实验八、8155可编程并行I/O扩展接口实验
一、实验目的
1．熟悉8155并行接口芯片的基本工作原理及应用
2．掌握单片机与8155的接口电路设计和编程
二、实验设备
1． 仿真器
2． 8155可编程并行I/O扩展接口模块
3． 单片机最小系统模块
4． 数码管动态扫描显示模块
5．矩阵式键盘模块
三、实验要求
连接单片机最小系统、8155扩展接口实验模块、数码管动态扫描显示模块、矩阵式键盘模块，要求在键盘按下时，8位LED动态显示器上最低位显示相应的字符，以前的各位字符向高位推进1位。
四、实验原理
8155芯片内包含有256字节RAM，2个8位、1个6位的可编程并行I/O口，和1个14位定时器/计数器。由于8155既具有RAM又具有I/O口，因而是单片机系统中最常用的外围接口芯片之一。
４．1引脚说明
8155共40个引脚，采用了双列直插的封装，主要引脚功能如下：
AD7—AD0：地址数据总线；单片机和8155之间的地址、数据、命令、状态信息都是
通过它来传送的。
CE：片选信号线，低电平有效。
RD：存储器读信号线，低电平有效。
WR：存储器写信号线，低电平有效。
ALE：地址及片选信号锁存信号线，高电平有效。在下降沿时将地址及片选信号锁存到器件中。
IO/M：IO接口与存储器选择信号线，高电平选择I/O，低电平选择存储器。
PA7—PA0：A口输出/输入线。
PB7—PB0：B口输出/输入线。
PC5—PC0：C口输出/输入或控制信号线，用作控制信号时其功能如下：
PC0：A INTR（A口中断信号线） PC1：A BF（A口缓冲器满信号线）
PC2：ASTB（A 口选通线）
PC3：B INTR（B口中断信号线）
图8-1 8155引脚与逻辑图
PC4：B BF（B口缓冲器满信号线）
PC5：BSTB（B 口选通线）
《冶金自动化＞＞２００４年增刊
单片机Ｉ／ｏ口键盘扩展方法
王怀瑞１，顼庆坤２
（１．河北省应用数学研究所，河北石家庄０５００８１；２．河北省医疗保险管理中心）
［摘要］介绍了几种通过单片机Ｉ／Ｏ口键盘扩展的方法。主要探讨了几种采用较少的Ｉ／Ｏ口实现较多按键的方法。［关键词］单片机；Ｉ／Ｏ口；键盘扩展
随着单片机应用领域的扩大，操作人员与单片机系统需要交流的信息越来越多，用来交流的手段和
途径也更为灵活多样，而有着不可替代作用的键盘输入是最常用的输入方法。
１传统键盘简介
键盘的结构通常有两种形式：线性键盘和矩阵键盘。在不同的场合下，这两种键盘均得到了广泛的
应用。线性键盘由若干个独立的按键组成，每个按键的一端与单片机的一个Ｉ／Ｏ口相连。有多少个键就
要有多少根连线与单片机的Ｉ／Ｏ口相连，因此，只适用于按键少的场合。矩阵键盘的按键按Ｎ行Ｍ列
排列，每个按键占据行列的一个交点，需要的ｉ／ｏ口数目是Ｎ＋Ｍ，容许的最大按键数是Ｎ×Ｍ。显然，
矩阵键盘可以减少与单片机接口的连线数，简化结构，是一般单片机常用的键盘结构。根据矩阵键盘的
识键和译键方法的不同，矩阵键盘又可以分为非编码键盘和编码键盘两种。非编码键盘主要用软件的方
法识键和译键。根据扫描方法的不同，可以分为行扫描法、列扫描法和反转法３种。编码键盘主要用硬
件来实现键的扫描和识别，通常使用专用接口芯片，在硬件上要求较高。
２新式键盘设计
在扩充键盘时，需要考虑与单片机的接口方式、采用芯片的价格、应用环境等因素。传统的键盘与单
片机的接口方式有独立式、行列式，采用的芯片有８２５５、８２７９、ＭＡＸ７２１９、１４４９９等。采用这些方法或芯
片存在着占用Ｉ／Ｏ口资源过多、方法不通用、可扩充性不好、方案的整体成本较高等缺点。因此，探讨一
些键盘的特殊结构，用尽可能少的输入输出端口实现较多数量的按键数仍具有重要的应用价值。
有些特殊情况下，在组成一个最小的单片机系统的过程中，由于通用的Ｉ／Ｏ口有限，而又需要大量的
51单片机IO引脚IO口工作原理
一、IO引脚的基本特性
1.输入与输出：IO引脚可以配置为输入（接收外部信号）或输出（发送信号到外部设备）。
2. 高低电平：IO引脚可以输出高电平（通常为Vcc电压）或低电平（通常为接地GND电压）。
3.上拉与下拉：IO引脚可以通过上拉电阻或下拉电阻实现电平的稳定。
4. 悬空状态：未配置输入的IO引脚可能处于悬空状态（floating），容易受到噪声的干扰。
二、IO口的工作原理
1.寄存器配置：通过对相应的寄存器进行配置，可以选择IO引脚的工作模式（输入或输出）、电平（高或低）、上拉或下拉等。
2.IO端口的控制：通过对控制寄存器进行设置，可以使IO引脚产生相应的电平信号，控制外部设备的操作。
3.输入输出驱动能力：IO引脚的输出能力决定了其能够驱动的外部设备的负载能力。对于较重的负载，需要考虑使用缓冲电路或者外部驱动芯片。
三、IO口的配置与操作 1.选择IO引脚功能：通过寄存器配置，将IO引脚配置为输入模式（将输入电平传递给芯片内部）或输出模式（将芯片内部的电平输出到外部设备）。
2.设置电平状态：对于输出模式的引脚，可以通过寄存器来设置输出电平的状态，使其输出高电平或低电平。
3.上拉与下拉电阻：通过配置相关寄存器，可以启用上拉电阻（使引脚在悬空状态时拉高到高电平）或下拉电阻（使引脚在悬空状态时拉低到低电平）。
四、IO端口的应用
1.输入：将外部设备的信号输入到IO引脚，通过编程来实现对信号的判断和处理。例如，读取按键的状态、读取传感器的数据等。
2.输出：将芯片内部产生的信号输出到外部设备，用于控制和驱动外部设备的操作。例如，控制LED灯的亮灭、控制继电器的开关等。
3.通信：通过IO引脚与其他设备（例如外围设备、传感器、通信模块等）进行通信。
4.扩展IO口：通过外部的IO扩展芯片或者接口芯片，可以扩展更多的IO口。
总结：
51单片机的IO口是其与外部设备通信的接口，通过配置相关寄存器来选择引脚的工作模式、电平和电阻状态。通过对IO口进行操作，可以实现对外部设备的控制和读取。IO口的工作原理涉及到IO引脚的基本特性、寄存器的配置和操作等方面。
1 目录
摘要 .................................................................................................................................................. 1
第一章 51单片机简介 .............................................................................................................. 2
1.1 51系列单片机每部结构 ............................................................................................. 2
1.2 51单片机的封装及引脚 .............................................................................................. 2
第二章 实时时钟的设计方案 ................................................................................................... 4
2.1 单片机最先系统 ........................................................................................................... 4
2.2 8255A模块 .................................................................................................................... 4
