第9章 扩展输入输出
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计算机组成与结构课件第九章输入输出设备
02
打印机的种类繁多，按照工作原理可以分为喷墨、激光、热转印等多 种类型。
03
打印机的性能指标包括打印速度、打印分辨率、打印幅面等，这些指 标直接影响打印质量和效率。
04
随着数字化时代的到来，打印机市场也在不断发展和变化，无线连接 、智能打印等新技术不断涌现。
投影仪
投影仪按照工作原理可以分为LCD投影仪、 DLP投影仪等多种类型。
用户。
显示器按照工作原理可以分为 CRT（阴极射线管）、LCD（液 晶显示）、LED（发光二极管显
示）等类型。
显示器的主要性能指标包括分 辨率、刷新率、亮度、对比度 等，这些指标直接影响显示效 果。
显示器的发展趋势是向着更高 分辨率、更广色域、更低能耗 等方向发展。
打印机
01
打印机是将计算机中的数据以纸质形式输出的设备。
音响设备的主要性能指标包括音 质、音量、频响等，这些指标直
接影响声音的播放效果。
随着数字化时代的到来，音响设 备也在不断发展和变化，无线连 接、智能控制等新技术不断涌现
。
PART 04
输入输出设备的接口技术
USB接口
总结词
USB接口是一种常见的连接设备接口，具有即插即用、高速传输和广泛兼容性 等特点。
定义
输入输出设备是计算机系统中用于与外部环境进行信息交互的部件。它们能够将外部数据和信息转换为计算机能 够处理的格式，并将处理结果输出到外部环境。
分类
输入输出设备可以根据其功能和用途分为多种类型，如输入设备、输出设备和存储设备。输入设备用于向计算机 输入数据和信息，如键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备用于将计算机处理的结果输出给用户，如显示器、打印机 、音响等；存储设备用于存储数据和程序，如硬盘、光盘等。
打印机的种类繁多，按照工作原理可以分为喷墨、激光、热转印等多 种类型。
03
打印机的性能指标包括打印速度、打印分辨率、打印幅面等，这些指 标直接影响打印质量和效率。
04
随着数字化时代的到来，打印机市场也在不断发展和变化，无线连接 、智能打印等新技术不断涌现。
投影仪
投影仪按照工作原理可以分为LCD投影仪、 DLP投影仪等多种类型。
用户。
显示器按照工作原理可以分为 CRT（阴极射线管）、LCD（液 晶显示）、LED（发光二极管显
示）等类型。
显示器的主要性能指标包括分 辨率、刷新率、亮度、对比度 等，这些指标直接影响显示效 果。
显示器的发展趋势是向着更高 分辨率、更广色域、更低能耗 等方向发展。
打印机
01
打印机是将计算机中的数据以纸质形式输出的设备。
音响设备的主要性能指标包括音 质、音量、频响等，这些指标直
接影响声音的播放效果。
随着数字化时代的到来，音响设 备也在不断发展和变化，无线连 接、智能控制等新技术不断涌现
。
PART 04
输入输出设备的接口技术
USB接口
总结词
USB接口是一种常见的连接设备接口，具有即插即用、高速传输和广泛兼容性 等特点。
定义
输入输出设备是计算机系统中用于与外部环境进行信息交互的部件。它们能够将外部数据和信息转换为计算机能 够处理的格式，并将处理结果输出到外部环境。
分类
输入输出设备可以根据其功能和用途分为多种类型，如输入设备、输出设备和存储设备。输入设备用于向计算机 输入数据和信息，如键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备用于将计算机处理的结果输出给用户，如显示器、打印机 、音响等；存储设备用于存储数据和程序，如硬盘、光盘等。
扩展输入输出PPT课件
• ① AT89S51可以通过“MOVX @Ri，A”指令把输出数据送到B口的输出数
据锁存器，82C55收到后便令输出缓冲器满引脚
（PC1）变低，以通知
输出设备输出的数据已在PB口的PB7～PB0上。
• ② 输出外设收到
上低电平后，先从PB7～PB0上取走输出数据，然后使
B 变低电平，以通知82C55输出外设已收到82C55输出的数据。
A，#0C2H
；设定命令控制字
• MOV
A，#08H ； 方式控制字08H送A
• MOVX
@DPTR，A ； 08H送控制字寄存器，PC4清0
23
24
24
（1）具有两个8位端口（PA、PB）和两个4位端口（PC的 上半部分和下半部分）。
（2）任何端口都可以设定为输入或输出，各端口的输入、 输出共有16种组合。
PA口、PB口和PC口均可设定为方式0，并可根据需要，向 控制寄存器写入工作方式控制字，规定各端口为输入或输 出方式。
54
55
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56
57
• 1．存储器方式
• 存储器方式用于对片内256B RAM单元进行读/写，若IO/ =0且
=0，
则 AT 8 9 S 5 1 可 通 过 A D 7 ～ A D 0 上 的 地 址 选 择 R A M 存 储 器 中 任 意 单 元 读 / 写 。
• 2．I/OM方式 CE
• MOV
R1，＃7FH ；控制口地址7FH→R1
• MOV
A，＃0BH ；控制字0BH→A
• MOVX
@R1， A ；控制字7FH→控制口，把PC5置1
44
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• 如果想把PC口的PC5复位，相应的控制字0AH，程序如下：
第9章 扩展输入输出
6
9.4 用AT89S51单片机的串行口扩展并行口
AT89S51单片机串行口的方式0用于I/O扩展。在方式0时， 串行口为同步移位寄存器工作方式，其波特率是固定的，为 fosc/12（fosc为系统的振荡器频率）。数据由RXD端 （P3.0）输入，同步移位时钟由TXD端（P3.1）输出。发送、
接收的数据是8位，低位在先。
10
5
【例9-6】电路如图9-11，编程把开关S7-S0状态通过 74LS373输出端的8个发光二极管显示出来。程序如下：
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char ……
uchar i
i=XBYTE[0xf7ff] XBYTE[0xf7ff]=i ……
多个8位输入口时，相邻两芯片的首尾（QH与SIN）相连。
9
【例9-10】 下面的程序是从16位扩展口读入4组数据（每
组2B），并存入到内部RAM 缓冲区。参考程序如下。
# include <reg51.h> sbit P1_0=P1^0; void main() { unsigned char i; SCON=0x10; //串口工作于移位寄存器方式 P1_0=1; while (!RI) {;} RI=0; //接收完一帧数据并行输入口
图9-12所示为串行口外接两片74LS165扩展两个8位并
行输入口的接口电路。
图9-12 利用74LS165扩展并行输入口
74LS165是8位并行输入串行输出的寄存器。当74LS165 的S/L*端由高到低时，并行输入端数据被置入寄存器； 当S/L*=1，且时钟禁止端（第15脚）为低电平时，允许 TXD（P3.1）移位时钟输入，这时在时钟脉冲作用下，数据
单片机原理及接口技术课后习题第9章 答案
第九章复习思考题1. 计算机系统中为什么要设置输入输出接口输入/输出接口电路是CPU与外设进行数据传输的桥梁。
外设输入给CPU的数据，首先由外设传递到输入接口电路，再由CPU从接口获取；而CPU输出到外设的数据，先由CPU 输出到接口电路，然后与接口相接的外设获得数据。
CPU与外设之间的信息交换，实际上是与I/O接口电路之间的信息交换。
2. 简述输入输出接口的作用。
I/O接口电路的作用主要体现在以下几个方面：（1）实现单片机与外设之间的速度匹配；（2）实现输出数据锁存；（3）实现输入数据三态缓冲；（4）实现数据格式转换。
3. 在计算机系统中，CPU与输入输出接口之间传输数据的控制方式有哪几种各有什么特点在计算机系统中，CPU与I/O接口之间传输数据有3种控制方式：无条件方式，条件方式，中断方式，直接存储器存取方式。
在无条件方式下，只要CPU执行输入/输出指令，I/O接口就已经为数据交换做好了准备，也就是在输入数据时，外设传输的数据已经传送至输入接口，数据已经在输入接口端准备好；输出数据时，外设已经把上一次输出的数据取走，输出接口已经准备好接收新的数据。
条件控制方式也称为查询方式。
CPU进行数据传输时，先读接口的状态信息，根据状态信息判断接口是否准备好，如果没有准备就绪，CPU将继续查询接口状态，直到其准备好后才进行数据传输。
在中断控制方式下，当接口准备好数据传输时向CPU提出中断请求，如果满足中断响应条件，CPU则响应，这时CPU才暂时停止执行正在执行的程序，转去执行中断处理程序进行数据传输。
传输完数据后，返回原来的程序继续执行。
直接存储器存取方式即DMA方式，它由硬件完成数据交换，不需要CPU的介入，由DMA 控制器控制，使数据在存储器与外设之间直接传送。
4. 采用74LS273和74LS244为8051单片机扩展8路输入和8路输出接口，设外设8个按钮开关和8个LED，每个按钮控制1个LED，设计接口电路并编制检测控制程序。
输入输出接口扩展ppt课件
注意： MOVX @DPTR , A; 写操作，产生 WR 低电平信号
2019/18/29
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一、可编程芯片8155的扩展
Intel 8155是一个具有RAM、I/O和计数器的通用可编程接口 芯片。其具有的资源为
256B的静态RAM；
17 16 29 30 11 10
3 5 7 9
2 Y4 2 Y3 2 Y2 2 Y1
B4 B3 B2 B1 2G
17 15 13 11 19
12 14 16 18
1 Y4 1 Y3 1 Y2 1 Y1
A4 A3 A2 A1 1G
8 6 4 2 1
7 4LS2 44
A 1
3 2
7 4LS3 2
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联络线； CS：片选线，低电平有效。
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RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连。 ALE：地址锁存线，高电平有效。 IO/M：RAM或I/O口的选择线。当为0时，选中8155的256 B RAM；当为1时，
（仅当p2.7=0且WR=0时，clk才为0，数据被打入。）
所以，当单片机从74LS244输出数据是应该为：
MOV DPTR，#7FFFH ；将74LS244的口地址送入DPTR
MOVX @DPTR，A ；从ACC 向74LS244的端口写数据 ; P2.7=0&WR=0,数据被打入到2732锁 存器
P0. 0 P0. 1 P0. 2 P0. 3 P0. 4 P0. 5 P0. 6 P0. 7
P2. 0
P2. 1
MCS-51
P2. 2 P2. 3
P2. 4
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一、可编程芯片8155的扩展
Intel 8155是一个具有RAM、I/O和计数器的通用可编程接口 芯片。其具有的资源为
256B的静态RAM；
17 16 29 30 11 10
3 5 7 9
2 Y4 2 Y3 2 Y2 2 Y1
B4 B3 B2 B1 2G
17 15 13 11 19
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1 Y4 1 Y3 1 Y2 1 Y1
A4 A3 A2 A1 1G
8 6 4 2 1
7 4LS2 44
A 1
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7 4LS3 2
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联络线； CS：片选线，低电平有效。
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RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连。 ALE：地址锁存线，高电平有效。 IO/M：RAM或I/O口的选择线。当为0时，选中8155的256 B RAM；当为1时，
（仅当p2.7=0且WR=0时，clk才为0，数据被打入。）
所以，当单片机从74LS244输出数据是应该为：
MOV DPTR，#7FFFH ；将74LS244的口地址送入DPTR
MOVX @DPTR，A ；从ACC 向74LS244的端口写数据 ; P2.7=0&WR=0,数据被打入到2732锁 存器
P0. 0 P0. 1 P0. 2 P0. 3 P0. 4 P0. 5 P0. 6 P0. 7
P2. 0
P2. 1
MCS-51
P2. 2 P2. 3
P2. 4
单片机教程 第9章-串口通信
9.2
MCS-51单片机串行接口
方式1所传送的波特率取决于定时器T1的溢出 率和特殊功能寄存器PCON中SMOD的值,即方式1的
波特率=(2SMOD/32)×定时器T1的溢出率。
②方式1接收：当串行口置为方式1,且REN=1 时,串行口处于方式1输入状态。它以所选波特率 的16倍的速率采样RXD引脚状态。
示字符的结束。异步传送的字符格式如图所示。 ①字符帧：也叫数据帧，由起始位、数据位、奇 偶校验位和停止位4个部分组成。
9.1
串行通信基础
9.1
串行通信基础
②波特率：就是数据的传送速率,即每秒钟传送的 二进制位数，单位：位/秒。 说明：要求发送端与接收端的波特率必须一 致。波特率越高，传送速度越快。
9.1
串行通信基础
下图为以上两种通信方式的示意图。由图可知, 假设并行传送N位数据所需时间为T,那么串行传送 的时间至少为NT,实际上总是大于NT的。
9.1
串行通信基础
9.1.1
串行通信的分类
1、异步通信
异步传送的特点是数据在线路上的传送不连
续。在传送时,数据是以一个字符为单位进行传送
的。它用一个起始位表示字符的开始,用停止位表
;清0接收中断标志 ;接收数据 ;取奇偶校验位 ;偶校验时转L1 ;奇校验时RB8为0转出错处理
;偶校验时RB8为1转出错处理 ;奇偶校验对时存入数据 ;修改指针 ;恢复现场 ;中断返回 ;出错处理 ;中断返回
L1: L2:
ERR:
9.2
MCS-51单片机串行接口
4、方式3 方式3为波特率可变的9位异步通信方式,除了
fOSC 2 SMOD 64
T 1溢出率2 SMOD 32
扩展输入输出-资料.ppt
7
1．独立编址 I/O端口地址空间和存储器地址空间分开编址。优点是 I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但 需要设置一套专门的读写I/O端口的指令和控制信号。 2．统一编址 把I/O端口与数据存储器单元同等对待。I/O端口和外部 数据存储器RAM统一编址。因此外部数据存储器空间也包 括I/O端口在内。 优点是不需专门的I/O指令。缺点是需要把数据存储器 单元地址与I/O端口的地址划分清楚，避免数据冲突。
2
9.3 AT89S51扩展I/O接口芯片81C55的设计 9.3.1 81C55芯片介绍 9.3.2 81C55的工作方式 9.3.3 AT89S51单片机与81C55的接口设计及软件编程
9.4 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.5 用AT89S51单片机的串行口扩展并行口
9.5.1 用74LS165扩展并行输入口 9.5.2 用74LS164扩展并行输出口 9.6 用I/O口控制的声音报警接口 9.6.1 蜂鸣音报警接口 9.6.2 音乐报警接口
11
图9-1 82C55的引脚图
图9-2 82C55的内部结构
12
1．引脚说明 共40个引脚，引脚功能如下： D7～D0：三态双向数据线，与单片机的P0口连接，用 来与单片机之间传送数据信息。 C S ：片选信号线，低有效，表示本芯片被选中。 R D ：读信号线，低有效，读82C55端口数据的控制 信号。 W R ：写信号线，低电平有效，用来向82C55写入端 口数据的控制信号。 VCC：+5V电源。
2．查询传送 又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设 “准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬件 连线和查询程序简单，但工作效率不高。
9
3．中断传送 为了提高单片机对外设的工作效率，通常采用中断传送 方式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好 后，才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中 断服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效率。 9.1.4 I/O接口电路 常用的外围I/O接口芯片： （1）82C55：可编程通用并行接口（3个8位I/O口）。
1．独立编址 I/O端口地址空间和存储器地址空间分开编址。优点是 I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但 需要设置一套专门的读写I/O端口的指令和控制信号。 2．统一编址 把I/O端口与数据存储器单元同等对待。I/O端口和外部 数据存储器RAM统一编址。因此外部数据存储器空间也包 括I/O端口在内。 优点是不需专门的I/O指令。缺点是需要把数据存储器 单元地址与I/O端口的地址划分清楚，避免数据冲突。
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9.3 AT89S51扩展I/O接口芯片81C55的设计 9.3.1 81C55芯片介绍 9.3.2 81C55的工作方式 9.3.3 AT89S51单片机与81C55的接口设计及软件编程
9.4 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.5 用AT89S51单片机的串行口扩展并行口
9.5.1 用74LS165扩展并行输入口 9.5.2 用74LS164扩展并行输出口 9.6 用I/O口控制的声音报警接口 9.6.1 蜂鸣音报警接口 9.6.2 音乐报警接口
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图9-1 82C55的引脚图
图9-2 82C55的内部结构
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1．引脚说明 共40个引脚，引脚功能如下： D7～D0：三态双向数据线，与单片机的P0口连接，用 来与单片机之间传送数据信息。 C S ：片选信号线，低有效，表示本芯片被选中。 R D ：读信号线，低有效，读82C55端口数据的控制 信号。 W R ：写信号线，低电平有效，用来向82C55写入端 口数据的控制信号。 VCC：+5V电源。
2．查询传送 又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设 “准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬件 连线和查询程序简单，但工作效率不高。
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3．中断传送 为了提高单片机对外设的工作效率，通常采用中断传送 方式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好 后，才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中 断服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效率。 9.1.4 I/O接口电路 常用的外围I/O接口芯片： （1）82C55：可编程通用并行接口（3个8位I/O口）。
清华计算机组成原理课件09输入输出设备
详细描述
键盘的工作原理是将用户的按键操作转换为电信号，通过接口电路将电信号传递给计算 机。键盘的按键通常由机械结构支撑，当按键被按下时，机械结构会触发相应的电信号 。现代键盘技术不断发展，出现了各种不同类型的键盘，如机械键盘、薄膜键盘、静音
键盘等，以满足不同用户的需求。
显示器的工作原理与技术发展
总结词
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
打印机的工作原理与技术发展
要点一
总结词
要点二
详细描述
打印机作为计算机的输出设备，其工作原理是将计算机内 部的数据以纸质的形式输出。随着技术的进步，打印机的 打印速度、打印质量、打印成本等方面也在不断提升。
打印机的工作原理是利用打印头将墨水或碳粉喷射到纸张 上，形成图像。打印机的类型有很多种，如喷墨打印机、 激光打印机、热转印打印机等。随着技术的发展，打印机 的打印速度越来越快，打印质量越来越高，打印成本也越 来越低。同时，随着3D打印技术的出现和发展，打印机已 经可以用于制造各种复杂的三维物体。
输入输出设备的性能指标
传输速率
输入输出设备的传输速率是指 单位时间内传输数据的量，是
衡量设备性能的重要指标。
精度
输入输出设备的精度是指其传 输数据的准确性，精度越高， 数据失真越小。
可靠性
输入输出设备的可靠性是指其 稳定性和持久性，能够保证长 时间的正常工作。
兼容性
输入输出设备的兼容性是指其 能够支持的设备和软件范围， 兼容性越高，适用范围越广。
分类
输入输出设备可以根据其功能和传输介质的不同，分为多种类型，如键盘、鼠 标、显示器、打印机、扫描仪、摄像头等。
键盘的工作原理是将用户的按键操作转换为电信号，通过接口电路将电信号传递给计算 机。键盘的按键通常由机械结构支撑，当按键被按下时，机械结构会触发相应的电信号 。现代键盘技术不断发展，出现了各种不同类型的键盘，如机械键盘、薄膜键盘、静音
键盘等，以满足不同用户的需求。
显示器的工作原理与技术发展
总结词
感谢观看
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THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
打印机的工作原理与技术发展
要点一
总结词
要点二
详细描述
打印机作为计算机的输出设备，其工作原理是将计算机内 部的数据以纸质的形式输出。随着技术的进步，打印机的 打印速度、打印质量、打印成本等方面也在不断提升。
打印机的工作原理是利用打印头将墨水或碳粉喷射到纸张 上，形成图像。打印机的类型有很多种，如喷墨打印机、 激光打印机、热转印打印机等。随着技术的发展，打印机 的打印速度越来越快，打印质量越来越高，打印成本也越 来越低。同时，随着3D打印技术的出现和发展，打印机已 经可以用于制造各种复杂的三维物体。
输入输出设备的性能指标
传输速率
输入输出设备的传输速率是指 单位时间内传输数据的量，是
衡量设备性能的重要指标。
精度
输入输出设备的精度是指其传 输数据的准确性，精度越高， 数据失真越小。
可靠性
输入输出设备的可靠性是指其 稳定性和持久性，能够保证长 时间的正常工作。
兼容性
输入输出设备的兼容性是指其 能够支持的设备和软件范围， 兼容性越高，适用范围越广。
分类
输入输出设备可以根据其功能和传输介质的不同，分为多种类型，如键盘、鼠 标、显示器、打印机、扫描仪、摄像头等。
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9.5.1 用74LS165扩展并行输入口
9.5.2 用74LS164扩展并行输出口 9.6 用I/O口控制的声音报警接口 9.6.1 蜂鸣音报警接口 9.6.2 音乐报警接口
3
内容概要
AT89S51有4个I/O口P0~P3，真正用作I/O口线的只有
P1口的8位I/O口线和P3口的某些位线。因此，大多需要外
器。
通常PA口、PB口作为输入/输出口，PC口既可作为输 入/输出口，也可在软件控制下，分为两个4位的端口，作 为端口PA、PB选通方式操作时的状态控制信号。
15
（2）A组和B组控制电路
是两组根据AT89S51写入的“命令字”控制82C55工 作方式的控制电路。A组控制PA口和PC口的上半部 （PC7～PC4）；B组控制PB口和PC口的下半部 （PC3～PC0），并可用“命令字”来对端口PC的每一
27
2．方式1
是一种采用应答联络的输入/输出工作方式。 PA口、PB口皆可设成这种工作方式。 在方式1下，82C55的PA口和PB口通常用于I/O数据的 传送，PC口用作PA口和PB口的应答联络信号线，以实现
采用中断方式来传送I/O数据。
PC口的PC7～PC0的应答联络线是规定好的，其各位 分配如图9-5和图9-7所示，图中，标有I/O的各位仍可用作
外设发来的且已进入输入缓冲器的数据，高有效。
INTR：由82C55向AT89S51单片机发出的中断请求信号，
口数据的控制信号。 VCC：+5V电源。
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PA7～PA0：端口A输入/输出线。
PB7～PB0：端口B输入/输出线。
PC7～PC0：端口C输入/输出线。 A1、A0：地址线，用来选择82C55内部的4个端口。 RESET：复位引脚，高电平有效。 2．内部结构
如图9-2所示，3个并行数据输入/输出端口，两种工作
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基本输入/输出，不作应答联络用。
下介绍方式1输入/输出时的应答联络信号与工作原理。
28
（1）方式1输入
方式1输入应答联络信号如图9-5所示。其中 STB 与 IBF为一对应答联络信号。各应答联络信号的功能如下。
STB ：是由输入外设发给82C55的选通输入信号，低
有效。
IBF：输入缓冲器满，应答信号。82C55通知外设已收到
第9章
AT89S51单片机 的I/O扩展
1
第9章 9.1 I/O接口扩展概述 9.1.1 扩展的I/O接口功能 9.1.2 I/O端口的编址
目录
9.1.3 I/O数据的传送方式
9.1.4 I/O接口电路 9.2 AT89S51扩展I/O接口芯片82C55的设计 9.2.1 82C55芯片简介 9.2.2 工作方式选择控制字及端口PC置位/复位控制字
8
9.1.3 I/O数据的传送方式
为了实现和不同外设的速度匹配，必须根据不同外设选 择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据传送方式有：同步传 送、异步传送和中断传送。 1．同步传送 同步传送又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度 相比拟时，常采用同步传送方式，典型的同步传送是单片 机和外部数据存储器之间的数据传送。
先介绍可编程并行I/O接口芯片82C55的应用特性，然
后介绍AT89S51与82C55的接口电路以及软件设计。 9.2.1 82C55芯片简介 Intel公司的可编程并行I/O接口芯片，3个8位并行I/O口， 3种工作方式，单片机与多种外设连接时的中间接口电路。
引脚及内部结构如图9-1和图9-2所示。
3种工作方式方式控制字来决定。格式如图9-3所示。
最高位D7=1，为本方式控制字的标志，以便与另一控制 字相区别（最高位D7 = 0）。
19
图9-3
82C55的方式控制字格式
20
PC口分两部分，随PA口称为A组，随PB口称为B组。其中
PA口可工作于方式0、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。 【例9-1】 AT89S51向82C55的控制字寄存器写入工作
1．实现和不同外设的速度匹配
大多数外设的速度很慢，无法和µs量级的单片机速度 相比。单片机在与外设间进行数据传送时，只有在确认外 设已为数据传送做好准备的前提下才能进行数据传送。外 设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态 信息，以实现单片机与外设之间的速度匹配。
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2．输出数据锁存
与外设比，单片机的工作速度快，数据在数据总线上保
MOV DPTR，#××××H ； 控制寄存器端口地址
；××××H送DPTR
MOV A，#07H ； 方式控制字83H送A
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图9-4 PC口按位置位/复位控制字格式
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MOVX
………… MOV
@DPTR，A； 控制字83H送控制寄存器，把PC3置1
DPTR，#××××H； 控制字寄存器端口地址送DPTR
方式控制字95H，根据图9-3，将82C55编程设置为：PA口 方式0输入，PB口方式1输出，PC口的上半部分（PC7～PC4）
输出，PC口的下半部分（PC3～PC0）输入。
MOV DPTR，#××××H ；控制字寄存器端口地址 ；××××H送DPTR
MOV
MOVX
A，#95H
@DPTR，A
； 方式控制字83H送A
部I/O接口的扩展。
介绍AT89S51与两种常用的可编程I/O接口芯片82C55 和81C55的扩展接口设计。此外还介绍使用廉价的 74LSTTL芯片扩展并行I/O接口以及用AT89S51串行口来 扩展并行I/O接口的设计。最后介绍使用I/O口控制的声音
报警接口。
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9.1 I/O接口扩展概述
扩展I/O接口与扩展存储器一样，都属于系统扩展的内 容。扩展的I/O接口应该具有哪些功能？ 9.1.1 扩展的I/O接口功能 扩展的I/O接口电路主要应满足以下功能要求。
方式的控制电路，一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据 总线缓冲器。
各部件的功能如下：
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（1）端口PA、PB、PC
3个8位并行口PA、PB和PC，都可以选为输入/输出工 作模式，功能和结构上有差异。 PA口：一个8位数据输出锁存器和缓冲器；一个8位数 据输入锁存器。 PB口：一个8位数据输出锁存器和缓冲器；一个8位数 据输入缓冲器。 PC口：一个8位的输出锁存器；一个8位数据输入缓冲
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图9-1 82C55的引脚图
图9-2 82C55的内部结构
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1．引脚说明
共40个引脚，引脚功能如下： D7～D0：三态双向数据线，与单片机的P0口连接，用 来与单片机之间传送数据信息。
CS ：片选信号线，低有效，表示本芯片被选中。
RD ：读信号线，低有效，读82C55端口数据的控制
信号。
WR ：写信号线，低电平有效，用来向82C55写入端
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【例9-3】
假设82C55的控制字寄存器端口地址为
FF7FH，令PA口和PC口的高4位为方式0输出，PB口和 PC口的低4位为方式0输入，初始化程序：
MOV MOV MOVX DPTR，#0FF7FH A，#83H @DPTR，A ； 端口地址#0FF7F送DPTR ； 方式控制字83H送A ； 控制字83H送控制字寄存器
2．查询传送
又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设 “准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬件 连线和查询程序简单，但工作效率不高。
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3．中断传送 为了提高单片机对外设的工作效率，通常采用中断传送 方式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好 后，才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中
MOV
MOVX
A，#08H
@DPTR，A
； 方式控制字08H送A
； 08H送控制字寄存器，PC4清0
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9.2.3 82C55的3种工作方式
1．方式0 是基本输入/输出方式。T89S51可对82C55进行I/O数据 的无条件传送。 例如，AT89S51单片机从82C55的某一输入口读入一组
开关状态，从82C55输出控制一组指示灯的亮、灭。并不
； 控制字83H送控制字寄存器
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2．PC口按位置位/复位控制字
为另一控制字。即PC口中任何一位，可用一个写入
82C55控制口的置位/复位控制字来对PC口按位置“1”或 清“0”。用于位控。格式如图9-4所示。 【例9-2】 AT89S51向82C55的控制字寄存器写入工作 方式控制字07H，则PC3置1；08H写入控制口，则PC4清 0。程序段如下：
需要任何条件，外设I/O数据可在82C55的各端口得到锁 存和缓冲。因此，方式0称为基本输入/输出方式。
方式0下，3个端口都可以由软件设置为输入或输出，不
需要应答联络信号。方式0的基本功能如下：
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（1）具有两个8位端口（PA、PB）和两个4位端口（PC的上
半部分和下半部分）。
（2）任何端口都可以设定为输入或输出，各端口的输入、输 出共有16种组合。 PA口、PB口和PC口均可设定为方式0，并可根据需要，向控 制寄存器写入工作方式控制字，规定各端口为输入或输出方 式。
9.2.3 82C55的3种工作方式
9.2.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计
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9.3 AT89S51扩展I/O接口芯片81C55的设计
9.3.1 81C55芯片介绍
9.3.2 81C55的工作方式 9.3.3 AT89S51单片机与81C55的接口设计及软件编程 9.4 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.5 用AT89S51单片机的串行口扩展并行口
断服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主
程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效率。 9.1.4 I/O接口电路 常用的外围I/O接口芯片： （1）82C55：可编程通用并行接口（3个8位I/O口）。