【文章內(nèi)容簡介】 OP NOP SETB SDA NOP NOP CLR SCL RET ⒊ 發(fā)送應(yīng)答位 I2C總線上第 9個時鐘脈沖對應(yīng)于應(yīng)答位，相應(yīng)數(shù)據(jù)線上“ 0‖為“ ACK‖ ， “ 0‖為“ ACK‖ 。 MACK﹕ CLR SDA SETB SCL NOP NOP CLR SCL SETB SDA RET ⒋ 發(fā)送非應(yīng)答位 MNACK:SETB SDA SETB SCL NOP NOP CLR SCL CLR SDA RET ⒌ 應(yīng)答位檢查 被控器收到字節(jié)后，必須向主控器發(fā)應(yīng)答位。 CACK:SETB SDA SETB SCL CLR F0 MOV A,P1 JNB ,CEND ；讀 SDA SETB F0 CEND:CLR SCL NOP NOP RET ⒍ 向 SDA線上發(fā)送一個數(shù)據(jù)字節(jié) (數(shù)據(jù)在 A中 ) WRBYT﹕ MOV R0， 08H ；長度 WLP﹕ RLC A ；發(fā)送數(shù)據(jù)左移 JC WR1 AJMP WR0 WLP1﹕ DJNZ R0， WLP RET WR1﹕ SETB SDA ；發(fā)送“ 1‖(SCL=1時， SDA保持“ 1‖ ) SETB SCL NOP NOP CLR SCL CLR SDA AJMP WLP1 WR0﹕ CLR SDA ；發(fā)送“ 0‖ SETB SCL NOP NOP CLR SCL AJMP WLP1 ⒎ 從 SDA線上讀取一個數(shù)據(jù)字節(jié) RDBYT﹕ MOV R0， 08H ； 8位 RLP﹕ SETB SDA ； SETB SCL ；使 SDA有效 MOV A， P1 JNB ， RD0 AJMP RD1 RLP1﹕ DJNZ R0， RLP RET RD0﹕ CLR C ；讀入“ 0‖ ，拼裝 MOV A， R2 RLC A MOV R2， A CLR SCL AJMP RLP1 RD1﹕ SETB C ；讀入“ 1‖ ，拼裝 MOV A， R2 RLC A MOV R2， A CLR SCL ；使 SCL為 0，繼續(xù)可以接收 AJMP RLP1 ⒏ 模擬 I2C總線發(fā)送幾個字節(jié)數(shù)據(jù) (數(shù)據(jù)格式見前 ) WRNBYT﹕ PUSH PSW MOV PSW， 18H ；換工作寄存器區(qū) WRNBYT0﹕ MOV R0， NUMBYT WRNBYT1﹕ LCALL STA ；啟動 MOV A， SLA ；尋址字節(jié) SLA W/R LCALL WRBYT ；發(fā)一個字節(jié) LCALL CACK ；檢查應(yīng)答位 JB F0， WRNBYT1 ；非應(yīng)答位，重發(fā) MOV R1， MTD ；發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 WRDA﹕ MOV A， @R1 LCALL WRBYT ；發(fā)送 LCALL CACK JB F0， WRNBYT0 INC R1 DJNZ R0， WRDA ；判發(fā)送完？ LCALL STOP ；停止 POP PSW RET ⒐ 模擬 I2C總線接收幾個字節(jié)數(shù)據(jù) RDNBYT﹕ PUSH PSW RDNBYT1﹕ MOV PSW， 18H LCALL STA MOV A， SLA ；尋址字節(jié) LCALL WRBYT LCALL CACK JB F0， RDNBYT1 ；非應(yīng)答位，重寫 RDN﹕ MOV R1， MRD ；接收緩沖區(qū)首址 RDN1﹕ LCALL RDBYT MOV @R1， A DJNZ NUMBYT， ACK ； N個字節(jié)接收完？ LCALL MNACK ；接收完，需發(fā)非應(yīng)答位 LCALL STOP POP PSW RET ACK﹕ LCALL MACK INC R1 SJMP RDN1 例：已知 AT24CXX器件地址為 1010， A A A0為引腳地址，若 A A A0全接地，則尋址地址 SLAW(寫 )=A0H，而 SLAR(讀 )=A1H。 讀 AT24C02，將其中 50H～ 57H中的數(shù)據(jù)讀出，并存入片內(nèi) RAM的 60H～ 67H中。 ORG 0000H VAT24R﹕ MOV MTD， 50H ；發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū) MOV SAL， SLAW ；寫尋址地址 MOV NUMBYT， 1 LCALL WRNBYT MOV SLA， SLAR ；接收緩沖區(qū) MOV NUMBYT， 08H LCALL RDNBYT ；調(diào)用子程序 ACALL RMOV8 ；調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移子程序 SJMP $ RMOV8﹕ MOV R0， MRD ；將 8個數(shù)據(jù)從 MRD轉(zhuǎn)移到 60H～ 67H MOV R1， 60H MOV R2， 08H RMOV﹕ MOV A， @R0 MOV @R1， A INC R0 INC R1 DJNZ R2， RMOV RET 1． 單片微機(jī)為什么需要 I/O接口電路 存儲器是半導(dǎo)體電路 ， 與單片微機(jī)具有相同的電路形式 ，數(shù)據(jù)信號也是相同的 （ 電平信號 ） ， 能相互兼容直接使用 ， 存儲器與單片微機(jī)之間采用同步定時工作方式 。 存儲器與單片微機(jī)之間的連接相當(dāng)簡單 ， 除地址線 、 數(shù)據(jù)線之外 ， 就是讀或?qū)戇x通信號 ， 實現(xiàn)起來非常方便 。 I/O 的擴(kuò)展 及應(yīng)用 I/O擴(kuò)展概述 CPU和外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送卻十分復(fù)雜 。 ① 高速 CPU與工作速度快慢差異很大的慢速外部設(shè)備的矛盾 。 ② 外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號是多種多樣的 。 ③ 外部設(shè)備種類繁多 。 ④ 外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送有近距離的 ， 也有遠(yuǎn)距離的 。 單片微機(jī)必須在單片微機(jī)和外設(shè)之間有一個接口電路 ， 通過接口電路對單片微機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行協(xié)調(diào) 。 接口電路主要有如下幾項功能： ① 速度協(xié)調(diào) 速度上的差異 ， 使得數(shù)據(jù)的 I/O傳送只能以異步方式進(jìn)行 ， 在確認(rèn)外設(shè)已為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備的前提下才能進(jìn)行 I/O操作 。 ② 三態(tài)緩沖 數(shù)據(jù)輸入時 ， 輸入設(shè)備向 CPU傳送的數(shù)據(jù)也要通過數(shù)據(jù)總線 ， 為了維護(hù)數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)傳送的有秩序 ， 只允許當(dāng)前時刻正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)源使用數(shù)據(jù)總線 ， 其它數(shù)據(jù)源都必須與數(shù)據(jù)總線處于隔離狀態(tài) 。 要求接口電路能為三態(tài)緩沖功能 。 ③ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換 、 數(shù) 模轉(zhuǎn)換 、 串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換等 。 ⒉ 接口與端口 外設(shè)之間在數(shù)據(jù)傳送方面的聯(lián)系 。 其功能主要是通過電路實現(xiàn)的 ， 稱之為接口電路 。 在接口電路中應(yīng)該包含有數(shù)據(jù)寄存器以保存輸入輸出數(shù)據(jù)、狀態(tài)寄存器以保存外設(shè)的狀態(tài)信息、命令寄存器以保存來自 CPU的有關(guān)數(shù)據(jù)傳送的控制命令。由于在數(shù)據(jù)的傳送中， CPU需要對這些寄存器的狀態(tài)口和保存命令的命令口尋址等，通常把接口電路中這些已編址并能進(jìn)行讀或?qū)懖僮鞯募拇嫫鞣Q之為端口（ port） ,或簡稱口。 一個接口電路就對應(yīng)著多個端口地址。對它們像存儲單元一樣進(jìn)行編址。 ⒊ 數(shù)據(jù)隔離技術(shù) 輸入輸出的數(shù)據(jù)都要通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線進(jìn)行傳送 ， 為了正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送 ， 就必須解決數(shù)據(jù)總線的隔離問題 。 對于輸出設(shè)備的接口電路 ， 要提供鎖存器 ， 當(dāng)允許接收輸出數(shù)據(jù)時閂鎖打開 ， 否則關(guān)閉 。 對于輸入設(shè)備的接口電路 ， 要使用三態(tài)緩沖電路或集電極開路門 。 ? 三態(tài)緩沖電路 具有三態(tài)輸出的門電路 ， 也稱之為三態(tài)門 （ TSL） ， 低電平狀態(tài) 、 高電平狀態(tài)和高阻抗三種狀態(tài) 。 當(dāng)三態(tài)緩沖器的輸出為高或低電平時 ， 就是對數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動狀態(tài)；當(dāng)三態(tài)緩沖器的輸出為高阻抗時 ， 就是對總線的隔離狀態(tài) 。 三態(tài)緩沖器的控制邏輯如表 8–4所示 。 對三態(tài)緩沖電路的主要性能要求有： 速度快 ， 信號延遲時間短 。 例如典型三態(tài)緩沖器的延遲時間只有 813ns。 較高的驅(qū)動能力 。 高阻抗時對數(shù)據(jù)總線不呈現(xiàn)負(fù)載 ， 最多只能拉走不大于 。 ? 集電極開路門 集電極開路門是從基本的與非門電路演變過來的 ， 把集電極回路中的電阻除去 ， 讓集電極開路 ， 就得到了集電極開路門電路 。 可以作為集電極開路的電路有反相器 、 與非門以及與或非門等 。 集電極開路器件的輸出是低電平起作用 ， 如果其中一個為低電平 ， 則總的輸出即為低電平 。 只有當(dāng)所有連在一起的集電極開路器件的輸出端均為高電平時總的輸出才是高電平 。 對于這種邏輯關(guān)系有時也稱之為 ” 線或 ” 。 ⒋ I/O編址技術(shù) 接口電路要對其中的端口進(jìn)行編址 。 對端口編址是為 I/O操作而進(jìn)行的 ， 也稱為 I/O編址 。 常用的 I/O編址有獨(dú)立編址方式和統(tǒng)一編址方式 。 ? 獨(dú)立編址方式 優(yōu)點(diǎn)是 I/O地址空間和存儲器地址空間相互獨(dú)立 ，但需要專門設(shè)置一套 I/O指令和控制信號 ， 從而增加了系統(tǒng)的開銷 。 ? 統(tǒng)一編址方式 統(tǒng)一編址就是把系統(tǒng)中的 I/O和存儲器統(tǒng)一進(jìn)行編址。在這種編址方式中，把接口中的寄存器（端口）與存儲器中的存儲單元同等對待。稱之為存儲器映像（ Memory mapped）編址。 80C51使用統(tǒng)一編址方式。在接口電路中的 I/O編址也采用 16位地址，和存儲單元的地址長度一樣。 ⒌ I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式 有無條件傳送方式 、 查詢方式 、 中斷方式和直接存儲器存取 （ DMA） 4種方式 。 在單片微機(jī)中主要使用前三種方式 。 ? 無條件傳送方式 無條件傳送也稱為同步程序傳送 。 在進(jìn)行 I/O操作時 ，不需要測試外部設(shè)備的狀態(tài) ， 可以根據(jù)需要隨時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操作 。 ? 程序查詢方式 查詢方式又稱之為有條件傳送方式 ， 即數(shù)據(jù)的傳送是有條件的 。 為了實現(xiàn)查詢方式的數(shù)據(jù)輸入輸出傳送 ， 需要由接口電路提供外設(shè)狀態(tài) ， 并以軟件方法進(jìn)行狀態(tài)測試 。 因此這是一種軟硬件方法結(jié)合的數(shù)據(jù)傳送方式 。 ? 程序中斷方式 當(dāng)外設(shè)為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備之后 ， 就向 CPU發(fā)出中斷請求 ， CPU響應(yīng)中斷請求之后 ， 轉(zhuǎn)去為外設(shè)的數(shù)據(jù)輸入輸出服務(wù) 。 待服務(wù)完成之后 ， CPU再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序 。 80C51的 4個 8位雙向口 ， 都具有數(shù)據(jù) I/O操作功能 。 ⒈ 有關(guān) I/O口的指令 由于 80C51采用統(tǒng)一編址方式 ， 沒有專門的 I/O指令 。4個 I/O口均屬于內(nèi)部的 SFR。 80C51單片微機(jī) I/O口直接應(yīng)用 ? I/O口的數(shù)據(jù)傳送指令 向口輸出數(shù)據(jù)的指令有： MOV Px,A MOV Px,Rn MOV Px,@Ri MOV Px,direct 從口輸入數(shù)據(jù)的指令有： MOV A,Px MOV Rn,Px MOV @Ri,Px MOV direct,Px ? I/O口的位操作指令 位傳送指令 MOV C 位清 0指令 CLR 位置 1指令 SETB 位取反 CPL 位為 1轉(zhuǎn)移 JB rel 位為 0轉(zhuǎn)移 JNB rel 位為 1轉(zhuǎn)移并清零 JBC rel ? I/O口其它操作指令 邏輯與指令 ANL Px,A 邏輯和指令 ORL Px,A 邏輯異與指令 XRL Px,A 加 1指令 INC Px 減 1指令 DEC Px 減 1條件轉(zhuǎn)移指令 DJNZ Px, rel 數(shù)值比較轉(zhuǎn)移指令 CJNE A,Px, rel 例：執(zhí)行指令 MOV P1， 7FH 執(zhí)行結(jié)果為： ， 其余 7個引腳都輸出高電平 。 ⒈ 簡單輸出口的擴(kuò)展 輸出口的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)保持 (鎖存 ) ， 一般應(yīng)用鎖存器芯片實現(xiàn) 。 比如常用 74LS377芯片 ， 該芯片是一個具有“