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摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断的走向深入。
但是在由单片机构成的实际测控系统中，最小应用系统往往不能满足要求，因此在系统设计时首先要解决系统扩展问题。
单片机扩展通常是借助外部器件对系统进行扩展。
本文主要研究了采用可编程多功能扩展芯片intel 8155扩展单片机I/O 口。
把单片机作为一个核心部件，设计单片机与8155的接口，并实现数码管三位数字的显示。
本文的主要内容有：单片机的概述，设计的意义，核心器件intel 8155芯片、80C51单片机、数码管的介绍，单元电路模块，设计原理图及流程图，软件编程设计以及最后的结果和个人在整个设计前后的心得体会。
关键词：单片机，8155，数码管，动态显示。
- I -AbstractWith the development of computer penetration in the social field and LSI in recent years, the application of MCU is constantly deepening. but in the actual measurement and control system constituted by the microcontroller, the smallest applications system often can not meet the requirements, so we have to solve the system expansion. The Microprocessor usually use an external device to relize the expansion of the system.Adopting Intel 8155 which is a kind of programmable multi-function expansion chip,this paper studies the expansion of MCU parallel I/O port. MCU act as a core component,.we have designed the 8155 chip interface to relize three digital display on LED numerical code tube.The main content of this paper are microcontroller overview of the significance of the design, the core of the device intel 8155 ;80C51 microcontroller, the introduction of LED numerical code tube, the unit circuit module,design schematics and flowcharts, software programming design, the final results and individual feelings and experiences throughout the design.Key words：MCU, 8155, LED numerical code tube, dynamic display.目录1.绪论 (1)1.1单片机概述 (1)1.2课题研究背景及意义 (2)1.3设计任务 (3)2.核心器件基本结构与工作原理 (4)2.180C51单片机 (4)2.2带RAM和计数器的可编程并行I/O扩展接口8155 (6)2.2.1 结构和引脚 (6)2.2.2 8155命令和状态字 (8)2.2.3 8155定时器/计数器 (12)2.2.4 MCS-51和8155的接口方法 (13)2.3LED显示器接口 (14)2.3.1 LED显示器的工作原理 (15)2.3.2 LED显示器的显示方式 (16)3.硬件设计 (19)3.1元器件列表 (19)3.2单元电路模块设计 (21)3.2.1 单片机 (21)3.2.2 晶振电路 (22)- 1 -3.2.3 复位电路 (22)3.2.4 Intel 8155与AT89S51接口电路 (23)3.2.5 LED数码管显示电路 (23)3.3总设计原理图 (24)4.软件设计 (25)5.成果展示 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (1)附录 (2)80C51单片机并行I/O口的扩展1.绪论1.1 单片机概述单片机是在一片芯片上集成了中央处理器CPU、随机储存器RAM、程序储存器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O口等功能器件的微型计算机。
单片机IO口扩展技术] 0 引言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，并成为国内单片机应用领域中的主流机型。
MCS-51单片机的并行口有P0、P1、P2和P3，由于P0口是地址／数据总线口，P2口是高8位地址线，P3口具有第二功能，这样，真正可以作为双向I／O口应用的就只有P1口了。
这在大多数应用中是不够的，因此，大部分MCS-51单片机应用系统设计都不可避免的需要对P0口进行扩展。
由于MCS-51单片机的外部RAM和I／O口是统一编址的，因此，可以把单片机外部64K字节RAM空间的一部分作为扩展外围I／O口的地址空间。
这样，单片机就可以像访问外部RAM存储器单元那样访问外部的P0口接口芯片，以对P0口进行读／写操作。
用于P0口扩展的专用芯片很多。
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。
本文重点介绍采用具有三态缓冲的74HC244芯片和输出带锁存的74HC377芯片对P0口进行的并行扩展的具体方法。
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，不能被独占使用，这就要求接在上面的芯片必须具备“三态”功能，因此扩展输入接口实际上就是要找一个能够用于控制且具备三态输出的芯片。
以便在输入设备被选通时，它能使输入设备的数据线和单片机的数据总线直接接通；而当输入设备没有被选通时，它又能隔离数据源和数据总线(即三态缓冲器为高阻抗状态)。
1.1 74HC2244芯片的功能如果输入的数据可以保持比较长的时间(比如键盘)，简单输入接口扩展通常使用的典型芯片为74HC244，由该芯片可构成三态数据缓冲器。
74HC244芯片的引脚排列如图1所示。
74HC244芯片内部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以1C和2G作为它们的选通工作信号。
当1 C和2G都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当1G和2G都为高电平时，输出呈高阻态。
51单片机IO口应用详解MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照单片机引脚图：这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。
P0口有三个功能：1、外部扩展存储器时,当做数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口）2、外部扩展存储器时,当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口）3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片（例如8751）,为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG）编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp）在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。
ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。
参见图2（8051扩展2KB EEPROM电路,在图中ALE与4LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即P0口输出。
由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,当系统中未使用外部存储器时,ALE脚也会有六分之一的固定频率输出,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
第九章MCS-51单片机并行I/O接口的扩展(一)学习要求1、熟悉74LS377、74LS245外围芯片的特性和扩展方法。
2、掌握8255A芯片的结构和工作方式。
3、掌握8155A芯片的结构和工作方式。
4、掌握8155A的RAM和I/O端口寻址方法。
（二）内容提要1、I/O接口的扩展当所需扩展的外部I/O口数量不多时，可以使用常规的逻辑电路、锁存器进行扩展。
这一类的外围芯片一般价格较低而且种类较多，常用的如：74LS377、74LS245、74LS373、74LS244、74LS273、74LS577、74LS573。
1）74LS37774LS377是一种8D触发器，它的E端和CLK端是控制端，当它的E端为低电平时只要在CLK端产生一个正跳变，D0～D7将被锁存到Q0～Q7端输出，在其它情况下Q0～Q7端的输出保持不变。
可以利用74LS377这一特性扩展并行输出口。
如图9-2使用了一片74LS377扩展输出口，如果将未使用到的地址线都置为1则可以得到该片74LS377的地址为7FFFH。
如果单片机要从该片74LS377输出数据的可以执行如下指令：MOV DPTR，#7FFFFHMOVX @DPTR,A2）74LS245。
74LS245是一种三态输出的八总线收发/驱动器，无锁存功能。
它的G端和DIR端是控制端，当它的G端为低电平时，如果DIR为高电平则74LS245将A端数据传送至B端，如果DIR为低电平则74LS245将B端数据传送至A端,在其它情况下不传送数据，并输出高阻态。
可以利用74LS245这一特性扩展并行输入口。
如图9-4使用了一片74LS245扩展输入口，如果将未使用到的地址线都置为1则可以得到该片74LS245的地址为7FFFH。
如果单片机要从该片74LS377输出数据的可以执行如下指令：MOV DPTR，#7FFFFHMOVX A，@DPTR2、8255A可编程I/O接口设计及扩展技术8255A是一种常见的8位可编程并行接口芯片，本接将着重介绍8255A的工作原理、编程方式和应用。
