 8255A可以提供3个并行口。
1
1
1
0
0
非法状态
D0－D7呈高阻状态
24
11.4.2 8255A控制字
• 两个控制字：方式选择控制字（用来设置8255A的工 作方式）和C口置位/复位控制字（设置C口某一位的 状态 ） 。 • 两个控制字的区分标志：控制字的D7位。 当D7位为1，使用的是方式选择控制字; 当D7位为0，使用的是C口置位/复位控制字。
（4）电源VCC和地GND，使用5V电源供电。
10
11.2.2 单片机和SRAM的接口
存储器的三总线分别与系统分离出的三总线对应相连。
74LS373是8位的锁存器芯片。 当LE引脚输入高电平时，D0－D7的数据被传送到输出端Q0－Q7；
当LE引脚引脚变为低电平，输出端的数据被锁存，输入端数据不影响输出。
3. 重复第2步。
12
使用汇编语言编程时，低字节加1后可能会产生进位，影响Cy标志位， 需要使用ADDC指令将Cy标志位加入到较高字节的求和运算中。
汇编语言程序段： AUXR EQU ORL MOV MOVX ADD 8EH AUXR,#00000010B;设置EXTRAM=1，使用片外RAM DPTR,#7148H ;最低字节地址7148H送DPTR寄存器 A,@DPTR A , #01 ;将最低字节内容读出 ;最低字节加1，并形成Cy标志位
第11章 单片机常用接口
2
主要内容
11.1、单片机最小系统 11.2、数据存储器扩展 11.3、输入输出接口扩展 11.4、8255A可编程I/O接口扩展
11.5、单片机与外部A/D、D/A转换电路的接口
11.6、单片机与键盘的接口 11.7、单片机与LED显示器的接口 11.8、单片机与光电耦合器件的接口 11.9、单片机与继电器的接口
• 使用：都是写到控制字端口(A1A0=11)
25
1．方式选择控制字
D7 D7=1 标志位 A口工作方式选择 00：方式0 01：方式1 1x：方式2 A口I/O D4=1：输入 D4=0：输出 B口I/O D1=1：输入 D1=0：输出 B口工作方式选择 0：方式0 1：方式1 C口高4位I/O D3=1：输入 D3=0：输出 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C口低4位I/O D0=1：输入 D0=0：输出
复位电路
晶振电路
5
最小系统作为应用的核心，可以为用户扩展提供三总线：
地址总线（AB）：输出,传送单片机要访问的外设或者接 口的地址信息，决定了单片机的最大寻址能力。
如果单片机提供16条地址总线，可以访问的地址空间为216，即64KB。
数据总线（DB）:双向, 用来传送数据信息。通过数据总 线，单片机可以和内存或其它总线器件之间传送数据。数 据总线的宽度决定了一次可以操作的数据位数。 控制总线（CB）:用来传送控制信号。每一个控制线上信 号的传输方向是确定的、单向的，输入或者输出。
13
C51程序： void main( ) { unsigned char i,x; AUXR =AUXR | 0x02; XBYTE[0x7148]=XBYTE[0x7148]+1; //将最低字节数据加1。 x=XBYTE[0x7148];//最低字节暂存至x，可以作为是否有进位的判断条件 for(i=0;i<9;i++) { if (x==0) //当x==0条件成立，一定有进位，否则，无进位。 { XBYTE[0x7147-i]=XBYTE[0x7147-i]+1; // x==0成立，有进位，高字节加1 x= XBYTE[0x7147-i]; //暂存该字节数据，作为下次判断进位的条件 } else break; // x==0条件不成立，说明没有进位，退出循环。 } while(1) ; }