單片機及應用-第七章-80c51單片機并行io擴展8

第7章單片機并行I/O擴展主要內(nèi)容7.1單片機I/O擴展基礎知識7.2可編程并行接口芯片82557.3鍵盤接口技術7.4LED顯示器接口技術7.5打印機接口技術*7.6鍵盤顯示器接口8279

7.1單片機I/O擴展基礎知識7.1.1I/O接口電路的功能1.速度協(xié)調(diào)面對各種設備的速度差異，單片機無法按固定的時序以同步方式進行I/O操作，只能以異步方式進行，也就是只有在確認設備已為數(shù)據(jù)傳送做好準備的前提下才能進行I/O操作。為此需要接口電路產(chǎn)生狀態(tài)信號或中斷請求信號，表明設備是否做好準備。即通過接口電路來進行單片機與外部設備之間的速度協(xié)調(diào)。2.輸出數(shù)據(jù)鎖存由于CPU與外設速度的不一致，需要有接口電路把輸出數(shù)據(jù)先鎖存起來，待輸出設備為接收數(shù)據(jù)做好準備后，再傳送數(shù)據(jù)。這就是接口電路的數(shù)據(jù)鎖存功能。3.數(shù)據(jù)總線隔離總線上可能連接著多個數(shù)據(jù)源（輸入設備）和多個數(shù)據(jù)負載（輸出設備）。一對源和負載的數(shù)據(jù)傳送正在進行時，所有其他不參與的設備在電性能上必須與總線隔開。這就是接口電路的總線隔離功能。為了實現(xiàn)總線隔離，需要有接口電路提供具有三態(tài)緩沖功能的三態(tài)緩沖電路。4.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換外部設備種類繁多，不同設備之間的性能差異很大，信號形式也多種多樣。單片機只能使用數(shù)字信號，如果外部設備所提供或需要的不是電壓形式的數(shù)字信號，就需要有接口電路進行轉(zhuǎn)換，其中包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換等。7.1.1I/O接口電路的功能5.增強驅(qū)動能力通過接口電路為輸出數(shù)據(jù)提供足夠的驅(qū)動功率，以保證外部設備能正常、平穩(wěn)地工作。7.1.1I/O接口電路的功能7.1.2關于接口電路的更多說明1.接口與接口電路“接口”（Interface），具有界面、相互聯(lián)系等含義，通過接口能使兩個被連接的器件協(xié)同工作。單片機接口，則是研究單片機與外部設備之間的連接問題。單片機與外部設備之間接口界面的硬件電路稱為接口電路，或稱為I/O接口電路。2.口或端口為了實現(xiàn)I/O接口電路的界面功能，在接口電路中應包含一些寄存器，通常把接口電路中這些已編址并能進行讀或（和）寫操作的寄存器稱為端口或簡稱口(Port）。7.1單片機I/O擴展基礎知識3.I/O接口的特點①異步性。平時單片機與外部設備按各自的時序并行工作，只有在需要時外部設備才通過接口電路接受單片機的控制。②實時性。單片機對外部設備的控制以查詢或中斷方式進行，以便最大限度地實現(xiàn)控制的實時化。③與設備無關性。接口芯片不一定是專用的，同一個接口芯片通過軟件設置可為多種設備實現(xiàn)接口。7.1.2關于接口電路的更多說明4.并行接口與串行接口按數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，接口有并行與串行之分，即并行接口與串行接口。

7.1.3I/O編址技術兩種I/O編址方式：統(tǒng)一編址方式和獨立編址方式。統(tǒng)一編址方式：把I/O接口中的寄存器與外擴展的數(shù)據(jù)存儲器中的存儲單元同等對待，合在一起使用同一個外擴展地址空間。獨立編址方式：把I/O與存儲器分開進行編址。這樣，在一個單片機系統(tǒng)中就形成了兩個獨立的地址空間：存儲器地址空間和I/O地址空間。在80C51單片機系統(tǒng)中，采用統(tǒng)一編址方式。7.1單片機I/O擴展基礎知識7.1.4單片機I/O控制方式1.無條件方式無條件傳送也稱為同步程序傳送。只有那些能一直為I/O操作作好準備的設備，才能使用無條件傳送方式。在進行無條件I/O操作時，無需測試設備的狀態(tài)，可以根據(jù)需要隨時進行I/O操作。無條件傳送適用于兩類設備的I/O操作。一類是具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號的設備。例如，機械開關、指示燈、發(fā)光二極管、數(shù)碼管等，另一類則是工作速度非?？欤阋院蛦纹瑱C同步工作的設備，例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC）。7.1單片機I/O擴展基礎知識7.1.4單片機I/O控制方式2.查詢方式查詢方式又稱為有條件傳送方式，在I/O操作前，先要檢測設備的狀態(tài)，只有在確認設備已“準備好”的情況下，單片機才能執(zhí)行I/O操作。檢測也稱為“查詢”，所以就把這種有條件的I/O控制方式稱為查詢方式。為實現(xiàn)查詢方式的I/O控制，需要由接口電路提供設備狀態(tài)，接口電路中的狀態(tài)寄存器或狀態(tài)位就是為此而準備的。查詢方式只適用于規(guī)模比較小的單片機系統(tǒng)。中斷方式與查詢方式的主要區(qū)別在于如何知道外部設備是否為I/O操作做好準備。采用中斷方式進行I/O控制時，當設備做好準備之后，就向單片機發(fā)出中斷請求。單片機接收到中斷請求之后作出響應，暫停正在執(zhí)行的原程序，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務程序，通過執(zhí)行中斷服務程序完成一次I/O操作，然后返回，再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序。

7.1.4單片機I/O控制方式3.中斷方式中斷方式效率較高，所以在單片機系統(tǒng)中被廣泛采用。但中斷請求是一種不可預知的隨機事件，所以實現(xiàn)起來對單片機系統(tǒng)的硬件和軟件都有較高的要求。 I/O接口 數(shù)據(jù)存儲器 速度協(xié)調(diào) *輸出數(shù)據(jù)鎖存 *數(shù)據(jù)總線隔離 * *數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 *增強驅(qū)動能力 *7.1.5并行I/O接口和數(shù)據(jù)存儲器的比較7.1單片機I/O擴展基礎知識1、功能2、控制方式 I/O接口 數(shù)據(jù)存儲器無條件方式 * *查詢方式 *中斷方式 * 7.1.5I/O接口和數(shù)據(jù)存儲器的比較3、與單片機的連接信號 I/O接口 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)總線 * *讀寫控制信號 * *片選 * *片內(nèi)地址 選擇I/O端口選擇存儲單元7.1.5I/O接口和數(shù)據(jù)存儲器的比較7.1單片機I/O擴展基礎知識7.1.6小結(jié)1.I/O接口電路的功能：速度協(xié)調(diào)輸出數(shù)據(jù)鎖存數(shù)據(jù)總線隔離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換增強驅(qū)動能力2.一些術語：接口和接口電路口或端口并行接口與串行接口7.1.6小結(jié)3.I/O接口的特點異步性實時性與設備無關性4.I/O編址方式：統(tǒng)一編址獨立編址80C51采用統(tǒng)一編址方式5.單片機I/O的控制方式：無條件方式查詢方式中斷方式7.1.6小結(jié)6.并行I/O接口和數(shù)據(jù)存儲器的比較功能多（5:1）控制方式多樣（3:1）與單片機的連接信號基本相同7.2可編程并行接口芯片82557.2.18255的硬件邏輯結(jié)構7.2.28255工作方式7.2.38255的編程內(nèi)容7.2.48255接口的應用7.2可編程并行接口芯片82557.2.18255的硬件邏輯結(jié)構8255的全稱是“可編程并行輸入/輸出接口芯片”，通用性強，使用靈活，可用于實現(xiàn)80C51系列單片機的并行I/O口擴展。8255是一個40引腳的雙列直插式集成電路芯片。8255芯片引腳圖按功能可把8255的內(nèi)部結(jié)構分為3個邏輯電路部分，分別為：口電路、總線接口電路和控制邏輯電路。1.口電路8255共有3個8位口，其中A口和B口是單純的數(shù)據(jù)口，而C口則既可以作數(shù)據(jù)口使用，又可以作控制口使用，主要用于實現(xiàn)A口和B口的控制功能。在使用中常把C口分為兩部分，即C口高位部分（PC7～PC4）和C口低位部分（PC3～PC0）。把A口和C口高位部分合在一起稱為A組；把B口和C口低位部分合在一起稱為B組。7.2.18255的硬件邏輯結(jié)構2.總線接口電路總線接口電路用于實現(xiàn)8255和單片機的信號連接，包括：①數(shù)據(jù)總線緩沖器。與I/O操作有關的數(shù)據(jù)、控制字和狀態(tài)信息都是通過該緩沖器進行傳送的。②讀/寫控制邏輯。相關的控制信號有：/CS、A0、A1/WR、/RDRESET7.2.18255的硬件邏輯結(jié)構3.控制邏輯電路A組和B組控制電路：包括一個8位控制寄存器及其相關的控制電路，用于存放編程命令和實現(xiàn)各口操作控制。中斷控制電路：對應A、B兩個口各有一個中斷觸發(fā)器，用于對中斷的允許和禁止進行控制。置位為允許，復位為禁止。對兩個觸發(fā)器的置位和復位控制通過口C的有關位進行。7.2.18255的硬件邏輯結(jié)構1.方式0（基本輸入/輸出方式）方式0適用于無條件數(shù)據(jù)傳送。兩個8位口（A口和B口）和兩個4位口（C口高位部分和C口低位部分）都可以分別或同時設置為方式0。2.方式1（選通輸入/輸出方式）8255的“選通”是通過信號的“問”與“答”，以聯(lián)絡方式（或稱握手方式）實現(xiàn)的。所以這種數(shù)據(jù)傳送方式是有條件的，適用于以查詢或中斷方式進行控制。在方式1下，A口和B口是數(shù)據(jù)口，C口是控制口，用于傳送和保存數(shù)據(jù)所需要的聯(lián)絡信號，具體的定義見下頁表。7.2.28255工作方式7.2可編程并行接口芯片8255C口聯(lián)絡信號定義C口位線方式1方式2輸入輸出輸入輸出PC7/OBFA/OBFAPC6/ACKA/ACKAPC5IBFAIBFAPC4/STBA/STBAPC3INTRAINTRAINTRAINTRAPC2/STBB/ACKBPC1IBFB/OBFBPC0INTRBINTRBIBF:InputBufferFull OBF:OutputBufferFullSTB:STroBe ACK:ACKnowledgeINTR:INTeRrupt8255方式1的邏輯組態(tài)關系圖8255方式1下的輸入時序8255方式1下的輸出時序3.方式2（雙向數(shù)據(jù)傳送方式）方式2是在方式1的基礎上加上雙向傳送功能，只有A口才能選擇這種工作方式，這時A口既能輸入數(shù)據(jù)又能輸出數(shù)據(jù)。如果把A口置于方式2下，則B口只能工作于方式0。方式2適用于查詢或中斷方式的雙向數(shù)據(jù)傳送。在這種方式下需使用C口的5位口線作控制線。7.2.28255工作方式8255方式2的邏輯組態(tài)關系圖8255方式2下的輸出時序7.2.38255的編程內(nèi)容工作方式命令和C口位置位/復位命令。1.工作方式命令工作方式命令用于設定各數(shù)據(jù)口的工作方式及數(shù)據(jù)傳送方向。命令的最高位（D7）是標志位，其狀態(tài)固定為1。命令格式如右圖所示。7.2可編程并行接口芯片82557.2.38255的編程內(nèi)容1.工作方式命令對工作方式命令有如下兩點說明：A口有3種工作方式，而B口只有兩種工作方式；在方式1和方式2下，對C口的定義（輸入或輸出）不影響作為聯(lián)絡信號使用的C口各位的功能。7.2可編程并行接口芯片82552.C口位置位/復位命令C口的每一位都可以進行置位或復位。對C口各位的置位或復位由位置位/復位命令進行，其格式如下。7.2可編程并行接口芯片82553.初始化編程初始化的內(nèi)容就是向控制字寄存器寫入命令。例如，若對8255各口作如下設置：A口方式0輸入，B口方式1輸出，C口高位部分為輸出低位部分為輸入。設控制寄存器地址為8003H。按各口的設置要求，工作方式命令字為10010101，即95H。則初始化程序段應為： MOVDPTR,＃8003H MOVA,＃95H MOVX＠DPTR,A7.2.38255的編程內(nèi)容7.2.48255接口的應用1.8255的I/O控制方式

（1）無條件方式以方式0進行數(shù)據(jù)輸入/輸出，就是無條件傳送方式。

（2）查詢方式在方式1和方式2下，都可以使用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)輸入時，供查詢的狀態(tài)信號是IBF（對應A口為IBFA，B口為IBFB）。因為傳送這些信號的口線分別為PC5和PC1，所以查詢時就是對輸入這些口線的狀態(tài)進行測試。數(shù)據(jù)輸出時，供查詢的狀態(tài)信號是OBF（對應A口為OBFA，B口為OBFB），被測試的口線為PC7和PC1。7.2可編程并行接口芯片8255（3）中斷方式在方式1和方式2下，都可以使用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。中斷請求信號是INTR（對應A口為INTRA，B口為INTRB），傳送中斷請求信號的口線分別為PC3和PC0。2.端口選擇及讀/寫控制8255共有4個可尋址端口：A口、B口、C口和控制寄存器，由CS和地址A0、A1的狀態(tài)組合進行選擇，由讀/寫信號RD和WR進行端口操作控制，具體設置見下頁表。7.2.48255接口的應用7.2.48255接口的應用/CSA1A0/RD/WR選擇端口端口操作00001A口讀端口A00101B口讀端口B01001C口讀端口C00010A口寫端口A00110B口寫端口B01010C口寫端口C01110控制寄存器寫控制命令1××××---數(shù)據(jù)總線緩沖器輸出端呈高阻抗7.3.1鍵掃描和鍵碼生成7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口7.3鍵盤接口技術7.3.1鍵掃描和鍵碼生成1.鍵盤舉例為說明鍵盤的工作原理，以一個8行×4列的矩陣鍵盤為例，如下頁圖所示。鍵盤上有行線和列線之分，本鍵盤共有8條行線和4條列線。在每個行線和列線的交點處有一個鍵，由于行線與列線分別與鍵的不同端相連，平時鍵處于斷開狀態(tài)，所以行線和列線互不相通。接口時，行線一端接輸出口，另一端懸空；而列線一端經(jīng)電阻接+5V電源，另一端接輸入口。由于列線通過電阻與+5V電源相連，所以沒有按鍵時列線的狀態(tài)為高電平。7.3鍵盤接口技術

鍵盤掃描示意圖7.3.1鍵掃描和鍵碼生成2.鍵碼鍵盤上的每個按鍵都有一定的意義或功能。為了區(qū)分各個不同的按鍵，就需要對它們進行編碼，這就是鍵碼。鍵盤上按鍵的編碼沒有統(tǒng)一標準，存在多種多樣的按鍵編碼方法。最常用的編碼方法是以鍵在鍵盤矩陣中的位置，從0開始按自然數(shù)順序進行編碼，鍵碼以十六進制數(shù)表示。下表是鍵盤掃描示意圖中各鍵的鍵碼，左邊第一列的內(nèi)容對應各行的掃描碼，最后一行的內(nèi)容是對應列有閉合鍵時的狀態(tài)碼（或稱返回碼）。表中內(nèi)容為鍵碼，注意鍵碼排列的規(guī)律性。7.3.1鍵掃描和鍵碼生成鍵碼表7FH1FH17H0FH07HBFH1EH16H0EH06HDFH1DH15H0DH05HEFH1CH14H0CH04HF7H1BH13H0BH03HFBH1AH12H0AH02HFDH19H11H09H01HFEH18H10H08H00H7HBHDHEH3.鍵盤掃描識別閉合鍵的方法：行掃描法，簡稱掃描法。軟件實現(xiàn)過程：查看是否有閉合鍵；判定閉合鍵，計算出對應的鍵碼。

7.3.1鍵掃描和鍵碼生成4.鍵盤掃描程序流程5.去抖動每當確認有鍵被按下后，都應當進行去抖動處理。因為鍵在被按下時，由于機械觸點的彈性以及電壓突跳等原因，在觸點閉合及釋放的瞬間將出現(xiàn)電壓抖動，如下圖。鍵閉合和斷開時的電壓抖動示例7.3.1鍵掃描和鍵碼生成5.去抖動去抖動處理有軟件和硬件兩種方法。軟件去抖動方法是采用時間延遲以躲過抖動（延時時間為10～20ms即可）；硬件方法是在鍵盤中附加去抖動電路，以抑制抖動的產(chǎn)生，具體可使用雙穩(wěn)態(tài)電路或濾波電路等，但硬件去抖動需增加成本。7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口7.3鍵盤接口技術1.接口電路邏輯圖以8255作8×4鍵盤的接口為例。A口為輸出口，接鍵盤行線；C口為輸入口，以PC3～PC0接鍵盤的4條列線；如下圖。2.判斷有無閉合鍵的子程序判斷有無閉合鍵的子程序為KS，其執(zhí)行結(jié)果為：有閉合鍵，則(A)≠0；無閉合鍵，則(A)＝0。假定A口地址為8000H，則B口地址為8001H，C口地址為8002H，控制寄存器地址為8003H。程序如下：KS: MOVDPTR,#8000H CLRA ;A口送00H MOVX@DPTR,A INCDPTR ;建立C口地址 INCDPTR MOVXA,@DPTR ;讀C口 CPLA ;A取反,若無鍵按下，則全為0 ANLA,#0FH ;屏蔽A高半字節(jié) RET7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口3.鍵盤掃描程序在單片機應用系統(tǒng)中常常是鍵盤和顯示器同時存在，因此，可以把鍵盤程序和顯示程序配合起來使用，即把顯示程序作為鍵盤程序中的一個延時子程序使用。這樣既不耽誤顯示驅(qū)動，又可以起到鍵盤定時掃描的作用。假定本系統(tǒng)中顯示器驅(qū)動程序為DIR，執(zhí)行時間約為6ms。鍵盤掃描程序如下，程序中R2為行掃描碼寄存器，R4為行計數(shù)器。7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口KEY:ACALLKS ;檢查是否有鍵閉合 JNZLK1 ;A非0，則轉(zhuǎn)移 ACALLDIR ;驅(qū)動顯示器（延時6ms） AJMPKEYLK1:ACALLDIR ;有鍵閉合2次驅(qū)動顯示器 ACALLDIR ;延時12ms進行去抖動 ACALLKS ;再檢查是否有鍵閉合 JZKEY ;無鍵閉合，轉(zhuǎn)KEY7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口 MOVR2,#FEH ;掃描初值送R2 MOVR4,#00H ;掃描行號送R4LK4:MOVDPTR,#8000H ;建立A口地址 MOVA,R2 MOVX@DPTR,A ;掃描初值送PA口,掃描開始 INCDPTR INCDPTR ;指向C口 MOVXA,@DPTR ;讀C口 JBACC.0,LONE ;ACC.0＝1,第0列無鍵閉合,轉(zhuǎn)LONE MOVA,#00H ;裝第0列狀態(tài)碼起始值 AJMPLKP ;轉(zhuǎn)計算鍵碼LONE:JBACC.1,LTWO ;ACC.1＝1,第1列無鍵閉合,轉(zhuǎn)LTWO MOVA,#08H ;裝第1列狀態(tài)碼起始值7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口 AJMPLKPLTWO:JBACC.2,LTHR ;ACC.2＝1,第2列無閉合,轉(zhuǎn)LTHR MOVA,#10H ;裝第2列狀態(tài)碼起始值 AJMPLKPLTHR:JBACC.3,NEXT ;ACC.3＝1,第3列無鍵閉合，則轉(zhuǎn)NEXT MOVA,#18H ;裝第3列狀態(tài)碼起始值LKP:ADDA,R4 ;計算鍵碼 PUSHACC ;保護鍵碼LK3:ACALLDIR ;延時6ms ACALLKS ;查鍵是否繼續(xù)閉合,若閉合再延時 JNZLK3 ACALLDIR ;去抖動 ACALLDIR ACALLKS

JNZLK3 POPACC ;若鍵起,則鍵碼送A RET7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口NEXT:INCR4 ;掃描行號加1 MOVA,R2 JNBACC.7,KND ;第7位為0,已掃完最后一行，則轉(zhuǎn)KND RLA ;掃描碼循環(huán)左移一位 MOVR2,A JMPLK4 ;掃描下一行KND:AJMPKEY ;一輪掃描完畢,開始新一輪掃描7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口8255的初始化7.4LED顯示器接口技術在單片機應用系統(tǒng)中，最簡單、最常見的顯示器件是LED顯示器。

8段LED顯示器7.4LED顯示器接口技術7.4.1LED顯示器概述LED是LightEmitingDiode(發(fā)光二極管)的縮寫，發(fā)光二極管是能將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電致發(fā)光器件。由條形LED組成的“8”字形LED顯示器稱之為數(shù)碼管。數(shù)碼管有7段和8段之分。7段數(shù)碼管由7個發(fā)光二極管組成，而8段數(shù)碼管則是在7段發(fā)光二極管的基礎上再加一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以dp表示），用于顯示小數(shù)點。8段數(shù)碼管中發(fā)光二極管的排列形狀如上頁圖（a）所示。LED的特點：①發(fā)光響應快，亮度強，高頻特性好；而且隨著材料的不同，數(shù)碼管還能發(fā)出紅、黃、綠、藍、橙等多種顏色的光。②機械性能好，體積小，重量輕，價格低廉；能與CMOS和TTL電路配合使用；使用壽命長，可達10-100萬小時。③工作電壓低，驅(qū)動電流適中。每段工作電流為5～10mA，7段LED全亮需要電流為35～70mA。這樣大的電流需要由驅(qū)動電路提供，因此，使用時要注意數(shù)碼管的驅(qū)動問題。④控制簡單。7.4.1LED顯示器概述公共引腳的連接方法：

①共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成陰極公共引腳，如前圖(b)所示。使用時陰極公共引腳接地，這樣陽極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導通點亮，而加低電平的則不點亮。②共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起作為陽極公共引腳，如前圖(c)所示。使用時陽極公共引腳接+5V。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導通點亮，而加高電平的則不點亮。7.4.1LED顯示器概述7.4LED顯示器接口技術

7.4.2LED顯示器的顯示原理1.段碼所謂段碼就是為數(shù)碼管顯示提供的各段狀態(tài)組合，即字形代碼。7段數(shù)碼管的段碼為7位，8段數(shù)碼管的段碼為8位，用一個字節(jié)即可表示。在段碼字節(jié)中代碼位與各段發(fā)光二極管的對應關系如下：

段碼D7D6D5D4D3D2D1D0段名dpgfedcba顯示的數(shù)字（十六進制）與段碼值的關系顯示數(shù)字共陽極段碼共陰極段碼顯示數(shù)字共陽極段碼共陰極段碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3B0H4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH2.LED顯示器的動態(tài)顯示方式LED顯示器多采用動態(tài)顯示方式，全部數(shù)碼管共用一套段碼驅(qū)動電路。顯示時通過位控信號采用掃描的方法逐位地循環(huán)點亮各位數(shù)碼管。LED顯示器動態(tài)顯示需要為各位提供段碼以及相應的位控制，此即通常所說的段控和位控。

7.4.2LED顯示器的顯示原理4位數(shù)碼管動態(tài)顯示示意圖7.4.3LED顯示器接口1.計時器實驗的LED顯示器接口電路7.4LED顯示器接口技術7.4.3LED顯示器接口1.計時器實驗的LED顯示器接口電路7.4LED顯示器接口技術SN75451B：雙外設驅(qū)動器7.4.3LED顯示器接口動態(tài)控制要用程序?qū)崿F(xiàn)①在程序中通過偽指令設置段碼表，表長16個字節(jié)，存放十六進制數(shù)的段碼；②在內(nèi)部RAM中設置顯示緩沖區(qū)，其存儲單元個數(shù)與LED顯示器的位數(shù)相同，以存放要顯示的數(shù)據(jù)；③為了保證顯示亮度，在掃描過程中，應在每一位數(shù)碼管上都駐留一段時間（約1ms），以使數(shù)碼管穩(wěn)定地點亮一段時間，以保證其顯示亮度。為此在掃描過程中，位與位之間要加一段延遲時間。2.LED顯示驅(qū)動程序 設顯示數(shù)據(jù)存放在內(nèi)部RAM從30H開始的6個單元中，顯示驅(qū)動程序可設計如下。DIR: MOVR0,#30H ;建立顯示緩沖區(qū)首址 MOVR3,#0FEH ;位控碼初值，從右邊開始顯示LOOP:MOVA,#0FFH ;消隱 MOVDPTR,#0FF20H MOVX@DPTR,A MOVA,@R0 ;取出顯示數(shù)據(jù) MOVDPTR,#DSEG ;查表取段碼 MOVCA,@A+DPTR 7.4.3LED顯示器接口 MOVDPTR,#0FF21H ;輸出段控碼 MOVX@DPTR,A MOVA,R3 ;輸出位碼 MOVDPTR,#0FF20H MOVX@DPTR,A ACALLDL1MS ;延時1ms INCR0 ;轉(zhuǎn)向下一緩沖單元 MOVA,R3 JNBACC.5,LD1 ;判斷是否到最高位。到，則返回 RLA ;不到，向顯示器高位移位 MOVR3,A ;位控碼送R37.4.3LED顯示器接口2.LED顯示驅(qū)動程序 AJMPLOOP ;繼續(xù)掃描LD1: RETDSEG:DB0C0H ;字形代碼表 DB0F9H,0A4H,0B0H,……7.4.3LED顯示器接口2.LED顯示驅(qū)動程序7.5打印機接口技術7.5.1微型打印機概述單片機系統(tǒng)的打印機多采用價格便宜、接口方便的微型打印機。μP系列微型打印機具有標準的Centronic接口，與單片機之間可以通過一條20芯的扁平電纜線進行連接，信號為：DB7～DB0——數(shù)據(jù)線，是單向的，即從單片機傳向打印機。/STB——數(shù)據(jù)選通信號，低電平有效的打印機輸入信號。該信號有效時，打印數(shù)據(jù)送入打印機，在其上升沿時，將數(shù)據(jù)鎖存。BUSY——打印機“忙”信號，打印機輸出的狀態(tài)信號。/ACK——打印機應答信號，低電平有效。該信號是打印機已處理完所接收數(shù)據(jù)后的應答，亦即通知單片機可以發(fā)送新數(shù)據(jù)。/ERR——出錯信號，打印機輸出。7.5打印機接口技術1.單片機與打印機直接連接打印機的接口信號比較少，所以打印機的接口比較簡單，甚至可以不用接口電路而直接與單片機連接，如下圖。7.5.2打印機接口7.5.2打印機接口1.單片機與打印機直接連接打印機的8根數(shù)據(jù)線直接與80C51的P1口線連接，用一根地址線(P2.7）去選通80C51的讀信號/RD和寫信號/WR，選通后的/WR信號接打印機的STB信號，選通后的RD信號去控制打印機的BUSY(送口線P1.7）。在打印機中只有一個數(shù)據(jù)寄存器，用于寄存打印數(shù)據(jù)。只使用地址線P2.7，數(shù)據(jù)口的地址為7000H—7FFFH。對于上圖中的連接形式，只適宜使用查詢方式控制打印，即對BUSY信號的狀態(tài)進行查詢。若要使用中斷方式，應以ACK信號作中斷請求，即把ACK信號與80C51的外中斷引腳INT0或INT1相連。7.5打印機接口技術

7.5.2打印機接口2.使用8255作打印機接口如果80C51的口資源比較緊張，則需要使用接口芯片與打印機接口，例如，用8255作打印機接口芯片，如下圖。7.5打印機接口技術2.使用8255作打印機接口8255與80C51之間的連接采用線選法進行I/O編址，以P0.7作為8255的片選信號。以兩個最低位地址對應接8255的口選擇端A0和A1，如果把沒連接的地址都假定為1，則8255的A口地址為7CH，B口地址為7DH，C口地址為7EH，控制寄存器地址為7FH。對于8255與打印機之間的連接，采用查詢方式進行打印驅(qū)動控制，則8255與打印機的連線內(nèi)容為：A口(PA7～PA0）與打印機數(shù)據(jù)線相連，傳送打印數(shù)據(jù)。C口的PC0提供數(shù)據(jù)選通信號，接打印機的STB端，進行打印數(shù)據(jù)送打印機的選通控制。C口的PC7接打印機的BUSY端，以BUSY作為狀態(tài)查詢信號。7.5打印機接口技術

7.5.2打印機接口2.使用8255作打印機接口8255工作方式命令字為10001010（8AH）。 A口為方式0輸出，D6D5D4＝000； B口不用，設置為方式0輸入，D2D1＝01； C口高4位輸入，D3＝1； C口低4位輸出，D0＝0。7.5打印機接口技術

7.5.2打印機接口3.打印驅(qū)動程序為編寫打印驅(qū)動程序，在內(nèi)部RAM中設置緩沖區(qū)，存放打印數(shù)據(jù)。設置兩個參數(shù)，一個是緩沖區(qū)首址R1，另一個是緩沖區(qū)長度R2。送給打印機的選通信號STB是一個負脈沖，在打印數(shù)據(jù)從單片機送到8255后，在PC0端產(chǎn)生一個負脈沖。3.打印驅(qū)動程序PT:MOVR0,#7FH ;控制寄存器地址 MOVA,#8AH ;工作方式命令 MOVX@R0,A ;寫入工作方式命令 MOVR1,#DATA MOVR2,#LENGTHTP:MOVR0,#7EH ;C口地址TP1:MOVXA,@R0 ;讀C口 JBACC.7,TP1 ;BUSY=1，繼續(xù)查詢 MOVR0,#7CH ;A口地址 MOVA,@R1 ;取緩沖區(qū)數(shù)據(jù) MOVX@R0,A ;打印數(shù)據(jù)送8255 INCR1 ;指向下一單元 MOVR0,#7EH ;8255PC口地址 MOVA,#0 ;輸出STB脈沖 MOVX@R0,A MOVA,#1 MOVX@R0,A DJNZR2,TP;數(shù)據(jù)長度減1，不為0繼續(xù) RET*7.6鍵盤顯示器接口82797.6.18279的組成及引腳*7.6鍵盤顯示器接口82797.6.18279的組成及引腳1.組成I/O控制和數(shù)據(jù)緩沖器；控制和定時寄存器及定時控制部分；掃描計數(shù)器；回送緩沖器與鍵盤去抖動控制電路；FIFO(先進先出)寄存器和狀態(tài)電路；顯示器地址寄存器及顯示RAM。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.18279的組成及引腳2.引腳RL0~RL7：回送線；IRQ：中斷請求；DB0~DB7：數(shù)據(jù)總線；CNTL/STR：CTRL鍵/選通信號；SHIFT：SHIFT鍵；SL0~SL3:掃描線OUTA0~OUTA3、OUTB0~OUTB3：顯示器輸出；BD：BlankDisplay，不顯示；A0：命令狀態(tài)或數(shù)據(jù)選擇線。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.28279的輸入輸出方式1.輸入方式鍵碼輸入；譯碼掃描法（８＊８鍵） 線掃描法（４＊８鍵）兩鍵互鎖法（2-Keylockout） 轉(zhuǎn)滾法（N-Keyrollover）列掃描；選通輸入。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.28279的輸入輸出方式1.輸出方式8-/16-字符顯示；進入方式：左進入、右進入。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.38279的控制命令1.鍵盤/顯示的模式設置０００ｄｄｋｋｋｄｄ（２位規(guī)定顯示模式） ００：８字符顯示，左進入； ０１：１６字符顯示，左進入； １０：８字符顯示，右進入； １１：１６字符顯示，右進入。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.38279的控制命令1.鍵盤/顯示的模式設置０００ｄｄｋｋｋｋｋｋ（３位規(guī)定輸入模式） ０００：譯碼掃描鍵碼輸入，兩鍵互鎖； ００１：行掃描鍵碼輸入，兩鍵互鎖； ０１０：譯碼掃描鍵碼輸入，轉(zhuǎn)滾法； ０１１：行掃描鍵碼輸入，轉(zhuǎn)滾法； １００：譯碼掃描列輸入； １０１：行掃描列輸入； １１０：選通輸入，譯碼掃描顯示； １１１：選通輸入，行掃描顯示。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.38279的控制命令2.時鐘設置００１ｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐ（分頻因子）

100KHz3.讀列碼０１０AIｘａａａAI：自動加１ａａａ：FIFO/列碼RAM的起始地址7.6鍵盤顯示器接口82797.6.38279的控制命令4.讀顯示RAM０１０AIａａａａａａａａ：顯示RAM的起始地址5.寫顯示RAM１００AIａａａａ7.6鍵盤顯示器接口82797.6.38279的控制命令6.7.8.7.6鍵盤顯示器接口82797.6.48279的狀態(tài)字一個8位的狀態(tài)字，用于鍵盤輸入和選通輸入方式，給出FIFO中的字符個數(shù)和是否出錯。D2-0：FIFO中的字符個數(shù)；D3：FIFO是否已滿；D4：FIFO讀出錯（沒有數(shù)據(jù)時讀）；D5：FIFO溢出（滿又寫入）；D6：工作在特殊錯誤方式時，有多鍵同時按下；D7：在清除命令執(zhí)行期間為1，寫顯示RAM無效。7.6鍵盤顯示器接口82797.6.58279應用實例1.實例電路7.6鍵盤顯示器接口82797.6.58279應用實例2.根據(jù)實例電路編寫匯編語言程序用中斷服務程序?qū)⑤斎氲逆I碼送到數(shù)碼管上顯示STRT1:MOVOPTR,＃7FFFH;7FFFH為8279