"MCS-51单片机外部扩展I/O接口原理解析"

本文主要描述了单片机原理中的8255A收到选通信号后的操作过程以及计算机与信息学院MCS-51单片机外部扩展I/O接口的设计原因。在MCS-51单片机中，扩展I/O接口的设计主要是为了解决单片机可用的I/O端口有限的问题和外部设备和单片机之间数据交换速度匹配的需求。 8255A是一种常见的I/O扩展芯片，它能够通过与MCS-51单片机进行连接，提供额外的I/O端口。当8255A收到选通信号后，首先会将PA端口上的输入数据存入输入数据缓冲/锁存器。随后，8255A会检测STB引脚由低电平变为高电平、IBF为“1”状态和中断允许这一条件是否满足。如果满足条件，8255A会将缓冲/锁存器中的数据送往PC端口，同时将数据缓冲区清零。这样，外部设备就能够通过与8255A的连接来与MCS-51单片机进行数据的输入和输出。 而为了解决MCS-51单片机可用I/O端口有限的问题以及外部设备和单片机之间数据交换速度匹配的需求，计算机与信息学院设计了MCS-51单片机外部扩展I/O接口。这个接口采用了统一编址方式，将外部扩展I/O端口与外部扩展数据存储器进行统一编址，每个扩展的I/O端口相当于一个RAM存储单元。因此，可以使用与外部扩展数据存储器相同的MOVX指令操作来读写扩展I/O端口。 在数据传输方面，MCS-51单片机外部扩展I/O接口支持同步传输方式和查询传输方式。同步传输方式要求单片机与外设之间以完全相同的时钟节拍进行数据传输，类似于外部数据存储器的访存。而查询传输方式，则是通过程序查询来进行双方的数据传输，“握手”过程使得双方能够相互确认数据传输的准备就绪。 总而言之，MCS-51单片机外部扩展I/O接口的设计旨在解决单片机可用I/O端口有限的问题和外部设备与单片机之间数据交换速度匹配的需求。通过与8255A等I/O扩展芯片的连接，可以实现额外的I/O端口，并且支持同步传输和查询传输两种数据传输方式。这些设计使得MCS-51单片机能够更加灵活地与外部设备进行连接和数据交换。