单片机原理及应用 教学课件 作者 张兰红 第9章 80C51单片机系统扩展技术.pptVIP

内容 1. 片内带程序存储器的单片机的最小应用系统 (1)8051、 8751、8052本身， (2)时钟电路， (3)复位电路即可构成最小应用系统。 扩展一般有以下几方面的内容: ① 外部程序存储器的扩展; ② 外部数据存储器的扩展; ③ 输入/输出接口的扩展; ④ 管理功能器件的扩展(如定时/计数器、 键盘/显示器、 中断控制器等)。 扩展的基本方法: 　　 使用TTL中小规模集成电路进行扩展。 系统扩展的首要问题: 构造系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接口芯片，“挂”存储器芯片就是存储器扩展，“挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。 80C51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。 为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线，见图9-1。 地址总线(AB): 由P2口提供高8位地址线, 此口具有输出锁存的功能, 能保留地址信息。 由P0口提供低8位地址线。 数据总线(DB): 由P0口提供。 此口是双向、 输入三态控制的8位通道口。 控制总线(CB): 扩展系统时常用的控制信号为: 　　 ALE——地址锁存信号, 用以实现对低8位地址的锁存。 ——片外程序存储器取指信号。 ——片外数据存储器读信号。 ——片外数据存储器写信号。 地址锁存器一般采用74LS373，采用74LS373的地址总线的扩展电路如下图 9.2 数据存储器的扩展 9.2.1 数据存储器芯片 2. 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。 3. 锁存器74LS573 输入的D端和输出的Q端也是依次排在芯片的两侧，与锁存器8282一样，为绘制印刷电路板时的布线提供了方便。 9.2.3 数据存储器的扩展电路 9.3 并行I/O接口的扩展 9.3.1 并行I/O口扩展概述 2. I/O口的编址方式 9.3.2 简单并行I/O口的扩展 9.3.3 可编程并行I/O口的扩展 1. 8255A的内部结构和功能 3. 8255A与单片机的接口电路 5. 8255A的控制字和初始化编程 9.4 键盘接口技术 键盘用于实现单片机应用系统中的数据和控制命令的输入，键盘接口的主要功能是对键盘上所按下的键进行识别，常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种。 全编码键盘使用专用的硬件逻辑自动识别按键，还具有去抖动和多键、窜键保护电路。这种键盘使用方便，但价格较高，常用于PC机中，一般的单片机系统很少使用。 非编码键盘使用软件对按键进行识别，可分为独立式按键和矩阵式键盘。这种键盘结构简单、成本低，在单片机系统中广泛使用。 9.4.1 按键开关 单片机中的键盘通常由按键开关组成，按键开关的外形和参数如图9-23所示，它是一种常开型按键开关，为了便于安装固定，它有四个管脚，其管脚说明如图9-23中的文字所示，在常态时开关触点（1和2）处于断开状态，只有按下按键时开关触点才闭合短路，所以可以用万用表检测开关的管脚排列、好坏和质量。 图9-23 按键开关外形 9.4.2 键盘工作原理 1. 按键消抖问题 按键是利用机械触点的合、断来实现键的闭合与释放，由于弹性作用，机械触点在闭合及断开瞬间会有抖动的过程，从而使键输入电压的信号也存在抖动现象。 若键盘接口电路如图9-24所示，当开关S未被按下(即断开)时，P1.1输入为高电平，S闭合后，P1.1输入为低电平，实际由于有按键抖动，P1.1引脚输入的波形如图9-25所示。分别将键的闭合和断开过程中的抖动期称为前沿抖动和后沿抖动。 图9-24 键盘接口电路 图9-25 按键抖动波形 抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5～10ms，稳定闭合期时间的长短由按键的动作决定，一般为几百ms～几s。为了保证按键按动一次，CPU对键闭合仅作一次按键处理，必须去除抖动的影响。 去除抖动的方法一般有硬件和软件两种。 硬件方法就是