实验一单片机I/O扩展
一、知识准备
扩展I/O接口与扩展存储器一样，都属于系统扩展的内容。先要明确I/O接口具有的功能，传送方式，和接口电路。
1.扩展的I/O接口功能
1.1实现和不同外设的速度匹配
大多数外设的速度很慢，无法和us量级的单片机速度相比。单片机只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提下才能进行数据传送。而要知道外设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态信息，以实现单片机与外设之间的速度匹配。
1.2输出数据锁存
与外设相比，单片机的工作速度块，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。所以在扩展的I/O接口电路中应有输出锁存器，以保证输出数据能为慢速的接收设备所接收。
1.3输入数据三态缓冲
外设向单片机输入数据时，要经过数据总线，但数据总线上可能挂有多个数据源，为使传输数据时不发生冲突，只允许当前时刻正在接收数据的I/O接口使用数据总线，其余的I/O接口应处于隔离状态，为此要求I/O接口电路能为数据输入提供三态缓冲功能。
1.4I/0端口编址
I/O接口：单片机与外设间的连接电路的总称。
I/O端口：I/O接口电路中具有单元地址的寄存器或缓冲器。一个接口可以有多个端口，比如数据口，命令口，状态口。
端口编址有独立编址和统一编址。独立编址是I/O端口地址空间和存储器地址空间分开编址。统一编址是把I/O端口与数据存储器单元同等对待，每一接口芯片中的一个端口就相当于一个RAM存储单元。
2.数据传送方式
I/O接口必须根据不同的外设选择恰当的I/O数据传送方式。有以下三种。
同步传送：又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度相比拟时，常采用同步传送，典型的有单片机和外部数据存储器之间的数据传送。
查询传送：又叫异步传送。单片机通过查询外设准备好后，再进行数据传送。此方式通用性好，缺点是工作效率不高。
中断传送：利用单片机本身的中断功能和I/O接口的中断功能来实现I/O数据传送。采用中断方式能大大提高工作效率，因此单片机通常才中断传送方式。
3.接口芯片
本项目选择的扩展I/O芯片是74HC595。74HC595芯片是一种串入并出的芯片，有8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断三态。
下表说明了74HC595芯片的引脚功能。
图1-1
接口电路图如下，可以看到U4中Q0-Q7接LED，U5Q0-Q7接矩阵。
图1-2
SDI为数据输入引脚，与11、12引脚都接51单片机。SDO引脚为数据输出。
二、实验实验实验
（1）思考题1I/O接口和I/O端口有什么区别？
（2）思考题《单片机原理技术》实验《单片机原理技术》实验一
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Android系统移植环境搭建实验例程
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