MCS-51单片机输入/输出口的P0并行扩bob综合体育官
  • 时间:2022-06-12
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在单片机家族的众多成员中,MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术、高可靠性和高性价比占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域的主流机型。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/171181.htm

MCS-51单片机的并口是P0、P1、P2和P3。由于端口P0是地址/数据总线端口,端口P2是高8位地址线,而端口P3具有第二种功能,所以真正可以用作双向I/O端口的唯一端口是P1。这在大多数应用中是不够的。因此,大多数MCS-51单片机应用系统设计不可避免地需要扩展P0端口。

由于MCS-51单片机的外部RAM和I/O口是统一寻址的,所以单片机外部64K字节RAM空的一部分可以作为扩展外设I/O口的地址空。这样,单片机就可以像外部RAM存储单元一样访问P0端口的外部接口芯片,从而对P0端口进行读写。P0口扩展有很多专用芯片。如8255可编程并行P0口扩展芯片、8155可编程并行P0口扩展芯片等。重点介绍了利用带三态缓冲的74HC244芯片和带输出锁存的74HC377芯片并行扩展P0端口的具体方法。

1输入接口的扩展

MCS-51单片机的数据总线是一种公用总线,不能专用,所以与之相连的芯片必须有& ldquo三种状态& rdquo功能,所以扩展输入接口其实就是找一个可以用来控制的,有三态输出的芯片。从而当输入设备被选通时,可以直接将输入设备的数据线与单片机的数据总线相连;当输入器件未选通时,它可以将数据源与数据总线隔离(即三态缓冲器处于高阻态)。

1.1 74hc 244芯片74ls244的功能

如果输入数据可以长期保存(如键盘),简单输入接口扩展常用的典型芯片是74HC244,可以构成三态数据缓冲区。74HC244芯片的引脚排列如图1所示。

74HC244芯片中有两个四位三态缓冲器,1C和2G可以分别作为它们的选通信号。当1C和2G都为低电平时,输出端Y和输入端A处于相同状态;当1G和2G都为高电平时,输出为高阻态。

1.2采用74HC244芯片扩展输入接口。

图2是利用74HC2244芯片扩展输入接口的原理电路,图3是读取P0口的时序。从图3可以看出,当P2.7和RD都为低电平时,74HC2244可以将输入端的数据送到单片机的P0端口。其中P2.7确定了74HC244的地址,0000H-7FFFH(共32K)的所有地址都可以访问这个单元,这就是选线的副作用。通常可以选择最高的地址作为这个芯片写程序的地址,比如这个芯片的地址是7FFFH。但这只是习惯,不是规则。当然0000H可以作为这个芯片的地址。地址确定后,其界面的输入操作程序如下:

MOV DPTR,#7FFFH

MOVX A,@DPTR

其中MOVX类指令是MCS-5l单片机专用于操作外部RAM的指令。由于外部I/O与外部RAM是同一个接口,因此该指令一般用于操作外部I/O。一旦执行MOVX指令,MCU将在RD或WR(根据输入或输出指令)引脚处产生一个下降沿。这个下降沿的波形与P2.7为或,也会在OR门的输出端口产生一个下降沿。这个下降沿将连接74HC244的输出和输入,这样MCS-51单片机就可以从总线上读取输入设备的数据。

需要注意的是,74HC244是不锁存的,所以如果输入设备提供的数据需要的时间很短,就要用带锁存的芯片来扩展,比如74HC373,74HC573等。

2输出接口的扩展

由于单片机的数据总线是为各个芯片服务的,一般不可能为一个输出而一直保持一种状态,因此,输出接口的主要功能是进行数据保持(即数据锁存),也就是说,输出接口的扩展实际上就是扩展锁存器。


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