第9章单片机系统扩展

74LS373结构示意图
74LS373的引脚
引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入端。 Q7～Q0: 8位数据输出端。 G:数据输入锁存控制端：当G为“1” 时，锁存器 输出端与输入端数据相同；当G由“1” 变“0” 时，数据输入锁存器中。 OE#: 输出允许端。
P0口与地址锁存器74LS373的连接
4.1 系统扩展概述
4.1.1 最小应用系统
图4.1 MCS–51单片机最小化系统 (a) 8051/8751最小系统结构图；(b) 8031最小系统结构图
4.1.2 单片机系统扩展的内容与方法
1．单片机的三总线结构
图4.2 MCS–51单片机的三总线结构形式
(1)以P0口作为低8位地址/数据总线。 (2)以P2口的口线作高位地址线。 (3)控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN#信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 *以EA#信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD#和WR#信号作为扩展数据存储器和I/O口的 读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系 统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1 口和P3口的部分口线。
锁存器8282 功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排 列与74LS373不同 ，8282的引脚如下图。
4.2.2 74LS244和74LS245芯片
在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接
很多负载, 如存储器、并行接口、A/D接口、显
示接口等, 但总线接口的负载能力有限, 因此常
3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展
例3 要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器，分配的 地址范围为0000H~3FFFH。

第9章定时器/计数器（2天）9.1 定时器/计数器的用途及工作原理80C51系列单片器的51子系列内部有两个定时器/计数器，它既可以作为定时器使用，也可以作为计数器使用。

定时器/计数器可以用与对某事件的计数结果进行控制，或按一定时间间隔进行控制。

9.1.1 定时器/计数器的用途在单片机应用技术中，往往需要定时检查某个参数，或按一定时间间隔来进行某种控制；有时还需要根据某种事件的计数结果进行控制，这就需要单片机具有定时和计数功能。

单片机内的定时器/计数器正是为此而设计的。

定时功能虽然可以用延时程序来实现，但这样做是以降低CPU的工作效为代价的，定时器则不影响CPU的效率。

由于单片机内集成了硬件定时器/计数器部件，这样就简化了应用系统的设计。

9.1.2定时器/计数器的结构80C51系列单片机的51子系列内部有两个16位定时器/计数器，简称定时器0和定时器1，分别用T0和T1表示，52子系列单片机还增加了另一个16位定时器/计数器T2。

定时器的基本结构如图9.1所示从图中可以看出，它是由两个16位定时器T0、T1和两个寄存器TCON、TMOD组成。

其中T0、T1又可分成两个独立的8位计数器即TH0、TL0和TH1、TL1，用于存储定时器、计数器的初值；TMOD为模拟控制寄存器，主要用来设置定时器/计数器的操作模式；TCON为控制寄存器，主要用来控制定时器/计数器的启动与停止图9.1 定时器/计数器结构框图9.1.3定时器/计数器的工作原理定时器和计数器的原理是一样的，都是进行计数操作，每次加1，加满溢出后，再从0开始计数，定时器和计数器不同之处是输入的计数信号来源不用。

下面以定时器T0为例，说明定时器/计数器的工作原理。

图9.2为定时器/计数器T0在模式0下的结构示意图。

在这种模式下，16为寄存器只用了13位，即由TL0的低5位和TH0的高8位组成的加法计数器。

图9.2 T0（T1）在模式0下的结构示意图K1为定时或计数的选择开关，由寄存器TMOD控制。

9.1 单片机键盘接口技术
9.1.2矩阵式键盘
在键盘中假定有A键被按下，这时键盘矩阵中A点处的行线和列 线相通。 键扫描的过程是：先从端口输出FEH，即是左端列线为低电平， 然后CPU读取行线状态，判断行线状态中是否有低电平者 （见图9-6(a)）；如果没有低电平，再从输出口输出FDH， 再判断行线状态（见图9-6(b)）；依次向下，当输出口输出 FBH时，行线状态中有一条为低电平，则闭合键找到（见图 9-6(c)）。如此继续进行下去，以发现可能出现的多键同时 被按下的现象。
第9章 单片机的接口技术
第9章 目录
9.1 单片机键盘接口技术
9.1.1 独立键盘 9.1.2 矩阵式键盘 9.2 数码显示器接口电路 9.2.1 数码管显示原理 9.2.2 数码管动态显示 9.3 A/D转换接口技术 9.4 D/A转换接口技术
9.1 单片机键盘接口技术
9.1.1独立键盘
9.1 单片机键盘接口技术
9.1.2矩阵式键盘
2、矩阵式按键的识别 （1）.测试有键被按下否 ②单片机键扫描方式 键盘扫描工作方式选取原则是：既要保证及时响应按键操作， 又不过多占用单片机工作时间。键盘扫描工作方式有3种， 即查询扫描、定时扫描和中断扫描。 查询方式，利用单片机空闲时，调用键盘扫描子程序，反复扫 描键盘。如果单片机的查询的频率过高，虽能及时响应键盘 的输入，但也会影响其他任务的进行。查询的频率过低，可 能会对键盘的输入漏判。所以要根据单片机系统的繁忙程度 和键盘的操作频率，来调整键盘扫描的频率。 定时扫描，每隔一定的时间对键盘扫描一次。在这种方式中， 通常利用单片机内的定时器产生的定时中断，进入中断子程 序来对键盘进行扫描，在有键按下时识别出该键，并执行相 应键的功能程序。为了不漏判有效的按键，定时中断的周期 一般应小于100ms。

1.工作方式选择控制字 三种工作方式由方式控制字来决定。 控制字格式如下。
C口上半部分（PC7～PC4）随A口称为A组，
C口下半部分（PC3～PC0）随B口称为B组。
其中A口可工作于方式0、1、和2，而B口只能工作在 方式0和1。 例如：写入工作方式控制字95H
可将8255A编程为：A口方式0输入，B口方式1输出， C口的上半部分（PC7～ PC4）输出，C口的下半部分 （PC3～PC0）输入。
第9章 MCS-51扩展I/O接口的设计 9.1 I/O接口扩展概述
I/O (输入/输出)接口是MCS-51与外设交换数字信 息的桥梁。
I/O扩展也属于系统扩展的一部分。
真正用作I/O口线的只有P1口的8位I/O线和P3口的某些 位线。 在多数应用系统中，MCS-51单片机都需要外扩I/O接 口电路。
数据总线为三态 非法状态 数据总线为三态
0
0 1 1 × 1 ×
0
1 0 1 × 1 ×
1
1 1 1 × 0 1
0
0 0 0 × 1 1
0
0 0 0 1 0 0
9.2.2 工作方式选择控制字及C口置位/复位控制字
8255A有三种工作方式：
(1) 方式0：基本输入输出； (2) 方式1：选通输入输出； (3) 方式2：双向传送（仅A口有）。
各端口的工作状态与控制信号的关系如表9-1所示。
表9-1
A1 A0
8255A端口工作状态选择
RD* WR* CS* 工作状态
0
0 1
0
1 0
0
0 0
1
1 1
0
0 0
读端口A：A口数据→数据总线 读端口B：B口数据→数据总线 读端口C：C口数据→数据总线 写端口A：总线数据→A口 写端口B：总线数据→B口 写端口C：总线数据→C口 写控制字：总线数据→控制字寄存 器