第九章 第九章 MCS-51MCS-51 单片机并行单片机并行 I/OI/O接口的扩展接口的扩展

第一节 I/O 接口的扩展

第二节 8255A 可编程 I/O 接口设计 及扩展技术

第三节 8155 可编程接口及扩展技术

第四节 串行口扩展 I/O 接口

单片机的并行 I/O 接口用于并行传送数据，例如：打印机、键盘、 A/D 、 D/A 等器件都可以通过并行 I/O 与 CPU 进行接口。

常用的 MCS-52 系列单片机都具有四个 8 位 I/O 口，以典型的 8031 为例它具有 P0 、 P1 、 P2 、 P3 四个并行口，这四个并行口都可以作为双向并行口使用。但是在实际应用中如果要进行外部设备的扩展，则要将 P0 和 P2 作为扩展的数据总线和地址总线使用，同时 P3 口的某些位要做第二功能使用，因此这种情况下如果需要更多的 I/O 口就需要扩展并行口。

MCS-52 系列单片机常用的扩展器件有如下三类：

常规逻辑电路、锁存器，如 74LS377 、 74LS245 。

MCS-80/85 并行接口电路，如 8255 。

RAM/IO 综合扩展器件，如 8155 。

第一节 第一节 I/OI/O 接口的扩展接口的扩展 当所需扩展的外部 I/O 口数量不多时，可以使用常规的逻辑

电路、锁存器进行扩展。这一类的外围芯片一般价格较低而且种类较多，常用的如： 74LS377 、 74LS245 、 74LS373 、74LS244 、 74LS273 、 74LS577 、 74LS573 。

9-1 74LS377图 引脚图和功能表

CLKE 操作1

0×

×1 保持

锁存

功能表20

1110

1

74LS377

VccQ7D7Q6D6Q5D5D4Q4CLK

Q0D0Q1D1Q2D2D3Q3

GND

E

如果将未使用到的地址线都置为 1 则可以得到该片74LS377 的地址为 7FFFH 。如果单片机要从该片 74LS377 输出数据的可以执行如下指令：

MOV DPTR ， #7FFFFH

MOVX @DPTR,A

利用 TTL 芯片、 COMS 锁存器、三态门等接口芯片把 P0 接

口扩展，常选用 74LS273 、 74LS373 、 74LS244 等芯片。

第二节 第二节 82558255 可编程可编程 I/OI/O 接口设计及其扩展技接口设计及其扩展技术术

（ 1 ） 8255 内部结构及引脚功能

数据总线缓冲器

B组控制

A A组端口8（ ）

A C组端口上半部

4（ ）

B C组端口下半部

4（ ）

B B组端口8（ ）

A组控制

读写控制逻辑

RDWRA0A1

RESET

CS

D7 D0～

I /OPA7 PA0～

I /OPC7 PC4～

I /OPC3 PC0～

I /OPB7 PB0～

（（ 22 ）、）、接口线接口线

PA0 ～ PA7 、 PB0 ～ PB7 、 PC0 ～ PC7 共24 条端线。 3 个口皆为锁存 / 缓冲寄存器，A 口、 B 口有锁存功能， C 口无锁存功能。A 、 B 、 C 3 口的工作方式由程序设置。

（ 3 ）、数据线 8255 是 8 位芯片，有 8 位数据线 D0 ～

D7 。 数据线接于 8051 的 P0 接口，

（（ 33 ）） .. 控制线控制线 控制线控制 8255 的读 RD ：、写 WR 、复位 R

ESET 及片选 CS 等。

（ 4 ）．地址线 • A1 A0 选择口• 0 0 A 口• 0 1 B 口• 1 0 C 口• 1 1 控制口

33 、方式选择及方式控制字、方式选择及方式控制字 （ 1 ） 8255 工作方式 ：方式 0 、方式 1 ，方式 2

（ 2 ） . 方式选择

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

C口下半部

B口控制位

B D2=1 1 0组方式控制位， 方式 ，反之方式

C口上半部控制位

A口控制位

A D6D5=00 0组方式控制 方式 01 1方式 1X 2方式

D7=1 A B C总控制选择位 选择 、 、 口工作方式 D7=0 C口进行位操作

44 、、 82558255 扩展电路及地址设置扩展电路及地址设置 （ 1 ） 8255 地址口确定

（（ 22 ） ） 82558255 初始化初始化

例如，欲设置 8255 的 A 、 B 、 C 口全为输出状态 ( 或输出方

式 ) ，控制字为 80H 。

程序 ( 结合上图 ) 如下：

MOV DPTR, #0003H ； 8255 控制口地址 DPTRMOV A, #80H ；控制字送 A MOVX @DPTR, A ；控制字写入控制寄存器

对对 82558255 的的 33 个端口的工作方式预先设置。设个端口的工作方式预先设置。设置控制字经控制口写入。 置控制字经控制口写入。

第三节 第三节 81558155 可编程可编程 I/OI/O 接口扩展设计接口扩展设计

1 、 I/O 接口线地址数据线控制线

22 、、 81558155 功能及操作功能及操作 （ （ 11 ）） 81558155 具有具有 33 种功能：种功能： 扩展 扩展 RAMRAM 、、 I/OI/O 接口使用、定时器使用接口使用、定时器使用 （ （ 22 ）状态寄存器格式 ）状态寄存器格式

X TI MI NTE

BBBF

I NTRB

I NTEA

ABF

I NTRA

A口中断请求标志

A /口缓冲器满 空标志

A允许 口中断标志

B口中断请求标志

B /口缓冲器满 空标志

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

B允许 口中断标志

“ 1” “ 0”定时器中断标志，计数满该位置 中断请求，复位后为

空

可编程定时 / 计数器两个 8 位寄存器组成，

低 8 位和高 6 位存放计数初值，最高 2 位控制定时器的工作方式

（ 3 ）定时器使用

M2 M1 T13 T12 T11 T10 T9 T8D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

M2 M1 T13 T12 T11 T10 T9 T8D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

定时方式 6计数初值高 位 8计数初值低 位

33 、、 80518051 单片机与单片机与 81558155 接口电路举接口电路举例例

第四节 串行口扩展第四节 串行口扩展 II ／／ OO 接口接口 1 、使用移位寄存器作为锁存或输入信号的接

口，可以方便地扩展并行输入、输出口。这种方法不占用片外 RAM 地址

2 、串行口扩展并行输入口

33 、串行口扩展并行输出口、串行口扩展并行输出口

本本章章学学习习结结束束！！