MCS_51单片机与8155H的接口设计

另一种可编程的接口芯片8155，Intel公司研制的8155不仅具有两个8位的I/O端口(A口、B口)和一个6位的I/O端口(C口)，而且还可以提供256B的静态RAM存储器和一个14位的定时/计数器。8155和单片机的接口非常简单，目前被广泛应用。

1. 8155的结构和引脚

8155有40个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组成框图如下图所示。

我们对8155的引脚分类说明如下：

(1) 地址/数据线AD0～AD7(8条)：是低8位地址线和数据线的共用输入总线，常和51单片机的P0口相连，用于分时传送地址数据信息，当ALE=1时，传送的是地址。

(2) I/O口总线(22条)：PA0～PA7、PB0～PB7分别为A、B口线，用于和外设之间传递数据;PC0～PC5为C端口线，既可与外设传送数据，也可以作为A、B口的控制联络线。

(3) 控制总线(8条)：

RESET：复位线，通常与单片机的复位端相连，复位后，8155的3个端口都为输入方式。

WR, RD：读/写线，控制8155的读、写操作。

ALE：地址锁存线，高电平有效。它常和单片机的ALE端相连，在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位地址信息锁存到8155内部的地址锁存器中。因此，单片机的P0口和8155连接时，无需外接锁存器。

CS：片选线，低电平有效。

IO/M：RAM或I/O口的选择线。当=0时，选中8155的256 B RAM;当=1时，选中8155片内3个I/O端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器。

TIMERIN、TIMEROUT：定时/计数器的脉冲输入、输出线。TIMERIN是脉冲输入线，其输入脉冲对8155内部的14位定时/计数器减1;为输出线，当计数器计满回0时，8155从该线输出脉冲或方波，波形形状由计数器的工作方式决定。

2. 作片外RAM使用

当CE=0，IO/M=0时，8155只能做片外RAM使用，共256 B。其寻址范围由以及AD0～AD7的接法决定，这和前面讲到的片外RAM扩展时讨论的完全相同。当系统同时扩展片外RAM芯片时，要注意二者的统一编址。对这256 B RAM的操作使用片外RAM的读/写指令“MOVX”。

3. 作扩展I/O口使用

当 CE=0，IO/M=1时，此时可以对8155片内3个I/O端口以及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O端口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要三位地址来区分。

1) 命令/状态寄存器

和接口芯片8255一样，芯片8155 I/O口的工作方式的确定也是通过对8155的命令寄存器写入控制字来实现的。8155控制字的格式如下图所示。

命令寄存器只能写入不能读出，也就是说，控制字只能通过指令MOVX @DPTR, A或MOVX @Ri, A写入命令寄存器。

状态寄存器中存放有状态字，状态字反映了8155的工作情况，状态字的各位定义如下图所示。

状态寄存器和命令寄存器是同一地址，状态寄存器只能读出不能写入，也就是说，状态字只能通过指令MOVX A ，@DPTR或MOVX A，@Ri来读出，以此来了解8155的工作状态。

2) 计数器高、低8位寄存器

关于计数器高、低8位寄存器的使用，我们将在后面讲到定时器使用时再作介绍。

4. I/O口的工作方式

当使用8155的三个I/O端口时，它们可以工作于不同的方式，工作方式的选择取决于写入的控制字，如图6.21所示。其中，A、B口可以工作于基本I/O方式或选通I/O方式，C口可工作于基本I/O方式，也可以作为A、B选通方式时的控制联络线。

5. 定时/计数器使用

8155的可编程定时/计数器是一个14位的减法计数器，在TIMERIN端输入计数脉冲，计满时由TIMEROUT输出脉冲或方波，输出方式由定时器高8位寄存器中的M2、M1两位来决定。当TIMERIN接外脉冲时为计数方式，接系统时钟时为定时方式，实际使用时一定要注意芯片允许的最高计数频率!

定时/计数器的初始值和输出方式由高、低8位寄存器的内容决定，初始值14位，其余两位定义输出方式。

6. MCS-51单片机和8155的接口

MCS-51和8155的接口非常简单，因为8155内部有一个8位地址锁存器，故无需外接锁存器。在二者的连接中，8155的地址译码即片选端可以采用线选法、全译码等方法，这和8255类似。在整个单片机应用系统中要考虑与片外RAM及其它接口芯片的统一编址。

此时，8155内部RAM的地址范围为：0000H～00FFH，8155各端口的地址(设无关位为0，这些地址都不是惟一的)为：

命令/状态口0400H

A口0401H

B口0402H

C口0403H

定时器低字节0404H

定时器高字节0405H