单片机实现数字电路研讨.ppt

电子工业出版社所有 《单片机技术基础教程与实践》 第5章 51单片机实现数字电路 数字电路是广泛使用的电子器件，大量使用的数字器件系列是74HC、74LS的器件，这些器件的功能分为组合与时序电路，组合电路主要有非门、与门、与非门、或门、或非门、编码器、译码器、数据选择器、加法器、比较器等，而时序电路主要有寄存器、移位寄存器、二进制计数器、非二进制计数器以及复杂的时序电路等，由这些种类电路的组合可以构成各种各样的功能的电子模块或是装置。单片机就是数字电路组成的复杂电子系统，在软件的支持下可以实现各种数字电路的功能，但由于价格的原因，长期以来单片机只用于复杂数字系统的开发。随着电子技术快速发展，单片机价格不断下降，甚至降到了与单片数字电路相近的价格，因此用单片机代替数字电路已经成为必然。 用单片机代替数字电路的好处是： （1）使用的芯片少，一块单片机可以代替多片数字电路和多种数字电路。 （2）可以在单片机焊接到电路板上还可以改变系统功能，因为单片机具有ISP功能，因此在单片机焊接在电路板上以后，仍然可以通过ISP编程改变单片机所实现数字电路的功能。 当前的单片机每条指令执行时间已经达到100ns以下，已经具有了代替数字电路的响应速度。在实际中，除了对采样速度有要求的测量仪器外，大量的工业控制装置对速度的要求并不高，有微秒级、甚至毫秒级的响应速度就能满足要求了，例如可编程控制器的响应速度就在毫秒级。 [例5-1] 非门 非门逻辑图如图所示。非门的C51源程序如下： #include AT89X51.h void main () { while(1) { P2_0=!P3_0; // P3_0引脚输入电平取非就是P2_0引脚的输出电平 }} [例5-3] 或门 或门逻辑图如图所示。或门的C51源程序如下： #include AT89X51.h void main () { while(1) { P2_0=(P3_0|P3_1); }} [例5-2] 与门 与门逻辑图如图所示。与门的C51源程序如下： #include AT89X51.h void main () { while(1) { P2_0=(P3_0P3_1); }} 图5-5 优先编码器逻辑图 [例5-5] 8-3线优先编码器 优先编码器逻辑图如图所示。采用优先编码的8输入编码器，输出3位，输入高电平有效，输出低电平有效。优先编码器的C51源程序如下： #include AT89X51.h void main () {while(1) { if(P3_7==0) {P2_2=0;P2_1=0;P2_0=0;} //7 if((P3_7==1)(P3_6==0)) {P2_2=0;P2_1=0;P2_0=1;} //6 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==0)) {P2_2=0;P2_1=1;P2_0=0;} //5 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==1)(P3_4==0)) {P2_2=0;P2_1=1;P2_0=1;} //4 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==1)(P3_4==1)(P3_3==0)) {P2_2=1;P2_1=0;P2_0=0;} //3 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==1)(P3_4==1)(P3_3==1)(P3_2==0)) {P2_2=1;P2_1=0;P2_0=1;} //2 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==1)(P3_4==1)(P3_3==1)(P3_2==1)(P3_1==0)) {P2_2=1;P2_1=1;P2_0=0;} //1 if((P3_7==1)(P3_6==1)(P3_5==1)(P3_4==1)(P3_3==1)(P3_2==1) (P3_1==1)((P3_0==0)|(P3_0==1))) {P2_2=1;P2_1=1;P2_0=1;} //0 }} [例5-6] 3-8线译码器 3-8译码器逻辑图如图所示。输出低电平有效（LED亮），输入低电平有效（按钮按下接地）。3-8译码器的C51源程序如下： #include AT89X51.h void main () { unsigned int n; while(1) {n=(~P3)0x07; switch(n) { case 0:P2_0=0; break; case 1:P2_1=0; break; case 2:P2_2=0; break; case 3:P