项目四存储器扩展和输入输出口应用PPT课件

1、工程四存储器扩展和输入输出口运用工程四、存储器扩展和输入工程四、存储器扩展和输入/ /输出接口运用输出接口运用 义务义务1.41.4* *4 4矩阵键盘及键值显示矩阵键盘及键值显示 才干目的才干目的1.1.掌握键盘的各个键和各段程序的对应关系掌握键盘的各个键和各段程序的对应关系2.2.能用矩阵键盘实现各个键相应的功能能用矩阵键盘实现各个键相应的功能学习内容学习内容1.1.学习普通按钮的电气特性学习普通按钮的电气特性2.2.了解矩阵键盘的构造了解矩阵键盘的构造3.3.了解逐项扫描的的概念了解逐项扫描的的概念4.4.经过散转表建立的键值和键功能的关系经过散转表建立的键值和键功能的关系 一、义务要求

2、给每个键按照行的从左到右，列的从上到下，按顺序标定键值，详细的标定值从键值0键值F，当按下恣意这16个键中的一个键，数码管能显示相应的键值。二、义务分析1、经过行扫描确定该行中有无键按下2、经过列扫描确定该列中有无键按下3、计数出键值4、根据键值散转到相应的程序 三、学习知识一按钮的电气特性1、键盘的构造 2、键盘的类型：编码键盘非编码键盘 3、键输入中存在的问题及处理方法1键抖动 2重键两个或多个键同时按下 二独立式键盘接口及程序 1、独立式键盘构造 1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:3-Nov-2008 Sheet of File:D

3、:新 研 新 建 文 件 夹 散 转 功 能 .ddbDrawn By:R82KR72KR62KR52KR42KR32KR22KR12KS1S2S3S4S5S6S7S8EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18031+5V一键占据着单片机的I/O的一位，相互不牵扯2、

4、独立式按键的软件设计 START：MOVA，P1；读入键盘形状MOVR0，A；保管键盘形状LCALLDL10；延时10ms消抖MOVXA，DPTR；再读键盘形状CJNEA，R0，DODO；再次结果不同，是抖动转DODOKEY-1：CJNEA，#0FEH，KEY-2；K1键未按下，转KEY-2LJMPKEY-1；是K1键按下，转KEY-1KEY-2：CJNEA，#0FDH，KEY-3；K2键未按下，转KEY-3LJMPKEY-2；K2键按下，转KEY-2KEY-3：CJNEA，#0FBH，KEY-4；K3键未按下，转KEY-4LJMPKEY-3；K3键按下，转KEY-3KEY-4：CJNEA，#

5、0F7H，KEY-5；K4键未按下，转KEY-5LJMPKEY-4；K4键按下，转KEY-4KEY-5：CJNEA，#0EFH，KEY-6；K5键未按下，转KEY-6 LJMPKEY-5；K5键按下，转KEY-5KEY-6：CJNEA，#0DFH，KEY-7；K6键未按下，转KEY-7 LJMPKEY-6；K6键按下，转KEY-6KEY-7：CJNEA，#0DFH，KEY-8；K7键未按下，转KEY-8 LJMPKEY-7；K7键按下，转KEY-7KEY-8：CJNEA，#0DFH，DODO；K8键未下，转DODO LJMPKEY-8；K8键按下，转KEY-8DODO：RET ；重键或无键按下

6、，不处置前往DL10： ；延时程序略(三)行列式键盘的及接口1、行列式键盘任务原理 行列式键盘又叫矩阵键盘，如下图，按键设置在行列的交叉点上，如用44的行列构造可构成16个键的键盘。在按键数量较多时，矩阵键盘可节省I/O口线。 2、键的识别 对于行列式键盘，按键处置程序采用逐行逐列扫描。1逐行扫描。其方法为扫描口P3.4-P3.7(列线)的形状输出高电平，逐行从P3.0-P3.3(行线)读数据，假设此行为“1，那么次行有键盘闭合，否那么为0转向下一行扫描。2逐列扫描在1中被断定那行有键按下时，那么采用逐列扫描，此时行列电平交换。从P3.0-P3.3(行线输出全为高电平，逐列从P3.4-P3.7

7、(列线读数据，如某一列的数据为高电平，那么存以下号，否那么转向下一列。 3计算键值。键号=行号列数+列号，假设9号键按下，它所在的行号为2，列号为1，键盘的列数是固定值4，那么该键值的键值为24+1=9。4根据键值查段码如“0的段码为3FH0011,1111Bdp,h,g,f,e,d,c,b,a(对于共阴极数码管而言，共阳极那么是它的反码)5键值显示经过查表输出各数值的段码数值。3、44矩阵键盘按键、显示程序流程图。 是否逐列扫描开场逐行扫描保管行号保管列号根据行号和列号计算键值根据键值查表得到对应段码有键按下？输出段码显示四中断扫描方式中断扫描方式又分为两种：定时中断扫描方式和键盘按键中断扫

8、描方式。定时中断扫描方式是利用单片机内部定时器产生定时中断例如100ms)，CPU呼应中断恳求时，对键盘进展行扫描和键值识别。缺陷：多为空扫描，浪费CPU资源。另外一种中断扫描方式是根据键盘按键中断扫描方式。见图4-5键盘按键中断扫描方式。 P1.0P1.1P1.3P1.2P1.4P1.5P1.6P1.7INT08031&图4-5 键盘按键中断扫描方式 四、义务虚施1、硬件设计 用查询法按图读取行列键盘键码，图中P3.0P3.3 用于控制行线，P3.4P3.7用于控制列线。行、列线经过上拉电阻接+5V，没有键按下时，被钳在高电平形状。经过发送扫描字确定键码。 开场逐行扫描保管行号根据键

9、值查表得到对应段码逐列扫描保管列号根据行号和列号计算键值输出段码显示有键按下图4-7 44矩阵键盘按键、显示程序流程图 LINEEQU 30H ROWEQU 31H VALEQU 32H ORG00H START： MOVDPTR,#TABLE；段码表首地址 MOVP2,#00H；数码管显示初始化LSCAN： MOVP3,#0F0H；列线置高电平,行线置高电平L：JNBP3.0, L2；逐行扫描 LCALLDELAY JNBP3.0, L2 MOVLINE,#00H；存行号 LJMPRSCAN L2：JNBP3.1, L3 LCALLDELAY JNBP3.1, L3 MOVLINE,#01H

10、；存行号 LJMPRSCAN L3：JNBP3.2, L4 LCALLDELAY JNBP3.2, L4 MOVLINE,#02H；存行号 LJMPRSCAN L4：JNBP3.3,L1 LCALLDELAY JNBP3.3, L1 MOVLINE,#03H；存行号RSCAN： MOVP3,#0FH；行线列线电平互换C1：JNBP3.4,C2；逐列扫描 MOVROW,#00H；存列号 LJMPCALCU C2：JNBP3.5,C3 MOVROW,#01H；存列号 LJMPCALCU C3：JNBP3.6,C4 MOVROW,#02H；存列号 LJMPCALCU C4：JNBP3.7,C1 MO

11、VROW,#03H；存列号CALCU： MOVA,LINE；根据行号和列号计算键值 MOVB,#04H MULAB ADDA,ROW MOVVAL,A；存键值 MOVCA,A+DPTR；要据键值查段码 MOVP2,A；输出段码显示 LJMPLSCAN DELAY：MOVR6,#20 D1：MOVR7,#250 DJNZR7,$ DJNZR6,D1 RET TABLE：DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H END3、仿真调试 将由上述源程序生成的44矩阵键盘按键、显示程序.hex加载于图4-6

12、44矩阵键盘扫描电路中CPU后台，用PROTEUS进展仿真测试，按不同的键，数码管显示不同的键值。 当按下键“6时五、总结与提高1、键盘与CPU的衔接及各自特点：2、键盘扫描控制方式及各自优缺陷：1程序控制扫描方式当主程序运转到该程序段时，依次扫描键盘，判别有否键输入。2定时控制扫描方式 定时控制扫描方式也应思索定时时间不能太长，否那么会影响对键输入呼应的及时性。 3中断控制方式抑制了前两种控制方式能够产生的空扫描和不能及时呼应键输入的缺陷，既能及时处置键输入，又能提高CPU运转效率 。工程四、存储器扩展和输入工程四、存储器扩展和输入/ /输出接口运用输出接口运用 义务义务2.2.彩灯控制彩灯

13、控制8255I/O8255I/O口扩展设计口扩展设计 才干目的才干目的1.1.能用能用82558255可编程芯片进展可编程芯片进展I/OI/O口硬件扩展口硬件扩展2.2.能对能对82558255编写相应的控制字实现编写相应的控制字实现I/OI/O口设置口设置3.3.能进展彩灯控制电路综合调试能进展彩灯控制电路综合调试学习内容学习内容1.1.了解了解82558255内部构造和内部构造和82558255的任务方式的任务方式2.2.学习学习82558255和和80318031的衔接方式的衔接方式3.82553.8255可编程芯片控制字的设置可编程芯片控制字的设置4.MCS-514.MCS-51外部总

14、线的扩展外部总线的扩展一、义务要求将8255的PB口作为输入口，PA口作为输出口，当PB口的按键闭合时，对应于PA口的灯点亮，否那么对应于PA口的灯暗。二、义务分析首先必需将8255的PA口定义为输出口、PB口定义为输入口，然后根据PB口按键闭合情况，决议PB口的输入值，将PB口的输入值经过内部存储器再送至PA口输出端，决议PA口彩灯的亮灭情况。三、学习知识一8255可编程芯片内部构造数据总 线驱动读/写控制逻 辑A组控制B组控制A组A口A 组A 口A 组C 口B 组C 口B 组B 口PA7PA0PC7PC4PC4PC0PB7PB08448D7D0RDWRCSA1A0RESET12345678

15、910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221PA4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2二8255的引脚引见 8255是一个具有40个引脚的DIP封装的芯片，引脚图见以下图。 引脚功能引见如下： (1) PA0PA7：A口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。 (2) PB0PB7：B口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和8

16、位数据输入缓冲器(不锁存)。 (3) PC0PC7：C口，具有8位数据输出锁存器/缓冲器和8位数据输入缓冲器(不锁存)，该口可分为两个4位口运用，它除了作为输入/输出口外，还可以作为A口、B口选通任务方式操作时的形状控制信号。(4) ：读控制端，低电平有效，允许从8255读取数据或形状字。 (5) ：写控制端，低电平有效，允许向8255写入数据或控制字。 (6) ：片选端，低电平有效。 (7) A0、A1：口地址选择端，经过A0、A1可选中8255的四个存放器，每个存放器口地址见下表。(8) RESET：复位控制端，当RESET=1时，8255复位，通常与单片机的复位端直接相连。 RDWRSC

17、三8255的操作方式1、读/写控制逻辑操作选择 2、8255三种任务方式的功能8255有三种任务方式，分别是方式0、方式1和方式2，它们是经过程序对控制口送控制字来选择的，下面分别引见三种任务方式：1方式0：根本I/O方式。2方式1：单向选通I/O方式。3方式2：双向总线方式。 3、8255的编程选择控制字8255的传输方式和任务方式的选择是经过对控制口输入控制字的方式实现的。8255的控制字有两种：方式选择控制字和C口位操作控制字。B组C口的低4位1：输入0：输出B口1：输入0：输出工作方式选择0：方式01：方式1A组C口的高4位1：输入0：输出A口1：输入0：输出工作方式选择00：方式00

18、1：方式11X：方式2工作方式标志1：有效D7D6D5D4D3D2D1D0图4-11 8255方式选择控制字 置位或复位0：复位1：置位D7D6D5D4D3D2D1D0位选择D3D2D1C口000001010011100101110111PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7控制选择0：位操作没用图4-12 8255 C口置/复位控制字 4、AT89C51与8255的接口电路 在89C51单片机的I/O口上扩展8255芯片，硬件衔接图比较简单。在图中，8255的片选及口地址选择线A0、A1分别由单片机的P0.7、P0.0、P0.1经地址锁存后提供，故8255的A、B、C口及控制口的地

19、址分别为FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH(当然这不是独一的衔接方法，与单片机不同的地址线相连，8255的口地址也不会一样)。数据线直接与单片机的数据线相连， 、 也直接连在单片机的 、 端。RDRDWRWR89C5174LS3738255PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7GOEALEWRRDWRRDRESETA1A0P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.

20、7CS图4-13 8255与AT89C51衔接图 例、如图例、如图4-134-13所示，用所示，用82558255扩展单片机并行扩展单片机并行I/OI/O口并读、写数据。要求口并读、写数据。要求82558255任务在方式任务在方式0 0，且，且A A口口作为输入，作为输入，B B口、口、C C口作为输出。口作为输出。分析：从图分析：从图4-134-13可知，可知，82558255的的A A、B B、C C、控制口、控制口的地址分别为的地址分别为FF7CHFF7CH、FF7DHFF7DH、FF7EHFF7EH、FF7FHFF7FH。编程时，应先按标题要求对编程时，应先按标题要求对82558255

21、初始化设置每个初始化设置每个口的任务方式，然后再使数据输入、输出。程序口的任务方式，然后再使数据输入、输出。程序如下：如下： MOVA，#90H；A、B、C口方式0，A口输入，B口、C口输出 MOVDPTR，#0FF7FH； MOVXDPTR，A；方式控制字控制存放器 MOVDPTR，#0FF7CH MOVXA，DPTR；从A口读取数据 MOVDPTR，#0FF7DH MOVA，#DATA1 MOVXDPTR，A；将数据DATA1从B口输出 MOVDPTR，#0FF7EH MOVA，#DATA2 MOVXDPTR，A；将数据DATA2从C口输出例、对例、对C C口的位操作，把口的位操作，把PC

22、5PC5置置1 1，再把，再把PC5PC5复位，复位，程序如下：程序如下： MOVDPTR，#0FF7FH；控制口地址DPTR MOVA，#0BH；PC5置1的控制字A MOVXDPTR，A；控制字控制口，PC5=1 MOVA，#0AH；PC5复位的控制字A MOVXDPTR，A；控制字控制口，PC5=0四MCS-51外部总线的扩展 图4-14 MCS-51系统扩展构造 1、程序存储器的扩展1典型程序存储器扩展芯片 2764芯片程序存储器引脚 A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213

23、D315D416D517D618D719NC26GND14VCC281A0A12为13根地址输入线。2) D0D7为8根数据输出线。3/CE为片选线，低电平有效。4/OE为数据输出选通控制输入线。当CE有效时，被寻址单元的内容才干被读出。5Vpp为编程电源。当芯片编程时，该端加上编程电压+25V或+12V，正常运用时，该端口加+5V电源。6PGM为编程脉冲输入线。 2程序存储器的扩展1单片机程序存储器的扩展123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:10-Aug-2009Sheet of File:C:Documents and Setti

24、ngsAdministrator桌面MyDesign.ddbDrawn By:A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U32764EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27

25、28PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18031D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274LS373D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7D0D1D2D3D4D5D6D7A8A9A10A11A12A8A9A10A11A12图4-17 程序存储器与8031单片机的衔接 由于8031单片机无片内程序存储器，因此必需外接程序存储器，以构成最小系统。如图4-17所示为8031与2764芯片的衔接图，图中经锁存

26、器74LS373输出的是2764芯片所需的低8位地址，2764芯片的高5位由8031单片机的P2.0P2.4端口实现，存储区域地址为：P2.7 P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.00000000000000 1111111111111由于只扩展一片，所以P2.7、P2.6、P2.5端口都可选为0，那么用16进制表示2764芯片的地址范围是0000H1FFFH。这种方法常用于系统只需一片程序存储器扩展的情况。2多片程序存储器的扩展线选法 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:11-Aug-2009Sh

27、eet of File:D:准备出版的书单片机项目式教材中有关图片项目四芯片扩展图片.ddbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18051D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q71

28、9OE1LE11U274S373A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U42764A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U52764+5V1#2#D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A

29、4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A8A9A10A11A12图4-18 线选法存储器扩展 如下图4-18为采用线选法扩展2片2764芯片的外部程序存储器，图中采用P2.6、P2.5端口两根地址线分别衔接1#、2#2764芯片的片选信号/CE端。采用线选法选中2个芯片，当P2.6、P2.5端口分别为低电平常，选中各自对应芯片，该扩展电路的各存储器地址如下:1#扩展芯片内部的第一个存储单元地址为：P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.000000000000000最后一个单元地址为： 01

30、111111111111其中P2.7、P2.6端口对于芯片来说可以是恣意形状，通常取“1，芯片1#的存储空间地址为：C000HDFFFH。2#扩展芯片内部的第一个存储单元地址为：P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.000000000000000最后一个单元地址为： 01111111111111其中P2.7、P2.5端口对于芯片来说可以是恣意形状，通常取“1，芯片2#的存储空间地址为：A000HBFFFH。译码法译码法就是将片选线经译码器与系统的高位地址衔接，如图4-19所示。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevision

31、SizeBDate:10-Aug-2009Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌面MyDesign.ddbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18051D03Q02D14Q15D27

32、Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274S373A2B3E1Y04Y15Y26Y37U3A74S139A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U42764A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U52764+5V1#2#D0D1D2

33、D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A8A9A10A11A12图4-19 译码法存储器扩展 表4-3 74LS真值表输入端输出端GBAY0Y1Y2Y3111110000111001101101011010111110表4-4 译码法存储器扩展地址线与各个2764芯片的对应关系2764芯片P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.

34、2P0.1P0.01#0002#001 A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 由此可知这个扩展电路两片2764存储器的地址分别为：1#芯片的地址译码的范围是0000H1FFFH，2#芯片的地址译码的范围是2000H3FFFH， 这种方法的特点是存储器地址是延续的。在系统以及本钱允许的条件下，建议采用这种存储器扩展方式。26264数据存储器1典型数据存储器的扩展6264芯片引脚图4-20如以下图所示。A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D3

35、15D416D517D618D719NC1VCC28GND14图4-20 6264的引脚图 工程方式CEOEWED0D7任务方式读低低高数据输出写低高低数据输入维持高高阻态与系统衔接接高位地址接RD接WR-表4-5 6264的任务方式2数据存储器扩展扩展4片6264芯片系统衔接如图4-21所示。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:10-Aug-2009Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌面MyDesign.ddbDrawn By:A010A19A28A37A46A5

36、5A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U46264A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U66264A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U56264A010A19A2

37、8A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U76264D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274LS373EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18051A2B3E1Y04Y15Y26Y37U3A74LS139D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7D0D1D2D3