《單片機(jī)原理及應(yīng)用》項(xiàng)目七--MCS–51系統(tǒng)擴(kuò)展

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)MCS51系統(tǒng)擴(kuò)展任務(wù)一 存儲(chǔ)器擴(kuò)展任務(wù)二 74系列芯片擴(kuò)展I/O任務(wù)三 8255A可編程并行輸入輸出接口Project 7任務(wù)1存儲(chǔ)器擴(kuò)展單片機(jī)的系統(tǒng)總線one在進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展中，首先需要面對的問題是如何與外圍芯片連接。為了方便解決這一問題，往往利用地址鎖存器將單片機(jī)形成三總線結(jié)構(gòu)，即地址總線（Address Bus）、數(shù)據(jù)總線（Data Bus）和控制總線（Control Bus），如圖所示。P2口作為地址總線的高8位，在訪問16位的地址時(shí)，用于輸出16位地址的高8位A15A8；P0口分時(shí)復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線，地址鎖存器用于鎖存低8位地址A7A0。提示地址總線的根數(shù)決定了單

2、片機(jī)可以訪問的存儲(chǔ)單元數(shù)量和I/O端口的數(shù)量。n條地址線可以產(chǎn)生2n個(gè)地址編碼。常用的地址鎖存器為74LS373，構(gòu)成地址總線時(shí)，它的8個(gè)輸入端與P0口相連，其使能端連接單片機(jī)的ALE端。ALE信號(hào)為1時(shí)，P0口輸出的數(shù)據(jù)被地址鎖存器鎖存，用作地址信號(hào)A7A0；ALE信號(hào)為0時(shí)，P0口用于傳輸指令或數(shù)據(jù)（此時(shí)地址鎖存器中的地址信號(hào)保持不變，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸給正確的地址）。地址總線P0口用作數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線是雙向的，既可以由單片機(jī)傳到外部芯片，也可以由外部芯片傳入單片機(jī)。數(shù)據(jù)總線控制總線主要負(fù)責(zé)對芯片的選通以及讀/寫等控制。引腳功能已在項(xiàng)目二中進(jìn)行了詳細(xì)介紹，這里不再贅述?？刂瓶偩€存儲(chǔ)器擴(kuò)展方

3、法two在項(xiàng)目二中我們已經(jīng)知道程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開編址，具有各自的64KB尋址空間，地址都是從0000HFFFFH。對于程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問，單片機(jī)通過不同的片選信號(hào)來確定，PSEN和EA信號(hào)用于片外程序存儲(chǔ)器的讀寫控制；WR和RD信號(hào)用于片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫控制。無論是對程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展，還是對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，我們需要解決的一個(gè)首要問題就是地址分配。地址空間的分配實(shí)際是16位地址線的具體安排與分配，在外部擴(kuò)展多片存儲(chǔ)芯片時(shí)，很多芯片都是“并聯(lián)”的，即它們的數(shù)據(jù)總線、地址總線是一一對應(yīng)地連在一起的，這必然帶來問題：單片機(jī)通過地址總線發(fā)出的地址來選擇某一個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，必須進(jìn)行兩種選

4、擇：一是選擇出指定的芯片（簡稱“片選”）；二是選擇出該芯片的某一個(gè)存儲(chǔ)單元。對于芯片中存儲(chǔ)單元的選擇，是通過地址總線進(jìn)行的；對于“片選”，常用方法有兩種：線選法和譯碼法。1線選法線選法是將多余的地址總線（即除去單片機(jī)與存儲(chǔ)芯片相連占用的地址總線外）中的某一根地址線作為選擇某一片存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào)線。每一塊芯片均需占用一根地址線，這種方法適用于存儲(chǔ)容量較小，外擴(kuò)芯片較少的系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是不需地址譯碼器，硬件電路簡單，成本低；缺點(diǎn)是能夠擴(kuò)展芯片的數(shù)量有限，并且地址空間是不連續(xù)的?！纠?-1】有8個(gè)容量為256B的存儲(chǔ)芯片用于擴(kuò)展單片機(jī)的存儲(chǔ)器，采用線選法進(jìn)行擴(kuò)展，其連接如圖所示。每個(gè)256B芯片均有

5、8條地址線，它們都與單片機(jī)的A0A7的地址線連接。單片機(jī)的A8A15地址線分別與擴(kuò)展芯片的片選端相連，用于選擇相應(yīng)的芯片。芯片的地址計(jì)算方法如下：芯片1的片選端與A15相連，這里假設(shè)片選端為0時(shí)信號(hào)有效。那么芯片1的地址可以表示為：A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A00 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X即7F00H7FFFH相應(yīng)地，芯片2芯片8的地址范圍分別為：BF00HBFFFH、DF00HDFFFH、EF00HEFFFH、F700HF7FFH、FB00HFBFFH、FD00HFDFFH與FE00

6、HFEFFH。2譯碼法譯碼法是將剩余的地址總線通過譯碼器，經(jīng)譯碼器輸出后的信號(hào)用于片選，這樣不會(huì)產(chǎn)生線選法中對地址編碼的浪費(fèi)。常用的譯碼芯片有74LS138、74LS139等。其中，74LS138的引腳圖如圖所示：G2A G2B G1C B A輸出（Y0Y7）0 0 10 0 00111 11110 0 10 0 11011 11110 0 10 1 01101 1110 0 10 1 11110 11110 0 11 0 01111 01110 0 11 0 11111 10110 0 11 1 01111 11010 0 11 1 11111 111074LS138的真值表如表所示：【例7

7、-2】某芯片的容量為8K，占用13條地址線，使用該芯片對單片機(jī)進(jìn)行64K的容量擴(kuò)充。這里我們應(yīng)用譯碼法將剩余的3條高位地址線（A13A15）分別與譯碼器的輸入端（A、B、C）相連。譯碼器的8位輸出端分別與8個(gè)存儲(chǔ)芯片的使能端相連，用于片選。譯碼法的連接如圖所示。我們假定按從上到下的順序，芯片名為芯片1、芯片2芯片8。那么芯片1芯片8的地址范圍分別是0000H1FFFH、2000H3FFFH、4000H5FFFH、6000H7FFFH、8000H9FFFH、A000HBFFFH、C000HDFFFH、E000HFFFFH。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展three程序存儲(chǔ)器用于固化程序和常數(shù)，根據(jù)工作原理不同，程

8、序存儲(chǔ)器可分為紫外線可擦除EPROM、電可擦除EEPROM、掩膜ROM和可編程PROM幾種。在小批量系統(tǒng)的開發(fā)中，常采用EPROM和EEPROM芯片；成熟的大批量產(chǎn)品開發(fā)中，應(yīng)采用掩膜ROM或可編程PROM。這里以EPROM為例介紹程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，常用的EPROM芯片有2764（8KB）、27256（32KB）以及27512（64KB），如圖所示，它們都是采用28腳雙列直插式封裝。下面以2764芯片為例對8031的程序存儲(chǔ)器進(jìn)行擴(kuò)展，2764各引腳功能說明如下：A0A1213根地址線D0D78根數(shù)據(jù)線VPP編程電源輸入端VCC工作電源輸入端（一般為+5V）PGM編程脈沖輸入端OE讀選通（輸出

9、允許）信號(hào)輸入端，低電平有效CE片選信號(hào)端，低電平有效GND接地端（1）線選法使用線選法進(jìn)行程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的連接方式如圖所示:前面我們已經(jīng)知道8031內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，所以這里直接將EA/VPP引腳接地，用于選擇外部程序存儲(chǔ)器。PSEN引腳是專門用作程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的，故2764的OE引腳與單片機(jī)的PSEN引腳相連。剩余的高位地址線P2.5用作2764的片選端。鎖存器74LS373芯片用于將P0口輸出進(jìn)行數(shù)據(jù)和地址總線的分離，P0口直接連接到2764的數(shù)據(jù)線D0D7上，作為數(shù)據(jù)總線使用；P0口輸出低8位地址時(shí)，利用74LS373鎖存，然后與2764的A0A7引腳相連；P2口的部分輸出直接與27

10、64的高位地址線A8A12相連。2764的地址空間范圍是：C000HDFFFH。（2）譯碼法下面我們采用譯碼法使用多片2764對8031進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。前面我們已經(jīng)知道連接2764數(shù)據(jù)總線和地址總線共用了13根，剩余3根信號(hào)線可用于連接譯碼芯片，經(jīng)過譯碼器后，最多可以連接8片2764。這里要求我們只連接4片2764，芯片1芯片4的地址范圍分別是0000H1FFFH、4000H5FFFH、8000H9FFFH、C000HDFFFH。首先我們需要對各芯片的地址進(jìn)行分析：芯片1A15A14A13A12A11A10A9A8A7A0起始地址：000000000結(jié)束地址：000111111芯片2A15A

11、14A13A12A11A10A9A8A7A0起始地址：001000000結(jié)束地址：000111111芯片3A15A14A13A12A11A10A9A8A7A0起始地址：100000000結(jié)束地址：100111111芯片4A15A14A13A12A11A10A9A8A7A0起始地址：110000000結(jié)束地址：110111111觀察四個(gè)芯片高位值A(chǔ)15、A14、A13可知，芯片1芯片4的片選信號(hào)分別是000、001、100和110，參照74LS138真值表可以確定各芯片與74LS138的連線。芯片1Y0芯片2Y1芯片3 Y4芯片4 Y6各芯片的連接如圖所示:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展four數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器常用來

12、存取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、變量和運(yùn)算結(jié)果，目前常用的有SRAM（靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）和DRAM（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）兩種。SRAM工作速度快，只要電源不撤除，寫入SRAM的信息就不會(huì)消失，不需要刷新電路，一經(jīng)寫入可多次讀出，缺點(diǎn)是集成度較低，功耗較大。DRAM是利用電容端電壓的高低來表示“1”和“0”。它的集成度較高，功耗也較低，但缺點(diǎn)是保存在DRAM中的信息會(huì)隨著電容器的漏電而逐漸消失，一般信息保存時(shí)間為2ms左右。因此，為防止信息丟失，采用DRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展必須配置動(dòng)態(tài)刷新電路。這里我們以SRAM為例來介紹數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，常見的SRAM芯片有6216（2KB）、6264（8KB）以及62256（32

13、KB），6264芯片的引腳圖如左圖所示，真值表如右表所示。CS1CS2OEWED7D00101讀出0110寫入00 xx三態(tài)（高阻）11xx10 xxA0A1213根地址線D0D78根數(shù)據(jù)線WE寫允許信號(hào)OE讀選通（輸出允許）信號(hào)輸入端，低電平有效CS1片選信號(hào)1，低電平有效CS2片選信號(hào)2，高電平有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展與程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展相似，地址總線及數(shù)據(jù)總線的連接方式相同。所不同的是控制信號(hào)的連接。在對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，單片機(jī)使用WR、RD信號(hào)控制6264芯片的讀、寫操作。這里使用譯碼法擴(kuò)展6264芯片，如圖所示。任務(wù)274系列芯片擴(kuò)展I/O并行接口輸入擴(kuò)展one進(jìn)行輸入接口擴(kuò)展通常使用的典

14、型芯片為74LS244，該芯片是8位的三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。如圖所示為該芯片的引腳示意圖。G1、G2引腳為芯片的選通信號(hào)，當(dāng)兩者同為低電平時(shí)，輸入端A與輸出端Y狀態(tài)相同；當(dāng)G1和G2同為高電平時(shí)，輸出呈高阻狀態(tài)。MCS-51的數(shù)據(jù)總線是公用的總線，不能夠被獨(dú)占，因此我們在進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，首先要求擴(kuò)展芯片必須具備“三態(tài)”，即當(dāng)輸入設(shè)備被選通時(shí)，能夠使輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)線和單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線直接接通；當(dāng)輸入設(shè)備沒有被選通時(shí)，能夠隔離數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)總線（即三態(tài)緩沖器為高阻抗?fàn)顟B(tài)）。 使用74LS244進(jìn)行I/O擴(kuò)展的線路圖如圖所示。單片機(jī)的P2.7和RD引腳同為低電平時(shí)，74LS244才能被選通，將輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)送到

15、MCS-51的P0口。這里使用線選法連接芯片，引腳P2.7決定了74LS244的地址為：0 （“”代表任意電平）不難看出，共有從0000H7FFFH共32K個(gè)地址都可以訪問這個(gè)單元。不過，作為一種習(xí)慣，通常選擇其中的最高地址作為這個(gè)芯片的地址來寫程序，即7FFFH。MOVDPTR，#7FFFH;將接口地址存入DPTRMOVXA，DPTR;將接口地址中的內(nèi)容送AMOV40H，A;將輸入設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)存入40H單元接口的輸入操作程序如下：MOVX類指令用于訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，由于外部I/O與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是同一接口，所以本條指令也可以對外部I/O設(shè)備進(jìn)行操作。執(zhí)行MOVX類指令時(shí)，單片機(jī)在RD（輸

16、入命令）或WR（輸出指令）引腳產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這個(gè)下降沿與P2.7相“或”，在或門的輸出口會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這個(gè)下降沿使得74LS244的輸入與輸出接通，單片機(jī)可以從總線上讀取輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)，如圖所示。在數(shù)據(jù)輸出處理中，數(shù)據(jù)總線的狀態(tài)會(huì)因?yàn)樾枰兓虼耍M(jìn)行輸出擴(kuò)展時(shí)，一般會(huì)連接數(shù)據(jù)鎖存器用于鎖存數(shù)據(jù)。常用芯片74LS377是一個(gè)8位鎖存器，其引腳如圖所示，當(dāng)CLK引腳信號(hào)（時(shí)鐘信號(hào)）處于上升沿時(shí)鎖存數(shù)據(jù)。并行接口輸出擴(kuò)展two使用74LS377對并行接口進(jìn)行輸出擴(kuò)展時(shí)，其連接如圖所示。其中，單片機(jī)的WR信號(hào)與74LS377的CLK信號(hào)相連，P2.7引腳用于連接芯片使能端。MOVDPTR,#

17、7FFFH;將接口地址存入DPTRMOVA,40H;將待發(fā)送的數(shù)據(jù)（40H單元內(nèi)容）送入累加器MOVXDPTR，A;將待發(fā)送數(shù)據(jù)送出，將被74LS377鎖存當(dāng)WR信號(hào)由低變高時(shí)，CLK信號(hào)有效，且P2.7引腳輸出低電平，G有效，此時(shí)數(shù)據(jù)被鎖存。相關(guān)程序如下：同時(shí)擴(kuò)展輸入與輸出口three綜合前面的知識(shí)，對單片機(jī)同時(shí)進(jìn)行輸入和輸出擴(kuò)展。輸入擴(kuò)展芯片仍為74LS244，輸出擴(kuò)展芯片使用74LS273，當(dāng)MR端信號(hào)為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。這里我們將兩個(gè)芯片設(shè)為相同地址，線路如圖所示，輸入端的按鍵閉合后，輸出端相應(yīng)的LED燈將亮起。 MOVDPTR,#7FFFH;將接口地址存入DPTRLOOP1:MO

18、VXA，DPTR;將輸入設(shè)備中的待發(fā)送數(shù)據(jù)送入A中MOVXDPTR，A;將A中數(shù)據(jù)送入輸出設(shè)備LJMPLOOP1;循環(huán)執(zhí)行指令相關(guān)程序如下：任務(wù)38255A可編程并行輸入輸出接口8255A結(jié)構(gòu)圖8255A引腳圖8255A的結(jié)構(gòu)和引腳功能one1組成結(jié)構(gòu)并行端口PA、PB、PC：3個(gè)8位的并行端口A、B、C，都可被編程為輸入或輸出兩種方式，但它們在結(jié)構(gòu)和功能上有差異。PA口有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器，可編程為輸入/輸出或雙向寄存器；PB口有一個(gè)8位輸入/輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（不鎖存），可編程為輸入或輸出，但不能雙向輸入/輸出；PC口有一個(gè)8位數(shù)據(jù)

19、輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，可分為兩個(gè)4位口使用，它除了作為輸入輸出口外，還可作為PA、PB口工作于選通方式時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)。各端口功能如表所示。工作方式端口A端口B端口C0基本輸入/輸出端口，輸出鎖存，輸入三態(tài)基本輸入/輸出端口，輸出鎖存，輸入三態(tài)基本輸入/輸出端口，輸出鎖存，輸入三態(tài)1應(yīng)答式輸入/輸出端口，輸入、輸出均鎖存應(yīng)答式輸入/輸出端口，輸入、輸出均鎖存作為端口A和B的控制位和狀態(tài)位2應(yīng)答式輸入/輸出端口，輸入、輸出均鎖存作為端口A的控制位和狀態(tài)位控制寄存器：包括A組控制電路和B組控制電路，用于控制接收來自CPU的控制命令，控制端口A、B、C的工作方式。其中，A組控制電

20、路用來控制端口A和端口C的高4位（PC7C4），B組控制電路用來控制端口B和端口C的低4位（PC3PC0）。數(shù)據(jù)總線緩沖器：三態(tài)、雙向、8位寄存器，用于與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，是8255A與CPU進(jìn)行信息傳送的通道，可用來傳送數(shù)據(jù)、控制命令和狀態(tài)信息。讀/寫控制邏輯：包括讀出信號(hào)RD、寫入信號(hào)WR、片選信號(hào)CS和端口選擇信號(hào)A1、A0，用于控制8255A內(nèi)部寄存器的讀/寫操作，如表所示。CS RD WR A1 A0端口選擇和讀/寫操作0 0 1 0 0讀出端口A數(shù)據(jù)0 0 1 0 1讀出端口B數(shù)據(jù)0 0 1 1 0讀出端口C數(shù)據(jù)0 0 1 1 1非法操作0 1 0 0 0數(shù)據(jù)寫入端口A0 1 0

21、0 1數(shù)據(jù)寫入端口B0 1 0 1 0數(shù)據(jù)寫入端口C0 1 0 1 1命令寫入控制寄存器2引腳功能D7D0：三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)線，與CPU數(shù)據(jù)總線相連，用于傳送數(shù)據(jù)。CS：片選信號(hào)，由CPU輸入，低電平有效。該信號(hào)有效時(shí)，表示8255A被選中，允許與CPU交換信息。RD：讀信號(hào)，輸入，用于控制數(shù)據(jù)流的讀出，低電平有效。該信號(hào)有效時(shí)，表示允許CPU從8255A端口中讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。WR：寫信號(hào)，輸入，用于控制數(shù)據(jù)的寫入。該信號(hào)有效時(shí)，表示允許CPU向8255A中寫入數(shù)據(jù)。A1和A0：端口選擇信號(hào)，輸入信號(hào)。8255A有3個(gè)獨(dú)立的8位并行I/O端口A、B、C和一個(gè)控制寄存器，具有數(shù)據(jù)控制和鎖存功能

22、，利用該信號(hào)可以尋址各端口，如表所示。A1 A0選擇端口0 0端口A0 1端口B1 0端口C1 1控制寄存器RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入信號(hào)，高電平有效。當(dāng)該信號(hào)有效時(shí)，8255A復(fù)位，所有控制寄存器內(nèi)容被清零，所有端口被置為輸入方式。 PA7PA0：端口A的輸入/輸出信號(hào)。PB7PB0：端口B的輸入/輸出信號(hào)PC7PC0：端口C的輸入/輸出信號(hào)8255A的控制字two1工作方式控制字工作方式控制字用于確定各口的工作方式及數(shù)據(jù)傳送的方向，其特征是最高位為1，如圖所示。D7：控制字標(biāo)志位，恒為1。D6和D5：設(shè)置A組的工作方式。D6D500為方式0，D6D501為方式1，D6D51x為方式2。D4

23、：設(shè)置端口A的數(shù)據(jù)傳送方式。D41為輸入，D40為輸出。D3：設(shè)置PC7PC4的數(shù)據(jù)傳送方向。D31為輸入，D30為輸出。D2：設(shè)置B組的工作方式。D21為方式1，D20為方式0。D1：設(shè)置端口B的數(shù)據(jù)傳送方式。D11為輸入，D10為輸出。D0：設(shè)置PC3PC0的數(shù)據(jù)傳送方向。D01為輸入，D00為輸出?！纠?-1】若要求8255A的工作方式為：PA口設(shè)置為方式0輸入，PB口設(shè)置為方式1輸出，PC4PC7為輸出，PC0PC3為輸入。MOVDPTR,#7FFFHMOVA,#95HMOVXDPTR,A根據(jù)要求，對照方式控制字的格式及各位的功能，寫出方式控制字為10010101B，即95H。設(shè)控制寄

24、存器地址為DFFFH。設(shè)置工作方式控制字可執(zhí)行如下程序：D0D70：標(biāo)志位 無關(guān)D6D5D4D3D2D11：置位0：復(fù)位位 選 擇D3D2D1C口000011111PC1PC3PC5000000001111111PC0PC2PC4PC6PC72PC口位操作控制字PC口位操作控制字用于對C口的任意位進(jìn)行置位和復(fù)位，各位的功能如圖所示。D7：狀態(tài)字標(biāo)志位，恒為0。D6D4：無關(guān)，通常設(shè)置為0。D3D1：端口C的位選擇，000111分別對應(yīng)表示PC0PC7。D0：置位或復(fù)位端口C的指定位。D01為置位，D00為復(fù)位?！纠?-2】若置PC5=1，則C口位操作控制字為0XXX1011，即0BH。設(shè)置C口

25、位控制字的操作與設(shè)置工作方式控制字相同。MOVDPTR,#7FFFHMOVA,#0BHMOVXDPTR,ADB8RDWR8448A口A組C口B口B組PA0PA7PC4PC7PC0PC3PB0PB78255A的工作方式three1方式0方式0是8255A的基本輸入/輸出方式，其特點(diǎn)是無需設(shè)置聯(lián)絡(luò)信號(hào)，8255A就可以直接與外設(shè)進(jìn)行簡單的無條件數(shù)據(jù)傳送。方式0適用于無條件數(shù)據(jù)傳送或查詢式數(shù)據(jù)傳送。在這種方式下，3個(gè)端口都可以設(shè)置為輸入/輸出端口，但不能同時(shí)既作為輸入又作為輸出。其中，端口A和B為8位端口，輸入、輸出均有鎖存能力；端口C可分為兩個(gè)4位端口（高4位和低4位），僅對輸出有鎖存能力。方式0

26、的功能圖如圖所示。外設(shè)STBBIBFBINTRBINTEBD7D0外設(shè)STBAIBFAINTRAI/OPC6、PC7PC3&PC4PC5INTEAPA7PA0D7D0&PC2PC1PB7PB0PC0RDRD2方式1方式1是一種選通式輸入/輸出工作方式，其特點(diǎn)是與外設(shè)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，需要設(shè)置聯(lián)絡(luò)信號(hào)。在這種方式下，端口C的部分位用作選通控制信號(hào)，控制端口A和B的數(shù)據(jù)輸入輸出。8255A在方式1時(shí)的輸入信號(hào)如圖所示，功能分別如下：STB：選通信號(hào)，由外設(shè)輸入，低電平有效。當(dāng)該信號(hào)有效時(shí)，將外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)鎖存到端口A或B的輸入鎖存器中。對于端口A來說，由端口C的PC4來接收STB信號(hào)；對于端口B來說，由

27、端口C的PC2來接收STB信號(hào)。IBF：輸入緩沖器滿信號(hào)，向外設(shè)輸出，是對STB的響應(yīng)信號(hào)，高電平有效。當(dāng)該信號(hào)有效時(shí)，表示由外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)已送到該端口的輸入鎖存器中。INTR：中斷請求信號(hào)，向CPU輸出，用于請求以中斷方式傳送數(shù)據(jù)，高電平有效。INTE：中斷允許信號(hào)。由于INTE沒有外部引出端，但可通過軟件對C口置1或清0，實(shí)現(xiàn)對中斷的控制。若PC41，則端口A的中斷允許信號(hào)INTE1；若PC40，則端口A的INTE0。如果PC21，則端口B的中斷允許信號(hào)INTE1；若PC20，則端口B的INTE0。當(dāng)INTE為1時(shí)，表示允許中斷；為0時(shí)，表示禁止中斷。D7D0WRRDINTRA外設(shè)OBFA

28、ACKASTBAIBFAI/OPC2PC0PC4PC5INTE2INTE1&PA7PA0PC3PC7PC612內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A在方式2時(shí)的引腳信號(hào)如圖所示，PA7PA0為8位雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，PC7PC3提供5個(gè)控制信號(hào)，PC2PC0作為基本I/O線。其中，PC7和PC6分別定義為輸出緩沖器滿信號(hào)OBF和輸出應(yīng)答信號(hào)ACK；PC5和PC4分別定義為輸入選通信號(hào)STB和輸入緩沖器滿信號(hào)IBF；PC3定義為中斷請求信號(hào)INTR。另外，輸入和輸出合用一個(gè)引腳PC3向CPU發(fā)出中斷請求信號(hào)，但中斷允許信號(hào)有兩個(gè)，即INTE1為輸出中斷允許信號(hào)，其狀態(tài)由PC6決定；INTE2為輸入中斷允許信號(hào)，

29、其狀態(tài)由PC4決定。方式2是一種雙向輸入/輸出工作方式，即同一端口的信號(hào)線既可以輸入又可以輸出。8255A只允許端口A工作于方式2下，此時(shí)端口A作為雙向數(shù)據(jù)端口，既可以發(fā)送數(shù)據(jù)又可以接收數(shù)據(jù)。8255A與MCS-51的典型連接four提示關(guān)于8255A芯片及端口A、B、C地址的確定：根據(jù)前面已講述的線選法，由于8255A的片選端（低電平有效）與P2.7相連，8255A的地址為0111 1111 1111 1111，即7FFFH。A1、A0與單片機(jī)的Q1、Q0相連，端口A、B、C的地址由A1、A0決定：A口地址為：0111 1111 1111 1100，即7FFCH（A1、A0為00時(shí)，選擇端口

30、A）。B口地址為：0111 1111 1111 1101，即7FFDH（A1、A0為01時(shí)，選擇端口B）。C口地址為：0111 1111 1111 1110，即7FFEH（A1、A0為10時(shí)，選擇端口C）。8255A的A1、A0與經(jīng)74LS373鎖存的地址Q1、Q0相連。8255A的數(shù)據(jù)線D0D7與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線P0.0P0.7相連。8255A的讀寫信號(hào)WR、RD與單片機(jī)的WR、RD信號(hào)相連。8255A的片選端CS與單片機(jī)P2的某根地址線相連（圖中與P2.7相連），用來決定8255A的地址。8255A的復(fù)位信號(hào)RESET與單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)RESET相連。8255A應(yīng)用舉例five【例7-3】在任務(wù)二中我們使用74LS273和74LS244芯片進(jìn)行輸入和輸出的擴(kuò)展，這里我們只使用8255A芯片就可以解決問題。硬件連接將PB口用作輸入，與按鍵相連；將PA口用作輸出，與LED信號(hào)燈相連。如圖所示。硬件連接將PA口設(shè)置為輸出，PB口設(shè)置為輸入，均工作于方式0，由此可以寫出控制字為：100001，這里將無關(guān)位取1，即8BH。程序內(nèi)容如下：ORG0000HJMPSTARTSTART：MOVA,#8BH;將控制字送AMOVDPTR,#0DFFFH;將8255A的地址送DPTRMOVXDPTR,A;將控制字送8255ALOOP1：MOVDPTR,#0DFFDH;將B口地