第7章 并行IO接口

第7章并行I/O接口7.1概述图7-1微型机和外设的接口示意图电子商务基础教程(第二版)27.1.1I/O接口的作用1.实现与不同外设的速度匹配2.改变数据传送方式3.改变信号的性质和电平7.1.2外部设备的编址1.外设端口的单独编址图7-2外设端口的编址方式示意图网络工程技术与实验教程32.外设端口和存储器统一编址7.1.3I/O数据的四种传送方式1.同步传送图7-3CPU和开关电路的接口2.异步传送图7-4I/O数据的异步传送示意图3.中断传送图7-5I/O数据的中断传送示意图电子商务基础教程(第二版)44.DMA传送图7-6DMA控制器工作框图网络工程技术与实验教程57.1.4I/O接口的类型1.串行I/O接口2.并行I/O接口7.2MCS-51内部并行I/O端口及其应用7.2.1MCS-51内部并行I/O端口电子商务基础教程(第二版)6图7-7MCS-51各通道某位的结构网络工程技术与实验教程77.2.2MCS-51内部并行I/O端口的应用1.I/O口直接用于输入/输出图7-8例7-1附图2.8位I/O端口改装为非8位端口3.MCS-51对外部三态门和锁存器的接口图7-108031和74LS244的接口图7-118031和74LS373的接口电子商务基础教程(第二版)87.3并行I/O接口芯片7.3.1Intel8255A1.内部结构和引脚功能图7-128255A内部结构网络工程技术与实验教程92.8255A控制字和状态字图7-138255A方式控制字格式图7-14C口单一置复位控制字格式电子商务基础教程(第二版)10图7-15模式1下的状态字格式3.8255A工作模式图7-16模式2下的状态字格式网络工程技术与实验教程11图7-17A口模式1选通输入方式下工作示意图图7-18B口模式1选通输出方式下工作示意图图7-19A口在模式2方式下的工作示意图电子商务基础教程(第二版)127.3.2Intel81551.内部结构和引脚功能图7-208155内部结构图7-218155命令字格式网络工程技术与实验教程132.CPU对8155I/O口的控制图7-228155状态字格式3.8155工作方式图7-23选通I/O数据输入示意图电子商务基础教程(第二版)14图7-24选通I/O数据输出示意图4.8155内部定时器及使用图7-258155定时器长度字格式及T/OUT输出波形网络工程技术与实验教程157.4MCS-51并行I/O端口的扩展7.4.1借用外部RAM地址扩展I/O端口图7-268031与打印机的接口电子商务基础教程(第二版)167.4.2采用8255A扩展I/O端口图7-278031通过8255A与打印机的接口7.4.3采用8155扩展I/O端口1.8位地址的全译码法图7-288031和8155的接口网络工程技术与实验教程172.8位地址的线选法3.16位地址的线选法7.5MCS-51对LED/LCD/键盘的接口7.5.1MCS-51对LED的接口1.LED数码显示管显示原理图7-29八段LED数码显示管原理和结构电子商务基础教程(第二版)182.MCS-51对LED的显示图7-308031通过8155对LED的接口图7-31例7.7的显示缓冲区网络工程技术与实验教程197.5.2MCS-51对LCD的接口1.LCD显示器的基本结构和原理图7-32七段LCD液晶显示器原理和结构2.LCD显示器的驱动原理图7-33LCD驱动和显示电路电子商务基础教程(第二版)203.LCD显示器的主要参数4.MCS-51对字段式LCD的接口图7-34TSC7211AM原理框图网络工程技术与实验教程21图7-35YXY4501引脚分配电子商务基础教程(第二版)22图7-37412位LCD显示程序框图7.5.3MCS-51对非编码键盘的接口1.MCS-51对独立式非编码键盘的接口图7-388031对独立式键盘的接口网络工程技术与实验教程232.MCS-51对行列式非编码键盘的接口图7-398031对键盘/LED的接口电子商务基础教程(第二版)24网络工程技术与实验教程25图7-40键盘按键排布图图7-41SCAN程序流程图电子商务基础教程(第二版)267.5.4键盘/显示系统图7-42键盘/显示系统主程序流程图7.6MCS-51内部定时器/计数器7.6.1MCS-51对内部定时器/计数器的控制1.定时器控制寄存器TCON图7-43定时器控制寄存器TCON各位定义网络工程技术与实验教程272.定时器方式寄存器TMOD图7-44定时器方式控制寄存器TMOD格式图7-45定时器/计数器T0方式控制逻辑7.6.2工作方式电子商务基础教程(第二版)281.方式0图7-46定时器/计数器的TH和TL分配网络工程技术与实验教程292.方式13.方式24.方式37.6.3MCS-51对内部定时器/计数器的初始化1.初始化步骤2.计数器初值的计算3.定时器初值的计算7.6.4应用举例图7-47例7-11附图电子商务基础教程(第二版)30习题与思考题7.1什么叫I/O接口?I/O接口的作用是什么?7.2外设端口有哪两种编址方法?各有什么特点?7.3I/O数据有哪四种传送方式?各在什么场合下使用?7.4结合图7-6说明DMA传送的工作过程。7.5MCS-51内部四个并行I/O口各有什么异同?作用是什么?7.6MCS-51对内部四个并行I/O端口有哪三种操作方式?各有什么特点?7.78位I/O端口改装成非8位I／O端口的程序有两种编写方法，请采用第二种方法编写例7.2中所需程序。7.8决定8255选口地址的引脚有哪几条?作用是什么?7.98255如何辨认方式控制字和C口单一置复位控制字?方式控制字各位定义如何?7.10请结合图7-17简述8255A口在模式1选通输入方式下的工作过程。7.118255B口可以设定为方式2吗?为什么?7.12在采用8255扩展I/O口时，若把8255A口用作输入，A口每一位接一个开关，B口用作输出，B口每一位接一个发光二极管。请编写A口开关接1时B口相应位发光二极管点亮的程序。7.13某一生产过程共有六道工序，每道工序的时间均为10s，生产过程循环进行。现要用MCS-51通过8255A口进行过程控制，A口中每一位都可控制一道工序的启停。试画出有关硬件电路并编写有关程序，设有一DELAY延时程序可供调用，延时时间为1s。7.14决定8155选口地址的引脚有哪些?IO/的作用是什么?T/IN和T/OUT作用是什么?7.15结合图7-24述说8155I/O数据选通输出的工作原理。7.16设8155T/IN端输入脉冲频率为12MHz，请问8155定时器的最大定时时间是多少?7.17设8155T/IN端输入脉冲频率为1MHz，请编写能在T/OUT上输出周期为8ms的方波程序。7.18在图7-26中，若把字符打印机的ACK和8031的INT0相接，请简述电路的工作原理并编写能把以20H为起始地址的连续50个内存单元中的内容输出打印的程序。7.19在例7-6中，请用查询法编出相应打印程序。网络工程技术与实验教程317.20某一生产过程共有六道工序，每道工序的持续时间均为10s，生产过程循环进行。任何一道工序出现故障时都会产生故障信号，要求故障信号能引起单片机中断，停止送出顺序控制信号，并进行声光告警。现采用MCS-51通过8155进行控制，A口用于输出各工序的顺序控制信号，C口中某一位输入故障信号，B口中某两位用于声光告警。请画出相应硬件图并编写有关程序。7.21上题中，若C口中某两位接有两路故障信号，请用查询C口故障信号法编写有关程序。7.22已知20H单元中有一带符号数，若它是正数，则在图7-30所示接口电路中自左至右显示0；若它是负数，则自左至右显示1。请编写相应程序。7.23什么叫显示缓冲区?显示缓冲区一般放在哪里?显示缓冲区中通常存放的是什么?7.24扭曲向列型LCD的显示原理是什么？7.25结合图7-33(a)和图7-33(b)说明LCD中某字段的驱动原理。7.26结合图7-34说明TSC7211AM的工作原理。7.27什么叫窜键?CPU处理窜键的方法是什么?CPU消除按键抖动的方法是什么?7.28试比较MCS-51内部定时器四种工作方式下的异同。7.29设单片机时钟为12MHz，请利用定时器T0编出令P1.0引脚输出2ms的矩形波程序，要求占空系数为1∶2(高电平时间短)。7.30已知8155RAM中以DATA1为起始地址的数据区有100个数，要求每隔100ms向内部RAM的以DATA2为起始地址的数据区传送10个数，通过10次传送完成。要求采用定时器T1定时，单片机时钟为12MHz，请编写有关程序。