单片机IO扩展8155.ppt

单片机系统I/O扩展并行I/O口扩展P3口具有第二功能，在应用系统中也常被使用。因此在大多数的应用系统中，真正能够提供给用户使用的只有P1和部分P2、P3口。
综上所述，89C51单片机的I/O端口通常需要扩充，以便和更多的外设（例如显示器、键盘）进行联系。
在51单片机中扩展的I/O口采用与片外数据存储器相同的寻址方法，所有扩展的I/O口，以及通过扩展I/O口连接的外设都与片外RAM统一编址，因此，对片外I/O口的输入/输出指令就是访问片外RAM的指令，即：4.1.2简单的I/O口扩展
简单的I/O口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、三态门等作为扩展芯片，通过P0口来实现扩展的一种方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。
1.扩展实例
采用74LS244作为扩展输入、74LS273作为扩展输出的简单I/O口扩展。

64.1.3采用8155扩展I/O口
在实训电路中采用的是另一种可编程的接口芯片8155，Intel公司研制的8155不仅具有两个8位的I/O端口(A口、B口)和一个6位的I/O端口(C口)，而且还可以提供256 B的静态RAM存储器和一个14位的定时/计数器。8155和单片机的接口非常简单，目前被广泛应用。
1. 8155的结构和引脚
8155有40个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组成框图如图8.20所示。图8155的引脚图和结构框图我们对8155的引脚分类说明如下：
(1)地址/数据线AD0～AD7（8条）：是低8位地址线和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连，用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地址。
(2)I/O口总线（22条）：PA0～PA7、PB0～PB7分别为A、B口线，用于和外设之间传递数据；PC0～PC5为C端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控制联络线。(3)控制总线（8条）：
RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连，复位后，8155的3个端口都为输入方式。
：读/写线，控制8155的读、写操作。
ALE：地址锁存线，高电平有效。它常和单片机的ALE端相连，在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位地址信息锁存到8155内部的地址锁存器中。因此，单片机的P0口和8155连接时，无需外接锁存器。
：片选线，低电平有效。
：RAM或I/O口的选择线。当=0时，选中8155的256BRAM；当=1时，选中8155片内3个I/O端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器。TIMERIN、：定时/计数器的脉冲输入、输出线。TIMERIN输入脉冲对8155内部的14位定时/计数器减1；为输出线，当计数器计满回0时，8155从该线输出脉冲或方波，波形形状由计数器的工作方式决定。
2.作片外RAM使用
当=0，=0时，8155只能做片外RAM使用，共256B。其寻址范围由以及AD0～AD7的接法决定，这和前面讲到的片外RAM扩展时讨论的完全相同。当系统同时扩展片外RAM芯片时，要注意二者的统一编址。对这256BRAM的操作使用片外RAM的读/写指令“MOVX”。3.作扩展I/O口使用
当=0，=1时，此时可以对8155片内3个I/O端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O端口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要三位地址来区分，为地址分配情况。1)命令/状态寄存器
和接口芯片8255一样，芯片8155I/O口的工作方式的确定也是通过对8155的命令寄存器写入控制字来实现的。8155控制字的格式如图所示。
命令寄存器只能写入不能读出，也就是说，控制字只能通过指令MOVX@DPTR,A或MOVX@Ri,A写入命令寄存器。
在本书的实训电路板中，扩展了8155，用于连接8个LED显示和键盘，A、B口为基本输出方式，C口为基本输入方式，因此编写如下程序：MOVDPTR，#CWR；设CWR为命令寄存器的地址
MOVA，#03H；A、B口为基本输出方式，C口为基本输入方式
MOVX@DPTR,A
状态寄存器中存放有状态字，状态字反映了8155的工作情况，状态字的各位定义如图所示图8.228155的状态字状态寄存器和命令寄存器是同一地址，状态寄存器只能读出不能写入，也就是说，状态字只能通过指令MOVXA，@DPTR或MOVXA，@Ri来读出，以此来了解8155的工作状态。
2)计数器高、低8位寄存器
关于计数器高、低8位寄存器的使用，我们将在后面讲到定时器使用时再作介绍。
4. I/O口的工作方式
当使用8155的三个I/O端口时，它们可以工作于不同的方式，工作方式的选择取决于写入的控制字，如图8.21所示。其中，A、B口可以工作于基本I/O方式或选通I/O方式，C口可工作于基本I/O方式，也可以作为A、B选通方式时的控制联络线。方式1、2时