MCS51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计

MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计第第9 9章章 MCS-51MCS-51扩展扩展I/OI/O接口的设计接口的设计9.1 I/O9.1 I/O接口扩展概述接口扩展概述I/O(I/O(输入输入/输出输出)接口是接口是MCS-51MCS-51与外设交换数字信与外设交换数字信 息的桥梁息的桥梁I/OI/O扩展也属于系统扩展的一部分扩展也属于系统扩展的一部分MCS-51MCS-51真正用作真正用作I/OI/O口线的只有口线的只有P1P1口的口的8 8位位I/OI/O线和线和 P3P3口的某些位线口的某些位线在多数应用系统中，在多数应用系统中，MCS-51MCS-51单片机都需要外扩单片机都需要外扩I/OI/O接口电路接口电路MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.1.1 I/O9.1.1 I/O接口的功能接口的功能I/OI/O接口电路应满足以下要求：接口电路应满足以下要求：1.1.实现和不同外设的速度匹配实现和不同外设的速度匹配大多数的外设的速度很慢，无法和大多数的外设的速度很慢，无法和s s量级的单片机速量级的单片机速度相比单片机只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提单片机只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提下才能进行下才能进行I/OI/O操作。

操作想知道外设是否准备好，需想知道外设是否准备好，需I/OI/O接口电路与外设之间接口电路与外设之间传送状态信息传送状态信息MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.2.输出数据锁存输出数据锁存由于单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时由于单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时 间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收I/OI/O电路应具有数据输出锁存器，以保证接收设备接电路应具有数据输出锁存器，以保证接收设备接 收3.3.输入数据三态缓冲输入数据三态缓冲输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能 “挂挂”有多个数据源，为不发生冲突，只允许当前有多个数据源，为不发生冲突，只允许当前正正 在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应 处于隔离状态处于隔离状态MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.1.2 I/O9.1.2 I/O端口的编址端口的编址首先清楚首先清楚I/OI/O接口（接口（InterfaceInterface）和）和I/OI/O端口（端口（PortPort）的）的概念。

概念I/OI/O端口：简称端口：简称I/OI/O口，指具有端口地址的寄存器或口，指具有端口地址的寄存器或 缓冲器I/OI/O接口：是指单片机与外设间的接口：是指单片机与外设间的I/OI/O接口芯片接口芯片一个一个I/OI/O接口芯片可以有多个接口芯片可以有多个I/OI/O端口，分为：端口，分为：（1 1）数据口（）数据口（2 2）命令口（）命令口（3 3）状态口）状态口I/OI/O端口编址是给所有端口编址是给所有I/OI/O接口中的寄存器编址接口中的寄存器编址MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计I/OI/O端口编址两种方式：独立编址与统一编址端口编址两种方式：独立编址与统一编址1 1独立编址方式独立编址方式I/OI/O寄存器地址空间和存储器地址空间分开编址，但寄存器地址空间和存储器地址空间分开编址，但 需专门读写需专门读写I/OI/O的指令和控制信号的指令和控制信号2 2统一编址方式统一编址方式I/OI/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址不需要专门的不需要专门的I/OI/O指令，直接使用访问数据存储器指令，直接使用访问数据存储器 的指令进行的指令进行I/OI/O操作，简单、方便且功能强。

操作，简单、方便且功能强MCS-51使用统一编址的方式使用统一编址的方式 MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计每一接口芯片中的一个功能寄存器（端口）的地址就每一接口芯片中的一个功能寄存器（端口）的地址就 相当于一个相当于一个RAMRAM单元9.1.3 I/O9.1.3 I/O数据的几种传送方式数据的几种传送方式为实现和不同的外设的速度匹配，为实现和不同的外设的速度匹配，I/OI/O接口必须根据接口必须根据 不同外设选择恰当的不同外设选择恰当的I/OI/O数据传送方式数据传送方式I/OI/O数据传送的几种传送方式是：数据传送的几种传送方式是：（1 1）同步传送（）同步传送（2 2）异步传送（）异步传送（3 3）中断传送中断传送MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计1.1.同步传送方式（无条件传送）同步传送方式（无条件传送）当外设速度和单片机的速度相比拟时，常采用同步传当外设速度和单片机的速度相比拟时，常采用同步传 送方式，最典型的同步传送就是单片机和外部数据送方式，最典型的同步传送就是单片机和外部数据 存储器之间的数据传送存储器之间的数据传送2.2.查询传送方式（条件传送，异步式传送）查询传送方式（条件传送，异步式传送）查询外设查询外设“准备好准备好”后，再进行数据传送。

后，再进行数据传送优点：通用性好，硬件连线和查询程序十分简单，优点：通用性好，硬件连线和查询程序十分简单，缺点：效率不高缺点：效率不高为提高效率，通常采用中断传送方式为提高效率，通常采用中断传送方式MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计3.3.中断传送方式中断传送方式外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数 据传送的中断服务程序，进行数据的传送据传送的中断服务程序，进行数据的传送中断服务完成后又返回主程序继续执行工作效率中断服务完成后又返回主程序继续执行工作效率 高如何实现如何实现I/OI/O接口的扩展接口的扩展IntelIntel公司的配套可编程公司的配套可编程 I/OI/O接口芯片的种类齐全，为扩展接口芯片的种类齐全，为扩展I/OI/O接口提供接口提供 了很大的方便了很大的方便MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计常用的外围常用的外围I/OI/O接口芯片有：接口芯片有：（1 1）8255A8255A：可编程的通用并行接口电路（：可编程的通用并行接口电路（3 3个个8 8位位I/OI/O口）2 2）8155H8155H：可编程的：可编程的IO/RAMIO/RAM扩展接口电路（扩展接口电路（2 2个个8 8位位I/OI/O口口,1,1个个6 6位位I/OI/O口口,256,256个个RAMRAM字节单元，字节单元，1 1个个1414位的减法定时器位的减法定时器/计数器）。

计数器）可与可与MCS-51MCS-51单片机直接连接，接口逻辑十分简单单片机直接连接，接口逻辑十分简单此外，此外，74LS74LS系列的系列的TTLTTL电路也可以作为电路也可以作为MCS-51MCS-51的扩的扩展展I/OI/O口，如口，如74LS24474LS244、74LS27374LS273等MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计最后介绍利用串行口来扩展并行最后介绍利用串行口来扩展并行I/OI/O口9.2 MCS-519.2 MCS-51与可编程并行与可编程并行I/OI/O芯片芯片8255A8255A的接口的接口9.2.1 8255A9.2.1 8255A芯片介绍芯片介绍8255A8255A是是IntelIntel公司生产的可编程并行公司生产的可编程并行I/OI/O接口芯片，接口芯片，具有具有3 3个个8 8位的并行位的并行I/OI/O口，口，3 3种工作方式，可通过种工作方式，可通过 编程改变其功能，因而使用灵活方便，通用性强编程改变其功能，因而使用灵活方便，通用性强1.1.引脚说明引脚说明4040只引脚，双列直插式封装，引脚功能如下：只引脚，双列直插式封装，引脚功能如下：MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计D7D7D0D0：三态双向数据线，与单片机数据总线连接：三态双向数据线，与单片机数据总线连接CSCS*：片选信号线，低电平有效，表示本芯片被选中：片选信号线，低电平有效，表示本芯片被选中RDRD*：读出信号线，控制：读出信号线，控制8255A8255A中数据的读出高中数据的读出高WRWR*：写入信号线，控制向：写入信号线，控制向8255A8255A数据的写入。

数据的写入VccVcc：+5V+5V电源PA7PA7PA0PA0：A A口输入口输入/输出线PB7PB7PB0PB0：B B口输入口输入/输出线PC7PC7PC0PC0：C C口输入口输入/输出线A1A1、A0A0：地址线，用来选择：地址线，用来选择8255A8255A内部的内部的4 4个端口MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.2.内部结构内部结构MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（1 1）端口）端口A A、B B、C C功能和结构上有些差异功能和结构上有些差异 PA PA口：输出锁存和缓冲；输入锁存口：输出锁存和缓冲；输入锁存 PB PB口：输出锁存和缓冲；输入缓冲口：输出锁存和缓冲；输入缓冲 PC PC口：输出锁存；数据输入缓冲口：输出锁存；数据输入缓冲 PC PC口可在软件的控制下，分为两个口可在软件的控制下，分为两个4 4位端口，作为位端口，作为PAPA口、口、PBPB口选通方式操作时的状态控制信号口选通方式操作时的状态控制信号MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计(2)A(2)A组和组和B B组控制电路组控制电路A A组：组：PAPA口和口和PCPC口的上半部（口的上半部（PC7PC7PC4PC4）；）；B B组：组：PBPB口和口和PCPC口的下半部（口的下半部（PC3PC3PC0PC0）,可根据可根据“命命 令字令字”对对PCPC口按位口按位“置置1”1”或或“清清0”0”。

3)(3)数据总线缓冲器线线数据总线缓冲器线线 三态双向，作为三态双向，作为8255A8255A与单片机数据线之间接口，与单片机数据线之间接口，传送数据、指令、控制命令及外部状态信息传送数据、指令、控制命令及外部状态信息4)(4)读读/写控制逻辑电路线写控制逻辑电路线 该电路接收该电路接收CPUCPU发来的控制信号、发来的控制信号、RESETRESET、地址信、地址信号号A1A1、A0A0等对端口进行读写对端口进行读写各端口的工作状态与控制信号的关系如表各端口的工作状态与控制信号的关系如表9-19-1所示MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计表表9-1 8255A9-1 8255A端口工作状态选择端口工作状态选择A1A1A0A0RDRD*WRWR*CSCS*工作状态工作状态0 00 00 01 10 0读端口读端口A A：A A口数据口数据数据总线数据总线读端口读端口B B：B B口数据口数据数据总线数据总线 读端口读端口C C：C C口数据口数据数据总线数据总线0 01 10 01 10 01 10 00 01 10 00 00 01 10 00 0写端口写端口A A：总线数据：总线数据AA口口写端口写端口B B：总线数据：总线数据BB口口写端口写端口C C：总线数据：总线数据CC口口写控制字：总线数据写控制字：总线数据控制字寄控制字寄存器存器0 01 11 10 00 01 10 01 10 00 01 11 11 10 00 01 1数据总线为三态数据总线为三态1 11 10 01 10 0非法状态非法状态1 11 10 0数据总线为三态数据总线为三态MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.2.2 9.2.2 工作方式选择控制字及工作方式选择控制字及C C口置位口置位/复位控制字复位控制字8255A8255A有三种工作方式：有三种工作方式：(1)(1)方式方式0 0：基本输入输出；：基本输入输出；(2)(2)方式方式1 1：选通输入输出；：选通输入输出；(3)(3)方式方式2 2：双向传送（仅：双向传送（仅A A口有）。

口有）1.1.工作方式选择控制字工作方式选择控制字三种工作方式由方式控制字来决定三种工作方式由方式控制字来决定控制字格式如下控制字格式如下MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计C C口上半部分（口上半部分（PC7PC7PC4PC4）随）随A A口称为口称为A A组，组，C C口下半部分（口下半部分（PC3PC3PC0PC0）随）随B B口称为口称为B B组其中其中A A口可工作于方式口可工作于方式0 0、1 1、和、和2 2，而，而B B口只能工作在口只能工作在方式方式0 0和和1 1例如：写入工作方式控制字例如：写入工作方式控制字95H95H可将可将8255A8255A编程为：编程为：A A口方式口方式0 0输入，输入，B B口方式口方式1 1输出，输出，C C口的上半部分（口的上半部分（PC7PC7 PC4PC4）输出，）输出，C C口的下半部分口的下半部分（PC3PC3PC0PC0）输入MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.C2.C口按位置位口按位置位/复位控制字复位控制字可对可对C C口口8 8位中的任一位置位中的任一位置“1”1”或清或清“0”0”。

用于位控用于位控MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计例如：控制字例如：控制字07H07H写入控制口，置写入控制口，置“1”PC31”PC3；08H08H写入控制口，清写入控制口，清“0”PC40”PC49.2.3 8255A9.2.3 8255A的三种工作方式的三种工作方式1.1.方式方式0 0基本的输入基本的输入/输出方式输出方式外设的外设的I/OI/O数据可在数据可在8255A8255A的各端口得到锁存和缓冲的各端口得到锁存和缓冲MCS-51MCS-51可对可对8255A8255A进行数据的无条件传送进行数据的无条件传送 例如例如:从口线读入一组开关状态，向端口输出数字从口线读入一组开关状态，向端口输出数字量，控制一组指示灯的亮、灭不需要联络信号，量，控制一组指示灯的亮、灭不需要联络信号，MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计基本功能为：基本功能为：（1 1）具有两个）具有两个8 8位端口（位端口（A A、B B）和两个）和两个4 4位端口（位端口（C C的上半部分和下半部分）的上半部分和下半部分）2 2）任一个端口都可以设定为输入或输出，各端口）任一个端口都可以设定为输入或输出，各端口的输入、输出可构成的输入、输出可构成1616种组合。

种组合3 3）数据输出锁存，输入不锁存数据输出锁存，输入不锁存例例 假设假设8255A8255A的控制字寄存器地址为的控制字寄存器地址为FF7FHFF7FH，则令，则令A A口口和和C C口的高口的高4 4位工作在方式位工作在方式0 0输出，输出，B B口和口和C C口的低口的低4 4位位工作于方式工作于方式0 0输入，初始化程序：输入，初始化程序：MOV DPTRMOV DPTR，#0FF7FH#0FF7FH ；控制字寄存器地址送；控制字寄存器地址送DPTR DPTR MOV AMOV A，#83H#83H ；方式控制字；方式控制字83H83H送送A AMOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；83H83H送控制字寄存器送控制字寄存器MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.2.方式方式1 1 选通输入选通输入/输出工作方式输出工作方式A A口和口和B B口通常用于口通常用于I/OI/O数数据传送，据传送，C C口用作口用作A A口和口和B B口的联络线，以中断方式传口的联络线，以中断方式传送数据1)(1)方式方式1 1输入输入 控制联络信号如图控制联络信号如图9-59-5所示，所示，STBSTB*与与IBFIBF构成了一构成了一对应答联络信号，联络信号的功能如下图：对应答联络信号，联络信号的功能如下图：MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计STBSTB*：选通输入，是由输入外设送来的输入信号。

选通输入，是由输入外设送来的输入信号IBFIBF：输入缓冲器满，高电平有效表示数据已送入：输入缓冲器满，高电平有效表示数据已送入 8255A8255A的输入锁存器，它由的输入锁存器，它由STBSTB*信号的下降沿置信号的下降沿置 位，由信号的上升沿使其复位位，由信号的上升沿使其复位INTRINTR：中断请求信号，高电平有效由：中断请求信号，高电平有效由8255A8255A输出，输出，向单片机发中断请求向单片机发中断请求INTE AINTE A：A A口中断允许，由口中断允许，由PC4PC4控制，控制，INTE BINTE B：B B口中断允许，由口中断允许，由PC2PC2控制A A口的方式口的方式1 1输入工作方式见图输入工作方式见图9-69-6MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（2 2）方式）方式1 1输出输出 如图如图9-79-7所示OBFOBF*与与ACKACK*构成了一对应答联络构成了一对应答联络信号，各信号的功能如下：信号，各信号的功能如下：OBFOBF*：输出缓冲器满信号，：输出缓冲器满信号，8255A8255A给外设的联络信号，给外设的联络信号，外设可以将数据取走。

外设可以将数据取走ACKACK*：外设的响应信号，外设已将数据取走外设的响应信号，外设已将数据取走INTRINTR*：中断请求信号表示该数据已被外设取走，：中断请求信号表示该数据已被外设取走，请求单片机继续输出下一个数据请求单片机继续输出下一个数据INTE AINTE A：中断允许，由：中断允许，由PC6PC6控制INTE BINTE B：中断允许，由：中断允许，由PC2PC2控制控制MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计B B口的方式口的方式1 1输出如图输出如图9-89-8所示：所示：MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计3.3.方式方式2 2只有只有A A口才能设定为方式口才能设定为方式2 2图9-99-9为方式为方式2 2工作示意图工作示意图在方式在方式2 2下，下，PA7PA7PA0PA0为双向为双向I/OI/O总线当输入时，当输入时，PA7PA7PA0PA0受受STBASTBA*和和IBFAIBFA控制，其工作控制，其工作过程和方式过程和方式1 1输入时相同；输入时相同；当输出时，当输出时，PA7PA7PA0PA0受受OBFAOBFA*、ACKAACKA*控制，其工作控制，其工作过程和方式过程和方式1 1输出时相同。

输出时相同MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.2.4 MCS-519.2.4 MCS-51单片机和单片机和8255A8255A的接口的接口1.1.硬件接口电路硬件接口电路 如图如图9-109-10是是80318031扩展扩展1 1片片8255A8255A的电路图的电路图74LS37374LS373是地是地址锁存器，址锁存器，P0.1P0.1、P0.0P0.0经经74LS37374LS373与与8255A8255A的地址线的地址线A1A1、A0A0连接；连接；P0.7P0.7经经74LS37374LS373与片选端相连，其他地址线悬空与片选端相连，其他地址线悬空2.2.端口地址确定端口地址确定图图9-109-10中中8255A8255A各端口寄存器的地址为：各端口寄存器的地址为：A A口：口：FF7CHFF7CHB B口：口：FF7DHFF7DHC C口：口：FF7EHFF7EH控制寄存器：控制寄存器：FF7FHFF7FHMCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计3.3.软件编程软件编程例例9-1 9-1 要求要求8255A8255A工作在方式工作在方式0 0，且，且A A口作为输入，口作为输入，B B口、口、C C口作为输出，程序如下：口作为输出，程序如下：MOV MOV A,#90H A,#90H ；A A口方式口方式0 0输入，输入，B B口、口、；C C口输出的控制字送口输出的控制字送A AMOVMOVDPTR,#0FF7FH DPTR,#0FF7FH ；控制寄存器地址；控制寄存器地址DPTRDPTRMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；方式控制字；方式控制字控制寄存器控制寄存器MOVMOVDPTR,#0FF7CH DPTR,#0FF7CH ；A A口地址口地址DPTRDPTRMOVX A,DPTRMOVX A,DPTR ；从；从A A口读数据口读数据MOV DPTR,#0FF7DH MOV DPTR,#0FF7DH ；B B口地址口地址DPTRDPTRMOV MOV A,#DATA1A,#DATA1 ；要输出的数据；要输出的数据DATA1ADATA1AMOVX DPTR,A MOVX DPTR,A ；将；将DATA1DATA1送送B B口输出口输出MOV DPTR,#0FF7EH MOV DPTR,#0FF7EH ；C C口地址口地址DPTRDPTRMCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MOV A,#DATA2MOV A,#DATA2 ；DATA2ADATA2AMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；将数据；将数据DATA2DATA2送送C C口输出口输出例例9-2 9-2 对端口对端口C C的置位的置位/复位。

复位把把PC5PC5置位，控制字为置位，控制字为0BH 0BH MOV R1,#7FH MOV R1,#7FH ；控制口地址；控制口地址R1R1 MOVMOV A,#0BH A,#0BH ；控制字；控制字AAMOVX R1,A MOVX R1,A ；控制字；控制字控制口，控制口，PC5=1PC5=1把把PC5PC5复位，控制字为复位，控制字为0AH0AHMOV R1,#7FH MOV R1,#7FH ；控制口地址；控制口地址R1R1 MOV A,#0AH MOV A,#0AH ；控制字；控制字AAMOVX R1,A MOVX R1,A ；控制字；控制字控制口，控制口，PC5=0PC5=09.3 MCS-519.3 MCS-51单片机与单片机与8155H8155H的接口的接口MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.3.1 8155H9.3.1 8155H芯片介绍芯片介绍1.8155H1.8155H的逻辑结构的逻辑结构如图如图9-119-11所示MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.8155H2.8155H的引脚功能的引脚功能8155H8155H的引脚功能的引脚功能（1 1）AD7AD7AD0AD0（8 8条）条）（2 2）I/OI/O总线（总线（2222条）条）（3 3）控制总线（）控制总线（8 8条）条）RESETRESET：复位输入线：复位输入线 CECE*和和IO/MIO/M*RD RD*和和WRWR*ALE ALE：地址锁存允许：地址锁存允许 TIMERINTIMERIN和和TIMEROUTTIMEROUT*：（4 4）电源线（）电源线（2 2条）条）VccVcc：+5V+5V电源电源 VssVss：地：地MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计CECE*IO/MIO/M*A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0所选的端口所选的端口0 01 10 00 00 0命令命令/状态寄存器状态寄存器0 01 10 00 01 1A A口口0 01 10 01 10 0B B口口0 01 10 01 11 1C C口口0 01 11 10 00 0计数器低计数器低8 8位位0 01 11 10 01 1计数器高计数器高6 6位位0 00 0RAMRAM单元单元3.CPU3.CPU对对8155H I/O8155H I/O端口的控制端口的控制(1)8155H(1)8155H各端口地址分配各端口地址分配MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（2 2）8155H8155H的命令字的命令字MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（3 3）8155H8155H的状态字的状态字MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.3.2 8155H9.3.2 8155H的工作方式的工作方式1.1.存储器方式存储器方式 对片内对片内RAMRAM单元进行读写，若单元进行读写，若IO/MIO/M*=0=0和和CECE*=0=0，则，则通过通过AD7AD7AD0AD0上的地址对上的地址对RAMRAM存储器任一单元读写。

存储器任一单元读写2.I/O2.I/O方式方式 8155H 8155H的的I/OI/O方式分为基本方式分为基本I/OI/O和选通和选通I/OI/O两种工作两种工作方式，如表方式，如表9-39-3所示可对片内任一寄存器读写，所示可对片内任一寄存器读写，端口地址由端口地址由A2A2、A1A1、A0A0三位决定（见表三位决定（见表9-29-2）MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计C C口口通用通用I/OI/O方式方式选通选通I/OI/O方式方式ALT1ALT1ALT2ALT2ALT3ALT3ALT4ALT4PC0PC0输入输入输出输出AINTRAINTR（A A口口中断）中断）AINTRAINTR（A A口中断）口中断）PC1PC1输入输入输出输出ABFABF（A A口缓口缓冲器满）冲器满）ABFABF（A A口缓冲器满）口缓冲器满）PC2PC2输入输入输出输出ASTBASTB*（A A口选通）口选通）ASTBASTB*（A A口选通）口选通）PC3PC3输入输入输出输出输出输出BINTRBINTR（B B口中断）口中断）PC4PC4输入输入输出输出输出输出BBFBBF（B B口缓冲器满）口缓冲器满）PC5PC5输入输入输出输出输出输出BSTBBSTB*（B B口选通）口选通）表表9-3 C9-3 C口在两种口在两种I/OI/O工作方式下各位定义工作方式下各位定义 MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（1 1）基本）基本I/OI/O方式方式（2 2）选通）选通I/OI/O方式方式 (见右图）见右图）a.a.选通选通I/OI/O输入输入b.b.选通选通I/OI/O输出输出MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计3.3.内部定时器内部定时器/计数器及使用计数器及使用 14 14位的减位的减1 1定时器定时器/计数器，计数长度和计数方式计数器，计数长度和计数方式由写入计数寄存器的控制字来确定。

由写入计数寄存器的控制字来确定计数器的两个寄存器的格式如图计数器的两个寄存器的格式如图9-169-16MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计T13T13 T0:T0:计数器长度计数器长度M2M2、M1:M1:设置定时器的设置定时器的4 4种工作方式种工作方式4 4种工作方式及相应输出波形如图种工作方式及相应输出波形如图9-179-17MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.3.3 MCS-519.3.3 MCS-51与与8155H8155H接口及软件编程接口及软件编程1.MCS-511.MCS-51与与8155H8155H的硬件接口电路的硬件接口电路MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计2.8155H2.8155H的编程举例的编程举例8155H8155H(1)1)初始化程序设计初始化程序设计例例9-3 9-3 若若A A口定义为基本输入方式，口定义为基本输入方式，B B口定义为基本输出方口定义为基本输出方 式，对输入脉冲进行式，对输入脉冲进行2424分频，初始化程序如下：分频，初始化程序如下：START:MOV DPTR,START:MOV DPTR,7F04H 7F04H；指针指向定时器低；指针指向定时器低8 8位位MOV A,MOV A,18H18H ；计数初值；计数初值2424送送A,A,MOVX DPTR,A MOVX DPTR,A ；计数初值低；计数初值低8 8位装入定时器位装入定时器INC DPTR INC DPTR ；指针指向定时器高；指针指向定时器高8 8位位MOV A,MOV A,40H 40H ；设定时器连续方波输出；设定时器连续方波输出MOVX DPTR,A MOVX DPTR,A ；计数初值高；计数初值高6 6位装入定时器位装入定时器MOV DPTR,MOV DPTR,7F00H 7F00H ；指向命令；指向命令/状态口状态口MOV A,#0C2HMOV A,#0C2H ；设定命令控制字；设定命令控制字MOVX DPTR,A MOVX DPTR,A ；A A口输入，口输入，B B口输出口输出,开定时器开定时器MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.4 9.4 用用74LSTTL74LSTTL电路扩展并行电路扩展并行I/OI/O口口 利用利用74LS27374LS273和和74LS24474LS244，将，将P0P0口扩展成简单的输入、口扩展成简单的输入、输出口的电路。

输出口的电路74LS273 74LS273输出端接输出端接8 8个个LEDLED发光二极管，以显示发光二极管，以显示8 8个按个按钮开关状态，某位低电平时二极管发光钮开关状态，某位低电平时二极管发光74LS244 74LS244是缓冲驱动器，扩展输入口，接是缓冲驱动器，扩展输入口，接8 8个按钮开个按钮开关74LS27374LS273和和74LS24474LS244的工作受的工作受80318031的的P2.0P2.0、RDRD*、WRWR*三条控制线控制电路的工作原理如下三条控制线控制电路的工作原理如下:当当P2.0=0,WRP2.0=0,WR*=0(RD=0(RD*=)选中写选中写74LS27374LS273，80318031通过通过P0P0口输出数据到口输出数据到74LS27374LS273，；，；当当P2.0=0,RDP2.0=0,RD*=0(WR=0(WR*=1)=1)时选中读时选中读74LS244,74LS244,某开某开关按下时则对应位输入为关按下时则对应位输入为“0”0”MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计输出程序段：输出程序段：MOV A,#data MOV A,#data；数据；数据AAMOV DPTR,#0FEFFHMOV DPTR,#0FEFFH；I/OI/O地址地址DPTRDPTRMOVX DPTR,A MOVX DPTR,A；WRWR*为低，数据经为低，数据经74LS27374LS273口输出口输出输入程序段：输入程序段：MOV DPTR,#0FEFFH MOV DPTR,#0FEFFH；I/OI/O地址地址DPTRDPTR MOVX A,DPTR MOVX A,DPTR；RDRD*为低，为低，74LS24474LS244口口 ；数据读入内部；数据读入内部RAMRAM例例9-6 9-6 编写程序把按钮开关状态通过图编写程序把按钮开关状态通过图9-209-20中的发中的发光二极管显示出来。

程序如下：光二极管显示出来程序如下：DDIS:DDIS:MOV DPTR,#0FEFFH MOV DPTR,#0FEFFH；输入口地址；输入口地址DPTRDPTRLP:LP:MOVX A,DPTR MOVX A,DPTR ；按钮开关状态读入；按钮开关状态读入A A中中MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A ；A A中数据送输出口中数据送输出口SJMP LP SJMP LP ；反复连续执行；反复连续执行9.5 9.5 用用MCS-51MCS-51的串行口扩展并行口的串行口扩展并行口9.5.1 9.5.1 用用74LS16574LS165扩展并行输入口扩展并行输入口MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计例例9-7 9-7 从从1616位扩展口读入位扩展口读入5 5组数据（每组二个字节），组数据（每组二个字节），并把它们转存到内部并把它们转存到内部RAM 20HRAM 20H开始的单元中开始的单元中MOV R7,#05H MOV R7,#05H ；设置读入组数；设置读入组数MOV R0,#20H MOV R0,#20H ；设置内部；设置内部RAMRAM数据区首址数据区首址START:CLR P1.0START:CLR P1.0；并行置入数据，；并行置入数据，S/LS/L*=0=0 SETB P1.0 SETB P1.0；允许串行移位，；允许串行移位，S/LS/L*=1=1 MOV R1,#02H MOV R1,#02H；设置每组字节数，即外扩；设置每组字节数，即外扩 ；74LS16574LS165的个数的个数RXDAT:MOV SCON,#10H RXDAT:MOV SCON,#10H ；设串口方式；设串口方式0 0，允许接收，启动，允许接收，启动WAIT:JNB RI,WAIT WAIT:JNB RI,WAIT ；未接收完一帧，循环等待；未接收完一帧，循环等待CLR RICLR RI ；清；清RIRI标志，准备下次接收标志，准备下次接收MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计MOV A,SBUFMOV A,SBUF；读入数据；读入数据MOV R0,AMOV R0,A；送至；送至RAMRAM缓冲区缓冲区INC R0INC R0；指向下一个地址；指向下一个地址DJNZ R1,RXDATA DJNZ R1,RXDATA ；未读完一组数据，继续；未读完一组数据，继续DJNZ R7,STARTDJNZ R7,START；5 5组数据未读完重新并行置入组数据未读完重新并行置入 ；对数据进行处理；对数据进行处理MCS-51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计9.5.2 9.5.2 用用74LS16474LS164扩展并行输出口扩展并行输出口.74LS16474LS164：8 8位串入并出移位寄存器。

位串入并出移位寄存器图图9-229-22是利用是利用74LS16474LS164扩展二个扩展二个8 8位并行输出口的接位并行输出口的接口电路。