《《单片机原理与应用技术》第8章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《单片机原理与应用技术》第8章（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、8.1 最小系统的概念8.2 并行I/O口的扩展8.3 存储器的扩展8.4 键盘接口8.5 显示接口8.6 A/D转换接口8.7 D/A转换接口 小结,第8章 MCS-51的系统扩展与接口技术,一、单片机最小系统的结构,单片机最小系统也称为单片机的基本系统，这种系统所选择的单片机内部资源已能满足系统的硬件需求，不需外接存储器或I/O接口。,8.1 最小系统的概念,二、8051/8071最小应用系统,由于不需要外扩程序存储器， 接高电平。P0、P1、P2、P3口均可作I/O口用。,三、8031最小应用系统,由于8031片内无程序存储器，因此在组成最小应用系统时，除了外加时钟电路和复位电路外，必须
2、外扩EPROM，,8.2.1 并行I/O口的简单扩展,图8.5 74LS244与8031的接口,8.2 并行I/O口的扩展,8255A具有3个8位并行I/O口, 称为PA口、PB口和PC口。其中PC口又分为高4位和低4位，通过控制字设定可以选择三种工作方式: 基本输入/输出； 选通输入/输出； PA口为双向总线。 8255A内部结构包括三个并行数据输入/输出端口, 两个工作方式控制电路, 一个读/写控制电路和8位总线缓冲器。,8.2.2 用8255芯片扩展I/O口,一、8255A结构及引脚分布,8255A引脚分布,1. 端口A、 B、 C。 A口: 是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数
3、据输入锁存器。 B口: 是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。 C口: 是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。 通常, A口、B口作为数据输入/输出端口，C口作为控制/状态信息端口。C口内部又分为两个4位端口，每个端口有一个4位锁存器，分别与A口和B口配合使用，作为控制信号输出或状态信息输入端口。,2.工作方式控制 工作方式控制电路有两个, 一个是A组控制电路, 另一个是B组控制电路。 这两组控制电路共有一个控制命令寄存器, 用来接收中央处理器发来的控制字。 A组控制电路用来控制A口和C口的上半部分（PC7PC4） B组控制电路用来控制B口和C口的下半部
4、分（PC3PC0）,3.总线数据缓冲器 总线数据缓冲器是一个三态双向8位缓冲器，作为 8255 与系统总线之间的接口，用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。 4.读/写控制逻辑电路 读/写控制逻辑电路接收CPU发来的控制信号RD、WR、 RESET、地址信号A1、A0 等, 然后根据控制信号的要求, 将端口数据读出, 送往CPU或将CPU送来的数据写入端口。,表 8.1 8255的端口操作表,1. 方式选择控制字,图 8.7 8255A方式选择控制字,二. 8255A的控制字,（1） 方式 0: 基本输入/输出方式。 这种方式不需选通信号。PA,PB和PC中任一端口都可以通过方式控制字
5、设定为输入或输出。 （2） 方式 1: 选通输入/输出方式。共有 3 个口, 被分为两组。 A组包括A口和PC7PC4, A口可由编程设定为输入或输出, PC7PC4 作为输入/输出操作的选通信号和应答信号。B组包括B口和PC3PC0, 这时C口作为8255A和外设或CPU之间传送某些状态信息及中断请求信号。,2. 8255A的工作方式,（3）方式 2: 双向传送方式。 只有A口有方式2，此时，A口为8位双向传送数据口, C口的高5位PC7PC3用来作为指定A口输入/输出的控制联络线。,3. 8255A 和 8031 单片机的硬件接口,程序编写：端口地址A口：7FFCH；B口：7FFDH；C口
6、：7FFEH；控制口(控制字)：7FFFH。,编程：MOV DPTR， #7FFFHMOV A，#83HMOVX DPTR， AMOV A，#74HMOV DPTR，#7FFCHMOVX DPTR， AINC DPTRMOVX A，DPTR,8.3.1 程序存储器的扩展,外地址锁存器可用74LS373锁存器，74LS373为带三态门的8D锁存器，其引脚排列如图所示。,8.3 存储器的扩展,程序存储器与单片机的连接,P0口外接地址锁存器(74LS 373)，由ALE锁存地址低8位，高8位由P2提供。,2764的D0D7与P0.0P0.7直接相连。,2764的 (允许输出)与 相连，其 （片选）与
7、高位译码相连。,8.3.2 数据存储器的扩展,MCS-51单片机芯片内部仅有128个字节的RAM，当现场数据较多时，片内RAM往往不够使用，因而要进行数据存储器的扩展，常用扩展芯片为6116(2K字节)和6264(8K字节)。,数据存储器扩展电路, 键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成, 用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。 键盘按其结构形式可分为: 编码式键盘和非编码式键盘两类。 单片机系统中普遍使用非编码式键盘, 这类键盘主要解决以下几个问题: 键的识别 如何消除键的抖动 键的保护,8.4 键盘接口,8.4.1 键盘消抖原理,按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：,
8、键盘开关及其波形,消抖动电路,8.4.2 独立式键盘,在按键较少，操作速度较高或程序设计较为简单的情况下选择独立式键盘。独立式键盘各按键独立，每个按键各接一根输入线，每根输入线上的按键工作状态不会影响到其他输入线上的工作状态。因此，通过输入线电平的检测就可以很容易地判断哪个键被按下了。,对图8.15所示电路进行编程，PKEY1PKEY8分别为每个按键的功能程序，编程如下：KEY： MOV P1，#0FFH ；预读P1口的准备 MOV A，P1 ；读P1口的值 MOV R2，A ；保存P1口的值到R2 LCALL DELAY_10ms ；延时消抖 MOV P1，#0FFH MOV A，P1 ；再
9、读P1口的值 CJNE A，R2，KEY ；与上次保存的值相比较 CJNE A，#01H，KEY2 ；判断是不是键1 LJMP PKEY1 ；如果是键1按下则跳转到其键执行程序处KEY2： CJNE A，#02H，KEY3 ；判断是不是键2 LJMP PKEY2 ；如果是键2按下则跳转到其键执行程序处KEY3： CJNE A，#04H，KEY4 LJMP PKEY3； KEY8： CJNE A，#80H，RETURN ；如果都不是则重新读键值 LJMP PKEY8；RETURN：LJMP KEYEND；PKEY1：PKEY2： PKEY8：KEYEND：RET,8.4.3 矩阵式键盘接口,矩阵
10、式键盘是将I/O线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上。行列式键盘的数量为：行线数m乘以列线数n。下图是一个44行列式键盘，按键数量为16个。,键盘、显示器和8031的接口电路,8.4.4 键盘输入程序设计,KS1：MOV DPTR，#7F01H MOV A，#00H MOVX DPTR，A INC DPTR INC DPTR MOVX A，DPTR CPL A ANL A，#0FH JNZ LK2LKO：CLR 00HLKl： MOV A，# 0FFHLK2：ACALL DIR ACALL DIR ACALL DIR MOV R2，# 08H MOV R3，#
11、0FEHLK3：MOV DPTR，#7F01H MOV A，R3 MOVX DPTR，A RL A,INC DPTR INC DPTR MOVX A，DPTR CPL A ANL A，#0FH JNZ LK4 DJNZ R2，LK3 SJMP LK0LK4：SWAP A ORL A，R2 JB 00H， LK1 MOV DPTR，#TAB MOV R3，#1FHLK5：MOV A，R3 MOVC A，A+DPTR CJNE A，B，LK7LK6：SETB 00H MOV A，R3 RETLK7：DJNZ R3，LK5 SJMP LK6TAB：DB 88H，48H，47H，46H，28H，27H
12、，26H,8.5.1 LED显示接口,8.5 显示接口,一、显示器的结构,二、静态显示方式,三、动态显示方式,6位动态显示器接口,DIR： MOV R0，#79H ；置缓冲器指针初值 MOV R3，#01H MOV A，R3LD0： MOV DPTR，#7F01H ；模式8155A MOVX DPTR，A INC DPTR MOV A，R0 ；取显示数据 ADD A，#0DH ；加偏移量 MOVC A，A+PC ；查表取段数据DIR1： MOVX DPTR，A ；段数据8155B口 LCALL DL1 ；延迟1ms INC R0 MOV A， R3 JB ACC.5， LD0 RL A MOV
13、 R3， A SJMP LD0DSEG： 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH ；段数据表DSEG1： 7DH，07H，7FH，6FH，77H，7CH ；段数据表DSEG2： 39H，5EH，79H，71H，73H，3EH ；段数据表DSEG3： 31H，6EH，1CH，23H，40H，03H ；段数据表DSEG4： 18H，00，00，00DL1： MOV R7，#02H ；延时子程序DL： MOV R6，#0FFHDL6： DJNZ R6，DL6 DJNZ R7，DL RET,显示子程序：,8.5.2 液晶显示器接口,液晶显示器是一种被动的显示器，即液晶本身不发光，它只是调节光的
14、亮度。,一. LCD显示器的分类按排列形式可分为笔段型、字符型和点阵型。 1、笔段型 笔段型都是以长条状显示象素组成一位显示。该类型主要应用于数字显示，也可用于西文字母和某些字符显示。这种段型显示通常分为6段、7段、8段、9段、14段和16段等，形状上总是围围绕数字8的结构变化，其中以7段的最为常用，应用于电子表、数字仪器和计算器中。 2、点阵字符型 点阵字符型显示模块是用来专门显示字母、数字和符号等，点的大小可根据显示的清晰度来设置，它是由57或者510点阵组成的，每个点阵显示一个字符，这类模块广泛应用于单片机应用系统中。 3、点阵图形型 点阵图形型是在一平板上排列多行或者多列，形成矩阵形式的晶格点，点的大小可以根据显示器的清晰度来设计。这类液晶显示器可广泛用于如游戏机、笔记本电脑和彩色电视等设备中。,
