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1、西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术主主 讲：梁德胜讲：梁德胜联系方式：联系方式：办公地点：教五楼办公地点：教五楼 408室室 第第5 5章章 单片机系统扩展技术单片机系统扩展技术 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术系统扩展概述系统扩展概述一、最小系统：一、最小系统：用用单单片片机机组组成成应应用用系系统统时时，首首先先要要考考虑虑单单片片机机所所具具有有的的各各种种功功能能能能否否满足应用系统的要求。如能满足，则称这样的系统为最小应用系统。满足应用系统的要求。如能满足，则称这样的系统为最小应用系统。无
2、无ROM芯片：必须扩展芯片：必须扩展ROM，复位、晶振电路。，复位、晶振电路。有有ROM芯片：不必扩展芯片：不必扩展ROM，只要有复位、晶振电路。，只要有复位、晶振电路。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术为为了了使使单单片片机机能能方方便便地地与与各各种种扩扩展展芯芯片片连连接接，应应将将单单片片机机的的外外部部连连接接变变为为一一般般的的微微型型机机三三总总线线结结构构形形式式。即即地地址址总总线线、数数据据总总线线和和控控制制总总线线。对对MCS51系系列列单单片片机机，其其三三总总线线由由下下列通道口的引线组成：列通道口的引线组成：
3、地地址址总总线线：由由P2口口提提供供高高8位位地地址址线线（A8A15）。由由P0口口提提供供低低8位位地地址址线线。由由于于P0口口是是地地址址、数数据据分分时时使使用用的的通通道道口口，所所以以为为保保存存地地址址信信息息，需需外外加加地地址址锁锁存存器器锁锁存存低低8位位的的地地址址信信息息。一般都用一般都用ALE正脉冲信号的下降沿控制锁存时刻。正脉冲信号的下降沿控制锁存时刻。数数据据总总线线：由由P0口口提提供供。此此口口是是双双向向、输输入入三三态态控控制制的的通通道口。道口。 控控制制总总线线：扩扩展展系系统统时时常常用用的的控控制制信信号号为为地地址址锁锁存存信信号号ALE，片
4、片外外程程序序存存储储器器取取指指信信号号以以及及数数据据存存储储器器RAM和和外外设设接接口共用的读写控制信号等。口共用的读写控制信号等。二、扩展使用的三总线二、扩展使用的三总线8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术单单片片机机扩扩展展成成三三总总线线的的结结构构图图。扩扩展展芯芯片片与与主主机机相相连连的方法同一般三总线结构的微处理机完全一样。的方法同一般三总线结构的微处理机完全一样。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术 74LS373是是有有输输出出三三态态门门的的电电平平允允许许8
5、D锁锁存存器器。当当G（使使能能端端）为为高高电电平平时时，锁锁存存器器的的数数据据输输出出端端Q的的状状态态与与数数据据输输入入端端D相相同同（透透明明的的）。当当G端端从从高高电电平平返返回回到到低低电电平平时时（下下降降沿沿后后），输输入入端端的的数数据据就就被被锁锁存存在在锁锁存存器器中中，数据输入端数据输入端D的变化不再影响的变化不再影响Q端输出。端输出。 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.2 8.2 存储器扩展存储器扩展 存储器的分类存储器的分类 1.1.只读存储器（只读存储器（ROMROM）（1 1）掩模工艺掩模工艺RO
6、MROM（2 2）可一次性编程可一次性编程ROMROM（PROMPROM）（3 3）紫外线擦除可改写紫外线擦除可改写ROMROM（EPROMEPROM）（4 4）电擦除可改写电擦除可改写ROMROM（EEPROMEEPROM或或E E2 2PROMPROM）（5 5）快擦写快擦写ROMROM（flash ROMflash ROM）8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术2.随机存储器随机存储器RAM（也叫读写存储器）也叫读写存储器）3.（1）双极型双极型RAM4.（2）金属氧化物（金属氧化物（MOS）RAM静态静态RAM（SRAM）动态动态RA
7、M（DRAM） 非易失性非易失性RAM（NVRAM）8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术3存储器的主要性能指标存储器的主要性能指标1.存贮容量存贮容量2.存取时间存取时间3.可靠性可靠性4.功耗功耗8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术 访问外部程序的时序访问外部程序的时序 单片机的地址总线为单片机的地址总线为1616位，扩展的片外位，扩展的片外ROMROM的最的最大容量为大容量为64KB64KB，地址为，地址为0000H0000HFFFFHFFFFH。扩展的片外。扩展的片外RAMRAM的
8、最大容量也为的最大容量也为64KB64KB，地址为，地址为0000H0000HFFFFHFFFFH。 由于由于80C5180C51采用不同的控制信号和指令采用不同的控制信号和指令(ROM:PSEN(ROM:PSEN，RAMRAM：RD,WR) RD,WR) ，尽管，尽管ROMROM与与RAMRAM的地址是重叠的，也的地址是重叠的，也不会发生混乱。不会发生混乱。80C5180C51对片内和片外对片内和片外ROMROM的访问使用相同的指令，两的访问使用相同的指令，两者的选择是由硬件实现的。者的选择是由硬件实现的。 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩
9、展技术1访问外部程序存储器时序访问外部程序存储器时序控控制制信信号号有有ALE和和PSEN，P0与与P2口口用用作作16位位地地址址线线，P0口口作作8位数据线位数据线(传送指令代码传送指令代码)。其操作过程如下。其操作过程如下。 （1 1）在）在S S1 1P P2 2时刻产生时刻产生ALEALE信号。信号。 （2 2）由由P P0 0、P P2 2口口送送出出1616位位地地址址，由由于于P P0 0口口送送出出的的低低8 8位位地地址址只只保保持持到到S S2 2P P2 2，所所以以要要利利用用ALEALE的的下下降降沿沿信信号号将将P P0 0口口送送出出的的低低8 8位位地地址址信
10、信号号锁锁存存到到地地址址锁锁存存器器中中。而而P P2 2口口送送出出的的高高8 8位位地地址址在在整整个个读读指指令令的的过过程程中中都都有有效效，因因此此不不需需要要对对其其进进行行锁锁存存。从从S S2 2P P2 2起起，ALEALE信号失效。信号失效。 （3 3）从从S S3 3P P1 1开开始始，PSENPSEN开开始始有有效效，对对外外部部程程序序存存储储器器进进行行读读操操作作，将将选选中中的的单单元元中中的的指指令令代代码码从从P P0 0口口读读入入，S S4 4P P2 2时时刻刻， PSEN失效。失效。 （4 4）从）从S S4 4P P2 2后开始第二次读入，过程
11、与第一次相似。后开始第二次读入，过程与第一次相似。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术MCS-51系列单片机访问外部程序存储器的时序图 80C51系列单片机的系列单片机的CPU在访问片外在访问片外ROM的一个机器周期内，的一个机器周期内，信号信号ALE出现两次（正脉冲），出现两次（正脉冲），ROM选通信号也两次有效，这选通信号也两次有效，这说明在一个机器周期内，说明在一个机器周期内，CPU两次访问片外两次访问片外ROM，也即在一个，也即在一个机器周期内可以处理两个字节的指令代码，所以在机器周期内可以处理两个字节的指令代码，所以在80C51系
12、列系列单片机指令系统中有很多单周期双字节指令。单片机指令系统中有很多单周期双字节指令。 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术2访问外部数据存储器时序访问外部数据存储器时序下面以读时序为例进行介绍，其相应的操作时序如图所示。下面以读时序为例进行介绍，其相应的操作时序如图所示。MCS-51系列单片机访问外部数据存储器的时序图系列单片机访问外部数据存储器的时序图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术访问外部数据存储器的操作过程如下：访问外部数据存储器的操作过程如下： （1）从从第第1次次ALE有
13、有效效到到第第2次次ALE开开始始有有效效期期间间，P0口口送送出出外外部部ROM单单元元的的低低8位位地地址址，P2口口送送出出外外部部ROM单单元元的的高高8位地址，并在有效期间，读入外部位地址，并在有效期间，读入外部ROM单元中的指令代码。单元中的指令代码。 （2）在在第第2次次ALE有有效效后后，P0口口送送出出外外部部RAM单单元元的的低低8位地址，位地址，P2口送出外部口送出外部RAM单元高单元高8位地址。位地址。 （3）在在第第2个个机机器器周周期期，第第1次次ALE信信号号不不再再出出现现，此此时时PSEN也也失失效效，并并在在第第2个个机机器器周周期期的的S1P1时时，RDR
14、D信信号号开开始始有有效，从效，从P0口读入选中口读入选中RAM单元中的内容。单元中的内容。 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术4 存储器扩展的编址技术存储器扩展的编址技术1线选法线选法所所谓谓线线选选法法，就就是是直直接接以以系系统统的的地地址址作作为为存存储储芯芯片片的的片片选选信信号号，为为此此只只需需把把高高位位地地址址线线与与存存储储芯芯片片的的片片选选信信号号直直接接连连接接即即可可。特特点点是是简简单单明明了了，不不需需增增加加另另外外电电路路。缺缺点点是是存存储储空空间间不连续。适用于小规模单片机系统的存储器扩展。不连续。
15、适用于小规模单片机系统的存储器扩展。【例例8-1】现现有有2K*8位位存存储储器器芯芯片片，需需扩扩展展8K*8位位存存储储结结构构采用线选法进行扩展。采用线选法进行扩展。扩扩展展8KB的的存存储储器器结结构构需需2KB的的存存储储器器芯芯片片4块块。2K的的存存储储器器所所用用的的地地址址线线为为A0A10共共11根根地地址址线线和和片片选选信信号号与与CPU的的连接如表所示。连接如表所示。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术80C51与存储器的线路连接与存储器的线路连接80C51存存储器器P0口口经锁存器存器锁存形成存形成A0A7与与A
16、0A7相相连P2.0、P2.1、P2.2与与A8A10相相连P0口口与与D0D7相相连P2.3与存与存储器器1的片的片选信号相信号相连P2.4与存与存储器器2的片的片选信号相信号相连P2.5与存与存储器器3的片的片选信号相信号相连P2.6与存与存储器器4的片的片选信号相信号相连8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术扩展存储器的硬件连接扩展存储器的硬件连接线选法连线图线选法连线图 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术线选方式地址分配表线选方式地址分配表A15A14A13A12A11A10.A
17、0地址范围地址范围芯片芯片100111111000.01.17000H-77FFH芯片芯片200111100110.01.16800H-6FFFH芯片芯片300110011110.01.15800H-5FFFH芯片芯片400001111110.01.13800H3FFFH8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.4.2译码法译码法所所谓谓译译码码法法就就是是使使用用译译码码器器对对系系统统的的高高位位地地址址进进行行译译码码，以以其其译译码码输输出出作作为为存存储储芯芯片片的的片片选选信信号号。这这是是一一种种最最常常用用的的存存储储器器编编
18、址址方方法法，能能有有效效地地利利用用空空间间，特特点点是是存存储储空空间间连连续续，适适用于大容量多芯片存储器扩展。用于大容量多芯片存储器扩展。 常用的译码芯片有：常用的译码芯片有：74LS139（双双24译码器）和译码器）和74LS138（38译码器）等，它们的译码器）等，它们的CMOS型芯片分别是型芯片分别是74HC139和和74HC138。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术译码器管脚图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术 【例例2】现现有有2K*8位位存存储储器器芯芯片片，需需
19、扩扩展展8K*8位存储结构采用译码法进行扩展。位存储结构采用译码法进行扩展。 扩展扩展8KB的存储器结构需的存储器结构需2KB的存储器芯片的存储器芯片4块。块。2K的存储器所用的地址线为的存储器所用的地址线为A0A10共共11根根地址线和片选信号与地址线和片选信号与CPU的连接如表所示。的连接如表所示。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术80C51与存储器的线路连接与存储器的线路连接80C51存储器存储器P0口经锁存器锁存形成口经锁存器锁存形成A0A7与与A0A7相连相连P2.0、P2.1、P2.2与与A8A10相连相连P0口口与与D0D7
20、相连相连P2.4P2.3译码输出与存储器的片选信号连接译码输出与存储器的片选信号连接00与存储器与存储器1的片选信号相连的片选信号相连01与存储器与存储器2的片选信号相连的片选信号相连10与存储器与存储器3的片选信号相连的片选信号相连11与存储器与存储器4的片选信号相连的片选信号相连8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术 P2.3、P2.4作为二作为二-四译码器的译码地址，译码输出作为扩四译码器的译码地址，译码输出作为扩展展4个存储器芯片的片选信号，个存储器芯片的片选信号，P2.5、P2.6、P2.7悬空。扩展连线悬空。扩展连线图如图所示。图
21、如图所示。采用译码器扩展采用译码器扩展8KB存储器连线图存储器连线图 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术这样得到四个芯片的地址分配如表所示。这样得到四个芯片的地址分配如表所示。译码方式地址分配表译码方式地址分配表P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2.P0地址范围地址范围芯片芯片100000000000.01.10000H-07FFH芯片芯片200000000110.01.10800H-0FFFH芯片芯片300000011000.01.11000H-17FFH芯片芯片400000011110.01.11800H1FFFH8/19
22、/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术5程序存储器（程序存储器（EPROM）的扩展的扩展1程序存储器扩展使用的典型芯片程序存储器扩展使用的典型芯片以以2764作为单片机程序存储器扩展的典型芯片为例进行说明作为单片机程序存储器扩展的典型芯片为例进行说明12764的引线的引线2764是一块是一块8K8bit的的EPROM芯片，其管脚图如图芯片，其管脚图如图5.8所示所示A12A013位位地地址址信信号号输输入入线线，说说明明芯芯片片的的容容量量为为8K213个单元。个单元。D7D08位位数数据据，表表明明芯芯片片的的每每个个存存贮贮单单元元存存放放一一个
23、个字字节（节（8位二进制数）。位二进制数）。为为输输入入信信号号。当当它它有有效效低低电电平平时时，能能选选中中该该芯芯片片，故故又又称称为选片信号。为选片信号。为为输输出出允允许许信信号号。当当为为低低电电平平时时，芯芯片片中中的的数数据据可可由由D7D0输出。输出。为为编编程程脉脉冲冲输输入入端端。当当对对EPROM编编程程时时，由由此此加加入入编编程脉冲。读时程脉冲。读时为高电平。为高电平。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术EPROM2764管脚图管脚图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系
24、统扩展技术22764的连接使用的连接使用图为系统扩展一片图为系统扩展一片EPROM的最小系统。的最小系统。单片单片ROM扩展连线图扩展连线图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术存储器映像分析：存储器映像分析：分分析析存存储储器器在在存存储储空空间间中中占占据据的的地地址址范范围围，实实际际上上就就是是根根据据连连接接情情况况确确定定其其最最低低地地址址和和最最高高地地址址。如如图图所所示示，由由于于P2.7、P2.6、P2.5的的状状态态与与2764芯芯片片的的寻寻址址无无关关，所所以以P2.7、P2.6、P2.5可可为任意。从为任意。从0
25、00到到111共有共有8种组合，其种组合，其2764芯片的地址范围是：芯片的地址范围是：最低地址：最低地址：0000H(A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=0000000000000000)最高地址：最高地址：FFFFH(A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=1111111111111)共占用了共占用了64KB的存储空间。的存储空间。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.6数据存储器的扩展数据存储器的扩展8.6.1数据存储器的扩展概述数据存储器的扩展概述单单
26、片片机机与与数数据据存存储储器器的的连连接接方方法法和和程程序序存存储储器器连连接接方方法法大大致致相同，简述如下：相同，简述如下：1.地址线的连接，与程序存储器连法相同。地址线的连接，与程序存储器连法相同。2.数据线的连接，与程序存储器连法相同。数据线的连接，与程序存储器连法相同。3.控制线的连接，主要有下列控制信号：控制线的连接，主要有下列控制信号：存储器输出信号和单片机读信号相连即和存储器输出信号和单片机读信号相连即和P3.7相连。相连。存储器写信号和单片机写信号相连即和存储器写信号和单片机写信号相连即和P3.6相连。相连。ALE：其连接方法与程序存储器相同。其连接方法与程序存储器相同。
27、8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.6.2数据存储器扩展使用的典型芯片数据存储器扩展使用的典型芯片1数据存储器数据存储器SRAM芯片芯片数据存储器扩展常使用随机存储器芯片，用的较多的是数据存储器扩展常使用随机存储器芯片，用的较多的是Intel公司的公司的6116容量为容量为2KB和和6264容量为容量为8KB。下面以下面以6264芯片为例进行说明。该芯片的主要引脚为：芯片为例进行说明。该芯片的主要引脚为：A12A013根地址线，说明芯片的容量为根地址线，说明芯片的容量为8K213个单元。个单元。D7D08根数据线根数据线、CE2为片选信
28、号。当为片选信号。当CE为低电平，为低电平，CE2为高电平时，选中该芯片。为高电平时，选中该芯片。OE为输出允许信号为输出允许信号。当。当OE为低电平时，芯片中的数据可由为低电平时，芯片中的数据可由D7D0输出。输出。WE为数据写信号。为数据写信号。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术6264管脚图管脚图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术2数据存储器扩展方法数据存储器扩展方法（1）单片数据存储器扩展单片数据存储器扩展80C51与与6264的连接如表所示。的连接如表所示。80C51626
29、4P0经锁存器锁存形成经锁存器锁存形成A0A7A0A7P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4A8A12D0D7D0D78/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术数据存储器扩展的硬件连接如图数据存储器扩展的硬件连接如图5.11所示。所示。单片单片RAM扩展连线图扩展连线图 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术假如存储器的存储器的寻址空间为假如存储器的存储器的寻址空间为0000H1FFFH请问如何连线？请问如何连线？8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩
30、展技术系统扩展技术8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术编写程序检查存储器是否正常工作编写程序检查存储器是否正常工作MOVDPTR,#0FFFFHMOVR1,#128LOOP1:MOVR0,#64LOOP2:INCDPTRMOVA,#0FFHMOVDPTR,ACJNEA,#0FF,ERRORDJNZR0,LOOP2DJNZR1,LOOP1CLRPSW.5RETERROR:SETBPSW.5RET8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.7 LED显示器及接口设计显示器及接口设计一、一、LED
31、显示器结构和字段码关系显示器结构和字段码关系 由发光二极管组成，不同的发光段亮，可由发光二极管组成，不同的发光段亮，可组成不同字型，电流太大，耗电量大，电流组成不同字型，电流太大，耗电量大，电流太小，发光度不够，一般各管电流在太小，发光度不够，一般各管电流在10mA较合适。较合适。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术LED显示器结构显示器结构(Light-Emitting Diode)共阳极共阳极共阴极共阴极外形图外形图8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术7段段LED字型码（段码）字型码
32、（段码）显示字形共阳极段选码共阴极段选码0123456789ABCDEF“灭”C0HF9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H88H83HC6HA1H86H8EHFFH3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H00H8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术二、二、LED 显示器接口显示器接口 LED显示器用于显示工业控制参显示器用于显示工业控制参数、过程状态。数、过程状态。1. LED数码管数码管共阴极共阴极LED和共阳极和共阳极LED当当LED字段引线与数据线连接，字段引线与数
33、据线连接，每个显示字形对应一个字形码。每个显示字形对应一个字形码。COMP1.01.7MCS-51afbgecdhabhabhCOMD D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0dpdp g f e d c b a g f e d c b a 8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术显示程序任务：显示程序任务：1)设设置置显显示示缓缓冲冲区区，存存放放待待显示数据。显示数据。2)显显示示译译码码：程程序序存存储储器器中中建建立立字字形形码码常常数数表表，查查表表得得出出对对应数据的
34、字形码。应数据的字形码。3)输输出出显显示示：输输出出字字形形码码到到显示端口。显示端口。例： MOV DPTR，#WTAB ；指向字形码表首地址MOV A，R0 ；取显示缓冲区中数据MOVC A，A+DPTR ；查表显示译码MOV P1，A ；输出显示WTAB：DB3FH，06H，5BH ；字形码表COMP1.01.7MCS-51afbgecdhabh8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术2. LED接口电路接口电路 显示多位数据的两种电路：显示多位数据的两种电路： 1)静态显示静态显示 多位多位LED分别用一组分别用一组8位字段口，各位位
35、字段口，各位LED公共端公共端接地，分别输出显示不同字形。接地，分别输出显示不同字形。 a b hCOMafbgecdh a b hCOM a b hCOM8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术2)动态显示动态显示多位LED共用一个8位字段口，各位LED公共端用字位口控制，扫描输出显示不同字形。显示缓冲区与多位LED对应关系：8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术DIR：MOVR0，#79H；指向显示缓
36、冲区起始单元指向显示缓冲区起始单元MOVR3，#01H；字位码初值字位码初值R3LD0：MOVP3,R3;MOV A，R0；取一个显示数据取一个显示数据ADDA，#0CH；查表偏移量查表偏移量MOVCA，A+PC ；取出字形码取出字形码MOVP1，A；输出字形码；输出字形码ACALLDL1 ；调用延时程序；调用延时程序INCR0；指向显缓区下一单元指向显缓区下一单元MOV A，R3；修改字位码修改字位码JBACC.5，LD1；全部扫描一遍，结束；全部扫描一遍，结束MOV R3，A；没有，继续显示；没有，继续显示RLA；显示下一位；显示下一位MOV R3，AAJMPLD0LD1:RET；DTAB
37、：DB3FH，06H,5BH，4FH,;字形表字形表DL1：；延时子程序延时子程序显显示示程程序序8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术8.8 键盘与单片机接口键盘与单片机接口键盘输入数据和命令，显示用于计算机的状态、命键盘输入数据和命令，显示用于计算机的状态、命令和计算结果。令和计算结果。一、键盘一、键盘单片机键盘有两种：单片机键盘有两种：一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这种方式硬件结构复杂，成本高；种方式硬件结构复杂，成本高；另一种是非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，另一种是非编码键
38、盘，这种键盘多采用矩阵方式，利用软件识别键码及完成各种键功能处理。利用软件识别键码及完成各种键功能处理。单片机系统中多采用非编码键盘。单片机系统中多采用非编码键盘。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术一、独立式键盘接口电路一、独立式键盘接口电路P1.0P1.1P1.7+5v1. 接口与数据接口与数据 每个按键单独占有一根每个按键单独占有一根I/O接口引线。接口引线。 输入每根输入每根I/O接口引线的信号对应某个数据。接口引线的信号对应某个数据。芯片内有上拉电阻芯片内有上拉电阻 芯片内无上拉电阻芯片内无上拉电阻8/19/2024西安理工大学课
39、堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术按键的抖动时间一般为按键的抖动时间一般为510ms，抖动可能造成一，抖动可能造成一次按键的多次处理问题，应消除，按键较少时，可次按键的多次处理问题，应消除，按键较少时，可以采用硬件去斗电路。键较多时，常采用软件延时以采用硬件去斗电路。键较多时，常采用软件延时10ms的方法。的方法。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术随机扫描（随机扫描（CPU空闲时扫描键盘）程序（也可以用定时扫描或中断扫描）如下空闲时扫描键盘）程序（也可以用定时扫描或中断扫描）如下：SMKEY：ORLP1，#0FFH
40、；置；置P1口为输入方式口为输入方式MOVA，P1；读；读P1口信息口信息JNBACC.0，P0F；0号键按下，转号键按下，转0号键处理号键处理JNBACC.1，P1F；1号键按下，转号键按下，转1号键处理号键处理JNBACC.7，P7F；7号键按下，转号键按下，转7号键处理号键处理LJMPSMKEYP0F：LJMPPROG0P1F：LJMPPROG1P7F：LJMPPROG7PROG0：LJMPSMKEYPROG1：LJMPSMKEYPROG7：LJMPSMKEY8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术矩阵式键盘矩阵式键盘01+5vP1.0P
41、1.1P1.4P1.5键盘键盘I/O接口接口由由多多条条I/O接接口口引引线线组组成成矩矩阵阵式式键键盘盘。当当键键盘盘上上某某一一键键闭闭合合时时，该该键键所所对对应应的的列列线线与与行行线短路。线短路。键键盘盘中中哪哪一一个个键键按按下下是是通通过过将将列列线线逐逐列列置置低低电电平平以以后后，检检查行输入状态实现的。查行输入状态实现的。8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术1. 扫描法扫描法 列线输出，行线输入。列线输出，行线输入。 列线逐列输出列线逐列输出0，某行有按键，行线输入有，某行有按键，行线输入有0，若，若无按键，行线输入全部为无按键，行线输入全部为1。2. 中断扫描方式中断扫描方式 有按键按下时发出中断请求信号有按键按下时发出中断请求信号, CPU响应键盘输响应键盘输入，对键盘进行扫描，提高入，对键盘进行扫描，提高CP利用率。利用率。思考：如何设计中断方式的键盘接口电路？思考：如何设计中断方式的键盘接口电路？键的输入方法键的输入方法8/19/2024西安理工大学课堂教学讲稿西安理工大学课堂教学讲稿系统扩展技术系统扩展技术中断式键盘电路8/19/2024
