8155详细说明.docx
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8155详细说明
8155详细说明
155可编程通用并行接口芯片
7.4.18155的外部引脚及内部逻辑结构
1.外部引脚
8155芯片为40引脚双列直插封装，单一的，5V电源，其引脚排列如图7.16所示。
其中:
:
A口的输入输出信号线。
该口作输入还是输出，由软件决定。
:
B口的输入输出信号线。
该口作输入还是输出，由软件决定。
:
C口信号线。
该口可作输入、输出口外，还可以传送控制和状态信号，因此C口共有四种工作方式，即:
输入方式（ALT1），输出方式（ALT2），A口控制端口方式（ALT3）以及A口和B口控制端口方式（ALT4）。
其工作方式由软件决定。
:
地址数据复用线。
:
片选信号。
低电平有效。
图7.168155外部引脚
:
IO和RAM的选择信号。
0，选中RAM;,
1，选中IO口。
:
地址锁存信号。
除了进行,的地址锁存控制
外，还用于把片选信号和等信号进行锁存。
:
读选通信号。
:
写选通信号。
:
复位信号。
复位后A口、B口和C口均为数据输入方式。
:
定时器/计数器的计数脉冲输入端。
:
定时器/计数器。
2.内部逻辑结构
8155的内部逻辑结构如图7.17所示。
由图可以看出，8155由三部分组成，即:
存储单元为256字节的静态RAM;3个可编程的I/O，其中2个口（A口和B口）为8位口，1个口（C口）为6位口;1个14位的定时器/计数器
图7.178155的内部逻辑结构
由以上可知8155有A口、B口、C口和定时器/计数器低8位以及定时器/计数器高8位五个端口，另外8155内部还有一个命令/状态寄存器，所以8155内部共有6各端口。
对它们只需要使用即可实现编址，如表7-5所示。
表7-58155的端口地址编码
ADADADADADADADAD对应端口76543210
命令/状态寄×××××000
存器×××××001A口
×××××010B口×××××011C口
定时器/计数×××××100
器低8位
定时器/计数×××××101
器高8位7.4.28155的命令/状态字
1.8155的命令字
由以上内容可知，8155的A口有输入和输出两种工作方式，B口也有输入和输出两种工作方式，而C口有输入方式（ALT），输出方式（ALT），A口控制端口方式（ALT）123以及A口和B口控制端口方式（ALT）四种工作方式。
这4
些端口的工作方式是由8155内部的命令寄存器（命令字）来控制的。
命令字除了规定端口的工作方式还规定了定时器/计数器的工作方式。
命令字只能进行写操作。
其格式如图7.18所示。
图7.188155的命令字
当以无条件方式进行数据输入输出时，由于不需要任何联络信号，因此这时A口、B口和C口都可以进行数据的输入输出操作。
当A口或者B口以中断方式进行数据传送时，所需要的联络信号由C口提供，其中为A口提供，为B口提供。
各联络信号的定义如表7-6所示。
表7-6联络信号
对A口控制对A口和B口控
C口
（ALT3）制（ALT4）
AINTRAINTR
ABFABF
输出BINTR
输出BBF
输出
联络信号共有三个，其中:
INTR:
中断请求信号（输出），高电平有效。
送给MCS-51单片机的外中断请求
BF:
缓冲器满状态信号（输出），高电平有效。
:
选通信号（输入），低电平有效。
数据输入时，是外设送来的选通信号;数据输出时，是外设送来的应答信号。
以中断方式进行数据输入输出时，其过程和8255基本相同，在此不作赘述。
2.8155的状态字
状态字只能读不能写，所以8155的命令字和状态字共用一个地址。
当对命令/状态字进行写操作时，写进去的是命令，当对命令/状态字进行读操作时，读出来的是状态。
状态字用于寄存各端口及定时器/计数器的工作状态。
其格式如图7.19所示。
图7.198155的状态字
7.4.38155的扩展逻辑电路
8155与MCS-51单片机的连接比较简单，因为8155的许多信号与MCS-51单片机兼容，可以直接连接。
表7-7列出了这些信号的对应关系。
表7-78155与MCS-51单片机兼容的信号
MCS-51单MCS-51单
81558155
片机片机
口
ALEALE
RESETRST
时数据地址复用线，之所以能与口线直接相连而不需地址锁存器，是因为8155内部已有锁存器，可以进行地址锁存，因此连接时不需要再加锁存器。
8155与MCS-51单片机连接的主要麻烦在信号上。
因为是8155特有的信号，MCS-51单片机中没有相应的信号。
因此要设法形成这个信号，提供给8155使用。
信号的
形成有多种方法，不同的形成的方法对应着不同的编址方法。
下面介绍比较常用的一种方法。
用高位地址线作信号
这种方法实际就是编址技术中的线选法。
例如以接，则8155与8051的连接如图7.20所示。
这种信号产生方法中，对8155需要使用16位地址进行编址。
这种方法适应于有多片I/O扩展及存储器扩展的较大单片机系统中，因此要使用片选信号。
例如图中使用作为片选信号与直接相连。
图7.20高位地址直接作为信号
假设没有用到的地址位其值为系统复位后的值，即为1。
则时，端口地址范围为:
0FDF8H,
0FDFDH;时，8155内部RAM地址范围是:
0FC00H,0FCFFH。
7.4.48155的定时器/计数器
1.8155定时器/计数器的计数结构
8155的定时器/计数器是一个14位的减法计数器，由两个8位寄存器构成，如图7.21所示。
以其中的低14位组成计
数器，剩下的两个高位（，）用于定义计数器输出的信号形式。
图7.218155定时器/计数器的计数结构
2.定时器/数器的使用
8155的定时器/计数器与MCS-51单片机芯片内部的定时器/计数器，在功能上是完全相同的，同样具有定时和计数两种功能。
但是在使用上却与MCS-51单片机的定时器/计数器有许多不同之处。
具体表现在:
8155的定时器/计数器是减法计数，而MCS-51单片机的定时器/计数器却是加法计数，因此确定计数初值的方法是不同的。
MCS-51单片机的定时器/计数器有多种工作方式，而8155的定时器/计数器只有一种固定的工作方式，即14位计数。
通过软件方法进行计数初加载。
MCS-51单片机的定时器计数器有两种计数脉冲。
定时功能时，以机器周期为计数脉冲;计数功能时，从芯片外部引入计数脉冲。
但8155的定时器/计数器，不论是定时功能还是计数功能都是由外部提供计数脉冲，其信号引脚是TIMERIN。
MCS-51单片机的定时器/计数器，计数溢出时，自动置位TCON寄存器的计数溢出标志位（TF）,供用户查询或中断方式使用;但8155的定时器/计数器，计数溢出时向芯片外部输出一个信号（TIMEROUT）。
而且这一信号还有脉冲和方波两种形式，可由用户进行选择。
具体由，两位定义:
=00单个方波
=01连续方波
=10单个脉冲
=11连续脉冲
这四种输出形式如图7.22所示。
图7.228155信号输出形式
3.定时器/计数器的控制
8155定时器/计数器的工作方式由命令字中的最高两位进行控制（见图7.18）。
具体说明如下:
DD=00不影响计数器工作。
76
DD=01停止计数。
如计数器未启动则无操作，如计76
数器正运行则停止计数。
DD=10达到计数值（计数器减为0）后停止。
76
D7D6=11启动，如果计数器没运行，则在装入计数值后开始计数;如果计数器已运行，则在当前计数值计满后，再以新的计数值进行计数。
7.4.58155的初始化
要求使用8155定时器/计数器对计数脉冲进行千分频，即计数1000后，TIAMEROUT端电平状态发生变化，并重新置数以产生连续方波。
此外假定A口为输出方式，允许中断;B口为输入方式，不允许中断;C口为对A口控制方式（ALT3）。
请编写初始化程序。
解:
要求输出连续方波，所以定时器/计数器的最高两位MM,01。
计数器的其它14位装入计数初值。
8155为减法21
计数，所以计数初值为1000，化为16进制数为03E8H。
则定时器/计数器的高8位为:
43H，低8位为:
0E8H。
命令名字的设置如下:
计数器B口A口C口B口A口
允
不允
装入后启许输
许中ALT3输出
动中入
断
断
11011001
因此，命令字的内容为0D9H。
假定命令/状态寄存器的地址为0FDF8H。
则初始化程序为:
MOVDPTR，#0FDF8H;命令/状态寄存
器地址
MOVA，#0D9H;命令字
MOVX@DPTR，A;装入命令字
MOVDPTR，#0FDFEH;计数器低8位
地址
MOVA，#0E8H;低8位计数值
MOVX@DPTR，A;写入计数值低8
位
INCDPTR;计数器高8位
地址
MOVA，#43H;高8位计数值
MOVX@DPTR，A;写入计数值高8
位
7.4.68155的应用举例
8155有很强的功能，在此以8155作单片机键盘接口为例进行说明。
在讲此例之前首先说明单片机的键盘接口和键功能的实现。
1.单片机的键盘接口处理
单片机的键盘接口处理的内容包括以下几个方面:
键扫描
首先是判定有没有键被按下。
如图7.23所示，键盘的行线一端经电阻接，5V电源，另一端接单片机的输入口线。
各列线的一端接单片机的输出口线，另一端悬空。
为判定有没有键按下，可先经输出口向所有列线输出低电平，然后再输入各行线状态。
若行线全为高电平，则表明无键按下;若行线状态中有低电平，则表明有键被按下。
然后再判定被按键的位置。
因为键盘矩阵有键被按下时，被按键处的行线和列线被接通，使穿过闭合键的那条行线变为低电平。
假定图中A键被按下，则判定键位置的扫描是这样进行的:
先使输出口输出0FEH，然后输入行线状态，测试行线状态中是否有低电平的（7.23a）。
如果没有低电平，再使输出口输出0FDH，再测试行线状态（7.23b）。
到输出口输出0FBH时，行线中有状态为低电平者，则闭合键找到（图7.23c），通过此次扫描的列线值和行线值就可以知道闭合键的位置。
至此扫描似乎可以结束，但是实际上扫描往往要继续进行下去，以发现出现的多键同时被按下。
图7.23键扫描示意图
去抖动
当扫描表明有键被按下之后，紧接着应进行去抖动处理。
因为常用键盘的键实际上就是一个机械开关结构，被按下时，由于机械触点的弹性及电压突然跳变等原因，在触点闭合或断开的瞬间会出现电压的抖动，如图7.24所示。
抖动时间长短与键的机械特性有关，一般为5,10ms。
而键的稳定闭合时间和操作者的按键动作有关，约为十分之几到几秒不等。
为保证键扫描的正确，需要进行去抖动处理。
去抖动有硬件和软件两种方法。
硬件方法就是在键盘中附加去抖动电路，从根上消除抖动产生的可能性;而软件方法则是采用时间延迟以躲过抖动（大约延迟20,30ms即可），待行线上
状态稳定之后，在进行行状态输入。
一般为简单起见多采用软
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