1、现代轮机监控技术,主讲人：甘辉兵邮箱:QQ:45936073手机：13998562647轮机工程学院 轮机自动化教研室远航楼2区205,现代轮机监控技术,本课程主要内容,第一章 MCS-51单片机的硬件结构第二章 MCS-51单片机的指令系统第三章 汇编语言程序设计第四章 存储器与单片机的连接第五章 MCS-51中断系统第六章 定时器/计数器第七章 MCS-51与 A/D和D/A的接口第八章 MCS-51扩展I/O接口,第八章 并行I/O接口,8-1 概述8-2 MCS51内部并行I/O口8-3 并行I/O接口芯片82558-4 8031单片机与8255的接口,8.1 概述,第八章 并行I/O
2、接口,接口CPU与外设间信息交换的桥梁,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,一、I/O接口的作用 1.实现与不同外设之间的速度匹配2.改变数据传送方式: 串到并、并到串3.改变信号的性质和电平 数据和控制信号：TTL电平，0：3.4V 外设信号：0：24V,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,二、外部设备的编址 I/O接口（Interface）：CPU和外设间的I/O接口芯片；I/O端口（Port）：简称I/O口，带有端口地址的寄存器或缓冲器；一个I/O接口可以有多个I/O端口：数据口 命令口 状态口外设编址：对所有I/O接口中的端口编址（1）外设端口单独编址优点：不占用存储器地址；缺点：
3、要有I/O访问指令；Z80指令： IN A，（n） OUT （n），A,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,（2）外设与存储器统一编址优点：（1）指令通用，外设端口信息处理能力增强；（2）无需专用I/O指令（3）I/O 口数量不受限制缺点：占用部分存储器地址，译码电路复杂；,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,（2）外设与存储器统一编址优点：（1）指令通用，外设端口信息处理能力增强；（2）无需专用I/O指令（3）I/O 口数量不受限制缺点：占用部分存储器地址，译码电路复杂；,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,三、I/O 数据的四种传送方式1. 同步传送 ：无条件传送（1）外设工作速度非
4、常快（2）外设工作速度非常慢MOV DPTR #0FF00HMOVX A, DPTR,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,三、I/O 数据的四种传送方式2.异步传送 ：条件传送或查询式传送CPU需要I/O为外设提供状态和数据两个端口；优点：通用性好，硬件接线和查询程序简单；缺点：效率低；,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,三、I/O 数据的四种传送方式3.中断传送：利用CPU本身的中断功能和I/O接口的中断功能 来实现对外设I/O数据的传送； 优点：提高CPU的工作效率；,8.1 概述,第八章 并行I/O接口,三、I/O 数据的四种传送方式4.DMA传送：DMADirect Memory
5、 Access要依靠带有DMA功能的CPU和专用DMA控制器实现。 MCS51无此功能DMA请求是一种特殊的中断请求。,8.2 MCS51内部并行I/O口,第八章 并行I/O接口,8.2 MCS51内部并行I/O口,第八章 并行I/O接口,对于8031，工作时必须外挂存储器，一般情况下 P0 :数据/地址(低8位）总线 P1: 数据输入/输出 P2: 地址（高8位）总线 P3: 功能引脚,8.2 MCS51内部并行I/O口,第八章 并行I/O接口,三种操作方式：输出数据：把输出数据写入端口锁存器；MOV P0， A读端口数据：仅对端口锁存器中数据进行读入；MOV A, P1读端口引脚：从端口引
6、脚线上读如信息；MOV P1， #0FHMOV A， P1,MCS51并行I/O口的扩展,第八章 并行I/O接口,通过不可编程芯片扩展：244、373不可编程：芯片的功能由硬件完全决定通过可编程芯片扩展：8155、8255可编程：芯片的功能可通过控制命令字进行设置,MCS51并行I/O口的扩展,第八章 并行I/O接口,（1）I/O口对外部三态门的接口,MOV DPTR， #7FFFHMOVX A, DPTR,MCS51并行I/O口的扩展,第八章 并行I/O接口,（2）I/O口对外部锁存器的接口,MOV DPTR， #7FFFHMOVX A, DPTR,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八
7、章 并行I/O接口,特点：可为外设提供3个8位I/O端口； 允许采用同步、异步和中断方式传送I/O数据； 一、内部结构和引脚功能1、内部结构（1）A口、B口和C口：各自功能不同；（2）A组控制器和B组控制器：控制字寄存器+控制逻辑（3）数据缓冲器：双向8位缓冲器，传送控制字、状态字和数据字；（4）读写控制逻辑：接收读写命令和选口地址，控制8255A读写；,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,2、引脚功能 （1）数据总线：8条，D7D0（2）控制总线：6条 RESET:复位线 CS：片选线 RD和WR：读写控
8、制线； A0和A1：地址线，选择A口、B口和C口及控制字寄存器（3）并行I/O总线：3组 PA7PA0：双向I/O总线；输入、输出、输入/输出 PB7PB0：双向I/O总线；输入、输出方式 PC7PC0：双向数据/控制总线；模式0为I/O数据总线，模式1或模式2为控制/状态总线,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,8-1,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,二、8255A控制字和状态字 （1）方式控制,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,二、8255A控制字和状态字 （2） C口单一置复位控制字,8.3 并行I/O接
9、口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,二、8255A控制字和状态字例：若8255A控制字寄存器选口地址为FBH，试写出令PC3先置“1”和后置“0”的程序；MOV R0， #0FBHMOV A, #07HMOVX R0, AMOV A, #06HMOVX R0, A END,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,二、8255A控制字和状态字 （3） 8255A状态字 在模式1工作时，读C口得到相应的状态字;,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,二、8255A控制字和状态字 （3） 8255A状态字 在模式2工作时，读C口得到相应的状态字;,
10、8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,三、8255A工作模式：模式0、模式1、模式2 （1）模式0 A、B、C三个端口均为独立的基本输入/输出口例：三个口均为输入口，控制字为9BH 三个口均为输出口，控制字为80H A、CH为输出，B、CL为输入，控制字为83HMOV R0，0FBHMOV A, #83HMOVX R0, A,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,三、8255A工作模式：模式0、模式1、模式2 （1）模式1A、B口为独立的选通输入/输出方式;常用于传送和它们相连外设的I/O数据；C口作为握手联络线，以实现中断方式传送I/O数据；,
11、8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,三、8255A工作模式：模式0、模式1、模式2 （1）模式1选通输入方式：,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,三、8255A工作模式：模式0、模式1、模式2 （1）模式1选通输出方式：,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,三、8255A工作模式：模式0、模式1、模式2 （1）模式2A口独有的工作模式，为选通双向输入/输出方式；C口用作选通信号PA7PA0：双向I/O总线，输入时受STBA和IBFA控制；输出时受OBFA和ACKA控制；,8.3 并行I/O接口芯片8255A,第八章 并行I/O接口,8.4 8031单片机与8255A的接口,第八章 并行I/O接口,8.4 8031单片机与8255A的接口,第八章 并行I/O接口,8255A的PA口地址为7CH，PB口地址为7DH，PC口地址为7EH，控制字寄存器地址为7FH。,例8.1 8255A的端口方式设置，设端口A为模式0输入，端口B模式1输出，端口C（上半部）PC7PC4输出，端口C（下半部）PC3PC0输入。8255A的相应控制字为10010101B95H。 初始化程序如下： MOV R0，7FH ；控制口地址送入R0 MOV A， 95H ；方式控制字送入A MOVX R0，A ；方式控制字,谢谢,
