单片机应用技术(56)缺课件

1、第五章 MCS-51系统扩展技术 单片机的用法 存储器的扩展 I/O的扩展5-1 单片机的用法（重点）一、单片用法（最小应用系统） MCS-51单片机内部带有程序存储器时,就是一个最简单的最小应用系统,许多实际应用系统就是用这种成本低和体积小的单片结构实现了高性能的控制。该系统的特点如下: (1)单片机提供了 P0、 P1、 P2、 P3四个I/O口，32根I/O线。 (2) 内部存储器的容量有限(有限的内部RAM和程序存储器）。 MCS-51系列单片机典型的单片用法 外设例: 太阳能电池、蓄电池路灯控制系统 （第九章1节）RSTEAP2.7P2.6P2.5P2.4U1 89C55WDP1.3

2、P1.2P2.0P2.1P2.2P2.3P1.4P1.1P1.5P1.0Q1K8U2AXT112MHzU2BU2CU2DK7K6K5K4K3K2K1C2C1C3R15R14VCCR8R10R3R1R2EcEcR4R11VCCR5VCCR12VCCR13VCCR6EcR7R9RSD1X2X1VCCQ2D2VCCS2S1L蓄电池7805VCCEc(12V)+-+-+-+-光电池ABCDE4路电压比较信号输入2路开关输出8路开关输入例、为单片用法（第7章）P2P3P1P0二、单片机的系统用法（三总线结构） 当单片机最小系统不能满足系统功能的要求时, 就需要进行扩展。 为了使单片机能方便地与各种扩展芯

3、片连接, 常将单片机的外部连线变为一般的微型计算机三总线结构形式。三、单片机系统扩展的内容与方法 1、 内容： 外部程序存储器的扩展 外部数据存储器的扩展 输入/输出接口的扩展 管理功能器件的扩展 (如定时器/计数器、键盘/显示器、中断优先级编码器等)。2、 基本方法 使用TTL中小规模集成电路进行扩展。 采用其它一些通用标准芯片来扩展。5-2存储器的扩展存储器扩展的核心问题是存储器的编址问题。扩展注意的问题：读写控制片选控制地址的分配： 地址是一个范围空间 单片机扩展存储器实用电路DBAB程序存储器8K3数据存储器8K3CB5-3 I/O的扩展 I/O口扩展方法 根据扩展并行I/O口时数据线

4、的连接方式，I/O口扩展可分为： (1) 总线扩展方法 扩展的并行I/O芯片挂接到总线上。 (2) 串行口扩展方法 MCS-51单片机串行口在方式0（移位寄存器工作方式）工作状态下所提供的I/O口扩展功能。一、简单I/O接口的扩展 对于始终就绪的外设，按照“输入三态, 输出锁存”与总线相连的原则, 选择74LS系列的TTL或MOS电路即能组成简单的I/O 扩展接口。DBABCB二、串行I/O口的扩展 MCS-51单片机有一个串行口, 若在串行口外接1个或多个移位寄存器, 则可以扩展多个I/O口。串入并出并入串出多级串入并出三、利用通用接口芯片的扩展 由于MCS-51单片机具有MCS-80/85

5、CPU的总线标准, 因此可以很方便地使用MCS- 80/85系列接口芯片如8255A、 8155、 8253、 8279等, 其连接方法非常简单方便。1、扩展8255A2、DAC0832与MCS-51单片机接口例：D/A转换程序，用DAC 0832输出05V、脉冲周期为100ms的锯齿波，电路为单缓方式。DACS：MOVDPTR，#7FFFH；0832 I/O地址MOVA，#0；开始输出0VDACL：MOVXDPTR，A；输出模拟量INCA；升压ACALLDELAY；延时100ms/256AJMPDACL；连续输出DELAY：；延时子程序100ms3、MCS-51单片机与ADC0809的接口四

6、、单片机系统扩展实例（第九章2节）1、CPU部分2、按键部分3、流水灯部分单片机应用系统组成第六章 单片机应用系统设计6.1 MCS-51应用系统组成 前向通道后向通道后向通道人机通道6.2 前向通道的组成及其特点 前向通道是单片机与测控对象相连的部分，是应用系统的数据采集的输入通道。来自被控对象的现场信息有多种多样。按物理量的特征可分为模拟量和数字（或开关量）两种。 (1) 与现场采集对象相连，是现场干扰进入的主要通道，是整个系统抗干扰设计的重点部位。 (2) 输入信号来自现场，许多信号不能满足单片机输入的要求，所以要有形式多样的信号变换调节电路。（如测量放大器、I/F变换、A/D转换、放大

7、、整形电路等） (3) 前向通道是一个模拟、数字混合电路系统，其电路功耗小，一般没有功率驱动要求。特点：6.2 后向通道的特点 (1) 后向通道是应用系统的输出通道，大多数需要功率驱动。 (2) 靠近伺服驱动现场，故后向通道的隔离对系统的可靠性影响很大。 (3) 根据输出控制的不同要求，后向通道电路有多种多样。（如模拟电路、数字电路、开关电路等，输出信号形式有电流输出、电压输出、开关量输出及数字量输出等）6.3 人机通道的特点 人机通道接口一般都是数字电路，电路结构简单，可靠性高。 通常单片机应用系统中，人机对话通道都是小规模的。（如微型打印机、功能键、LED/LCD显示器等） 一、 MCS-

8、51单片机与键盘的接口P1.0P1.1P1.7+5v 独立式键盘电路 0 1+5v C0 C1 R0 R1键盘I/O接口 矩阵式键盘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。 行扫描法 行扫描法,就是通过行线发出低电平信号,如果该行线所连接的键没有按下的话,则列线所连接的输出端口得到的是全“1”信号;如果有键按下的话,则得到的是非全“1”信号。 线反转法 线反转法也是识别闭合键的一种常用方法。该方法比行扫描法速度要快,但在硬件电路上要求行线与列线均需有上拉电阻,故比行扫描法稍复杂些。1、非编码式键盘识别按键的方法2、非编码式键

9、盘键抖动的消除方法I/O接口+5v+5v消除抖动电路开关计算机硬件方法I/O接口+5v+5v消除抖动电路开关计算机软件方法键稳定键按下前沿抖动前沿抖动键合断时的电压抖动延时等待10ms 仍有按键信号？Y 有按键信号？NYN键盘处理 按键释放？NY软件消除抖动方法软件上采取的措施： 在检测到有按键按下时，执行一个10 ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步骤进行确认，从而可消除抖动的影响。 二、 MCS-51单片机与LED显示器1、 LED显示器结构与

10、原理 各段码位的对应关系如下: 七段显示代码 2、静态显示器接口电路 a b hCOMa f b g e c d dp a b hCOM a b hCOM驱动器1驱动器2驱动器nI/O接口优点：软件简单，占用CPU时间少。缺点：硬件复杂，占用端口地址多（一位LED显示器占一个地址）。 需要6个锁存器，6个端口地址，但是软件简单。 例: 需要6个锁存器，6个端口地址，但是软件简单。 例:3、动态显示器接口电路动态显示概念 动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。 动态方式显示时，虽然这些字符是在不同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔合

11、适就可以给人以同时显示的感觉。 动态显示电路的连接 各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/O口线控制。例：六位数码管动态显示电路字型口字位口COMhCOMhbbhCOMa f b g e c d haaba反相驱动器反相驱动器8255A口8255B口88单片机字型口字位口动态显示软件设计(A)动态扫描方式的确定CPU工作不多、不忙时，可采用采用软件延时的方法。 CPU工作较多、较忙时，可采用定时器中断方式实现。 每隔20 ms扫描一次，每位数码管点亮的时间为1-2 ms，即采用中断一次每位数码管点亮一次的方式，程序较简单。 CPU工作很多、很忙时，可采用定时器中断方式实现。 每隔2-4 ms扫描一位数码管，即采用中断一次点亮一位数码管的方式，程序较复杂。(B) 动态显示程序设计(6位LED为例)建立显示数据缓冲区，存放待显示数据和字符。（如内部RAM的X1HX6H）显示缓冲区X1X2X3X4X5X6显示译码：程序存储器中建立字形码常数表（七段码表）， 查表得出对应数据和字符的字形码。输出显示：输出字形码到显示端口。开始