第九章 mcs的接口技术.ppt

一、接口的概念
§ 概述
输入/输出接口(或称为I/O口):通常是指在计算机和外部设备之间起连接或传输作用的芯片和器件。
接口的任务:外设的种类多。工作速度相差很大,与单片机的运行速度也不同。字符格式不同。I/O接口电路应解决外设与单片机之间速度匹配问题,字符格式转换问题。
I/O端口:指I/O芯片上起输入/输出作用的端口(寄存器)。
单片机的接口技术:是解决单片机如何与接口芯片连接的问题,解决单片机与外部设备的信息交流问题。
二、MCS—51单片机的接口信号和编址方式
1、单片机是通过三总线与外设交换信息的:
地址总线 AB
数据总线 DB
控制总线 CB
所有外部芯片都通过这三组总线进行连接
单片机的接口信号
2、I/O口的编址方式
1、统一编址 2、独立编址
MCS—51单片机系统的I/O口是和外部RAM统一编址的,用户可以把外部64KBRAM空间的一部分作为扩展I∕O接口的地址空间,CPU像访问外部RAM存储单元那样访问外部I∕O接口。一个外部I/O接口往往占用多个端口地址。
统一编址:没有独立地址空间,没有专用的I/O接口指令。单片机与外部数据RAM单元之间的数据传送指令就是接口指令.
独立编址:有独立地址空间和独立I/O指令。
三、单片机与外设的数据交换方式
三种方式:
1、查询方式
2、中断方式
3、DMA直接存储器访问方式
1、查询方式特点
a)发启动外设的信号;
b)然后读入外设的状态或标志;
c)判断其是否已作好数据交换的准备;
d)如外设未作好准备,则一直查询;
e)外设准备好了,用输入/输出指令进行数据交换。
优点:能够自动适配外设的工作速度
缺点:花费CPU时间较多。在CPU不太忙的情况下可采用此方式。
2、中断方式特点
a)设置中断,开中断;
b)当外设需要与单片机交换数据时,发中断请求;
c)单片机响应中断请求,执行中断服务程序,与外设交换数据。
特点:可充分利用单片机的工作效率并适配外设的工作速度。因此,中断方式是应用最多的一种I/O数据交换方式。但中断方式需要的硬件资源较多一些。
3、DMA直接存储器访问方式
不需CPU干预,只需让出总线。
基本由硬件DMA控制器完成。
适合大批量的数据的交换。