单片机原理,接口及应用---第7章 单片机系统功能扩展

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单片机原理、 单片机原理、接口及应用---嵌入式系统技术基础 嵌入式系统技术基础

第7章 单片机系统 功能扩展

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7.1 简单并行 口扩展 简单并行IO口扩展7.1.1 访问外设端口的软件设置 7.1.2 简单并行输出接口的扩展

7.2 可编程并行接口芯片8255A 7.3 中断扩展 7.4 定时器的扩展(自学)

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当系统需要较多I/O端口时，往往需要进行I/O端口的扩展。 扩展I/O端口可以通过各种集成接口芯片： 可编程I/O扩展芯片(如8255、8155等)和具有锁存或缓冲 功能的接口芯片(如74LS273、74LS244等)。

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扩展端口的地址需要占用外部RAM空间(0000~FFFFH) 对于汇编语言，需要利用MOVX指令访问端口 MOVX A,@DPTR MOVX A,@Ri (读,RD) MOVX @DPTR,A MOVX @Ri,A (写,WR) 规则——都要使用16位地址→P0+P2 —— 16 →P0+P2 DPTR:高8位地址(DPH)→P2, 低8位地址(DPL)→P0 Ri: 当前P2值=高8位地址 ，低8位地址(Ri) →P0 例如：MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR ;指针赋值 ;P2←10H,P0← 00H

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MOVX指令访问端口(写)的时序

要点：P0分时输出低8位地址和8位数据； 写端口时WR(P3.6)引脚自动产生负脉冲信号

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MOVX指令访问端口(读)的时序

要点：P0分时输出低8位地址和8位数据； 写端口时RD(P3.7)引脚自动产生负脉冲信号

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方法1 C51访问外部RAM的方法 方法 在程序中加入专用语句： #include <absacc.H> //含有宏定义的包含语句 #define 变量名 XBYTE [地址常数] //地址定义语句 此后，便可通过对已定义变量访问所需的端口 例如，对占用片外RAM 1000H的端口进行读操作: #include <absacc.h> #define port XBYTE [0x1000]; unsigned char temp1,temp2; … … temp1 = port; //读端口操作 port = temp2; //写端口操作 … …

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C51访问外部RAM的方法 方法2 方法 将访问的外部端口用指针变量表示，指针变量的存储类型设 置为xdata,在程序中为指针变量设置访问单元。 例如，同样针对上述举例，程序设计如下： unsigned char xdata *PORT; //定义xdata指针变量 unsigned char temp1,temp2; …… PORT = 0x1000; //指向0x1000地址 …… temp = *PORT; //读0x1000端口 *PORT = temp2; //写0x1000端口 ……

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单片机端口访问要点汇总： 扩展端口的地址占用片外RAM空间； 读、写端口需要使用寄存器间接寻址指令； 读、写端口需要使用16位地址(P0为低8位，P2为高8位); P0口分时输出低8位地址和8位数据； 采用C51读写端口时，需要包含<absacc.h>头文件； 采用宏定义端口： #define 变量名 XBYTE [地址常数] 采用地址指针定义端口： xdata *变量名

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7.1 简单并行 口扩展 简单并行IO口扩展7.1.1 访问外设端口的软件设置 7.1.2 简单并行输出接口的扩展

7.2 可编程并行接口芯片8255A 7.3 中断扩展 7.4 定时器的扩展(自学)

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由数据锁存器实现

的并行I/O口扩展 常用电路芯片: 74LS 273、377 、244、373等

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1、用74LS273扩展并行输出口 输出口 带清除功能的8D触发器，MR =0 → Q=0 上升沿触发, MR=1, CLK =↑→ Q=D 具有数据锁存功能, MR=1, CLK=1→Q=QD(CLK)

74LS273

(MR)

典型用法：MR接Vcc,利用CLK的上跳沿选通，低电平 典型用法 进入锁存状态

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实例1 实例 利用74LS273扩展单片机的输出端口，并实现LED数 码管顺序显示0-9字符的功能。

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解：硬件电路的关键在于 既要能体现出端口地址要求，又要能满足CLK选通要求 地址分析： U2地址:0xxx xxxx xxxx xxxxP2 P0

(若其余位均取1,则 U2 = 0x7fff)

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为满足CLK要求→采用WR引脚信号

P2.7为0时，或门→ “解锁”;WR →CLK的选通要求

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实例1程序

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实例1运行效果

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实例1’ 利用两片74LS273扩展16位并行IO口且使其外 实例 接的LED按1010 1010 0000 1111的规律输出。

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解：接线原理分析(地址+选通) 接线原理分析

U2口地址:01xx xxxx xxxx xxxx(0x7fff) U3口地址:10xx xxxx xxxx P0 xxxx(0xbfff) P2