第8章 并行接口设计

DJNZ R2,EX82_1
；8个键判完？
RET
DIRTAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H ；定义段码0，1，2，3
DB 99H，92H，82H，0F8H
；4，5，6，7
DB 80H，98H，88H，83H
；8，9，A，B
DB 0C6H，0A1H，86H，8EH ；C，D，E，F
A/D转换器
程序存储器扩展
可编程I／0口的扩展
可编程I／0口可以通过程序设置引脚不同的工作方式，CPU不需要其 他的硬件，一片芯片可扩展较多的I／0接口，使用灵活方便，通用性强。 Intel公司的可编程I/O接口芯片种类齐全，为MCS-51单片机扩ntel 系列可编程接口芯片
被选择的模拟通道地址
编程要点
选通模拟量输入通道 发出启动信号 用查询或中断方法等待转换结束(延时) 读取转换结果
MAIN:MOV R1,#data MOV DPTR,#7FF8H;P2.7=0,且指向通道O MOV R7,#08H;置通道数 LOOP:MOVX@DPTR,A;启动A/D转换 MOV R6,#OAH; DLAY：NOP NOP NOP DJNZ R6,DLAY MOVX A,@DPTR;读取转换结果 MOV@R1，A INC DPTR；指向下一个通道 INC R1;修改数据区指针 DJNZ R7,LOOP;8个通道全采样完了吗?
DAC0832芯片介绍
分辨率8位 电流输出,稳定时间1US 双缓冲、单缓冲、直接数字输入 单电源供电
逻辑结构
工作方式
直通方式：各控制端口一直有效 单缓冲方式：输入寄存器和8位DAC寄存器
锁存信号同时有效；或者一个寄存器控制 端一直有效。 双缓冲方式：输入寄存器和8位DAC寄存器 锁存信号分开控制
中断方式程序
SETB IT1 SETB EX1 SETB EA MOV DPTR,#7FF8H MOV A，#0 MOVX @DPTR，A …
EINT1: MOV DPTR,#7FF8H MOVX A,@DPTR MOV 30H,A MOV A,#00 MOVX @DPTR,A RETI
编程要点
初始化时要设置8255的工作方式及端口的 输入输出
端口地址的确定(根据电路原理图) 端口访问用MOVX(汇编程序)
7、8255A的应用 初始化编程举例1
设某片8255A的端口地址是6000H～6003H，工作于 方式0，端口A和端口C高4位输出，端口B和端口C低4位 输入，设置该8255A的方式选择控制字。
1EN 1A1 2Y4 1A2 2Y3 1A3 2Y2 1A4 2Y1 GND
74LS244
VCC 2EN 1Y1 2A4 1Y2 2A3 1Y3 2A2 1Y4 2A1
当EN为 低电平， A信号传 送到Y； EN为高 电平，Y 为高阻态。
简单I/0扩展举例：
第六章 1----24 例中74LS244和74LS273地址都为7FFFH （P2.7=0）。 要求当某开关合上时相对应的LED点亮，开关断时相应的 LED暗，其控制程序如下：
4、8255A与MCS-51单片机的连接
由8255A的管脚功能得到数据脚、控制脚与微处理器连接，而PA、PB、 PC口与外部设备信号连接。
RD WR P2.7 ALE
8031
P0.7~ 0.0
373
G
Q1
Q2
RD WR CS 8255A
A1 A0
D7~ D0
PA7~
PA0 MCS-51单片机管脚
PC7~ P0.0～P0.7
1）分析： PC3输出低电平 00000110B
PC3输出高电平 00000111B
2）编程
MOV DPTR#4003H
MOV A，#06
MOVX @DPTR，A MOV A，#07 MOVX @DPTR，A MOV A，#06H MOVX @DPTR，A
应用举例
分析：8255A的4个地址分别为（无关位取1）：PA口 7FFCH， PB口 7FFDH，PC口 7FFEH，控制字寄存器地址为 7FFFH。
三种基本工作方式
方式0:基本输入输出 方式1:选通输入输出 方式2:双向传送(仅PA口) 工作方式的选择由CPU送出的控制字寄存器选
择 P207 PC口可以按位进行操作
注意:端口C的下半部由PC0~PC3组成 端口C的上半部由PC4~PC7组成
命令口地址:7FFFH ; PA:7FFCH ; PB:7FFDH; PC:7FFEH
积分式：抗干扰能力好，转换速度低 逐次逼近式：转换速度较快 并行转换： 串行转换：
硬件设计考虑的问题
选择分辨率（3~8位/9~12位/13位以上） 确定精度（误差范围） A/D转换时间和路数 输入/输出特性和范围 电源种类和功耗 工作环境 接口是否方便
8051和ADC0809的接口
M1：MOV DPTR， #7FFFH
MOVX A ，@DPTR
MOVX @ DPTR，A
SJMP M1
存储器的扩展
扩展注意的问题： 读写控制 片选控制 地址的分配： 地址是一个范围空间
数据存储器扩展
数据存储器扩展
对数据存储器的编程
unsigned char xdata DRAM[0xffff]; Int I; For(I=0;I<1000;I++) DRAM[I]=0x55; DRAM[0x03ff]=0xaa;
型号 8155 8255 8251 8253 8279
名称
并行接口 通用并行接口
同步/异步通讯接 口定时/计数器 键盘/显示接口
说明
带256字节的RAM和14位定 时/计数器
8255并行接口
可编程并行接口芯片8255
3个可编程8位并行I/O口
二、可编程I／0口的扩展
可编程I／0口可以通过程序设置引脚不同的工作方式，CPU不需要其 他的硬件，一片芯片可扩展较多的I／0接口，使用灵活方便，通用性强。 Intel公司的可编程I/O接口芯片种类齐全，为MCS-51单片机扩展I/O接口 提供了很大的方便。
PC0
P3.6( WR)
PB7~ P3.7( RD)
PB0
低位地址2位 地址译码信号
8255A管脚
D0～D7
WR RD
A0、A1
CS
地址分析？
分析：8255A的4个地址分别为（无关位取1）：PA口 7CFFH， PB口 7DFFH， PC口 7EFFH，控制字寄存器地址为 7FFFH。
8255工作方式
注意： 片内地址线和片外地址线不是一

成不变。
一般用地址总线的高几位作为片选地址线。
芯片的端口译码方法：
全译码方式：所有片选地址线全部参加 译码；
部分译码方式：片选地址线部分参加译 码，剩下部分悬空；
线选方式：片选地址线直接接到芯片的 片选端。

与扩展有关的芯片(锁存器)
与扩展有关的芯片(译码器)
系统只有一路模拟量输出或几路模拟量不 许同步的输出场合,可采用单缓冲方式
通过运放可输出一个锯齿波
简单I/O口的 扩展
简单I/O口的扩展主要由74系列的电路进行 扩展；在许多情况下，有些开关量或并行 数据需直接输出或输入。经常用8D锁存器 和三态驱动门等进行扩展。 （74LS377,273,244,）
第四节 一般I/0口的扩展 一、简单I/0扩展
1．TTL并行输入、输出接口 根据“输入三态，输出锁存”与总线相连的原则，可采用TTL电路或
A/D采集的抗干扰措施
算术平均 滑动平均值法(循环队列) 去极值法 低通滤波
D/A转换器接口
D/A转换器是把计算机输出的数字量转换成 电压或电流，可输出各种波形的信号。
硬件设计考虑的问题
选择分辨率（3~8位/9~12位/13位以上） 确定精度（误差范围） A/D转换时间和路数 输入/输出特性和范围 电源种类和功耗 工作环境 接口是否方便
1、 结构： 1）三个并行I/O口 A 、B、C各有8根线，分成A B 两组 2） 数据总线缓冲器:用于 与CPU接口 3）读写控制逻辑:选择 端口和数据的流向
2、引脚： I/O线24根 A、B、C口； 数据线8根 D7~D0，与CPU接口； 控制线 6根 RESET（复位）
RD、WR（读、写） A1、A0（端口选择）CS（片选） 电源线 2根 Vcc、GND 3、端口寻址与控制信号功能
A/D转换器是将模拟量转换成数字量的器件. 模拟量可是电压、电流等电信号，也可是 声、光、压力和温度等随时间连续变化的 非电物理量。
非电物理量可通过合适的传感器等转换成 电信号，模拟量只有转换成数字量才能被 计算机采集、分析和计算处理。
A/D转换方法
电压频率式：精度高 价格低，但转换速度 不高
ADC0809是逐次比较式的8路8位A/D转换 器，转换速度为100US，电源电压+5V
ADC0809的内部结构图
ADC0809与8051的接口原理图
ADC0809与8051接口工作方式
EOC:开始转换时为低电平,当转换结束时为高电 平.
查询方式:查询EOC引脚 中断方式:EOC经反相器接8051的外部中断引脚 ALE=START= OE= 端口地址确定应使P2.7=A15=0,A0、A1、A2给出
解：方式选择控制字=1 000 0 01 1
MOV DPTR,#6003H
；控制字寄存器地址
MOV A,#9BH
；方式控制字
MOVX @DPTR,A
；写入8255A