51单片机的Ｃ语言程序设计与应用 第4章

第第4章章 单片机外部扩展资源的单片机外部扩展资源的C51编程编程在实际应用的51单片机系统中，很少是由以单块单片机独立构成的，经常需要对单片机的相关资源进行扩展，本章将介绍单片机的并行口、键盘、显示、A/D及D/A等扩展资源的C51编程。41 并行口扩展的并行口扩展的C51编程编程并行口的扩展有简单I/O口的扩展、利用串行口扩展并行口、可编程并行口扩展等几种方法。4.1.1 利用锁存器、三态门扩展简单并行口利用锁存器、三态门扩展简单并行口1使用锁存器扩展并行口使用锁存器扩展并行口2使用三态门扩展并行口使用三态门扩展并行口例例4-3 电路如图4-3所示，用74LS373扩展一个输出口，分别接8个LED显示器L0L7，用74LS244扩展一个输入口，分别接8个开关K0K7，编程实现将开关K0K7的状态通过LED显示出来。412 利用串行口扩展并行口利用串行口扩展并行口1利用串行口扩展并行的输入口利用串行口扩展并行的输入口 2利用串行口扩展并行的输出口利用串行口扩展并行的输出口 4.1.3 利用利用8255A扩展可编程并行口扩展可编程并行口 18255A的根本知识 28255A的C语言应用实例 例4-6 8255与AT89C52的连接如图4-10所示，试按以下要求完成对8255的初始化编程：例例4-8 在工业控制等实际应用中，经常需要检测某些开关量的状态。例如在某一系统中，有8个开关K7K0，要求不断检测它们的通断状态，并随时在发光二极管LED7LED0上显示出来。开关断开，相应的LED点亮；开关闭合，LED灯熄灭。我们选用8051单片机、8255A、74LS138译码器、74LS373锁存器，构成如图4-11所示的硬件电路，来实现上述功能。42 键盘接口的C51编程 在单片机应用系统中通常需要进行人-机对话，包括人对应用系统状态的干预以及向系统输入数据等，所以通常应用系统中应设有键盘。键盘是由按键构成的，键盘从硬件结构上分并行接口的独立式键盘和行列式矩阵键盘。421 独立式按键独立式按键422 矩阵键盘矩阵键盘例例4-13 如图4-21所示，通过8255A芯片扩展的并行I/O口连接48的矩阵键盘。43 LED显示器接口的显示器接口的C51编程编程在单片机应用系统中，显示器是最常用的输出设备。特别是发光二极管显示器LED和液晶显示器LCD，由于结构简单、价格廉价、接口容易，得到广泛的应用，尤其是在单片机系统中大量使用。下面主要介绍LED显示器的显示原理及与MCS-51单片机的接口方法和相应的程序设计。431 根本问题根本问题1结构结构共阴极与共阳极共阴极与共阳极2显示的内容与显示的代码显示的内容与显示的代码432 LED静态显示接口静态显示接口 433 LED动态显示接口例例4-15 如图4-29所示为6位共阴极显示器通过8255A和8051的接口电路。从图中可看出8255A的PA、PB、PC及控制口的地址分别为：0BCFFH、0BDFFH、0BEFFH、0BFFFH。8255A的PB口位显示器的段口，PA口为显示器的位口。4.3.4 串行口控制的串行口控制的LED显示接口显示接口例例4-17 如图4-31为采用串行口控制的8位LED显示器接口电路。因为采用共阳极LED，所以，相应的亮段必须送0，相应的暗段必须送1。45 模拟量接口的模拟量接口的C51编程编程在单片机应用系统中，只要涉及到测量与控制，就必须需要D/A及A/D转换器。A/D转换器是将模拟量转换成数字量。D/A转换就是将数字量转换成相应的模拟量。451 8位位D/A-DAC0832例例4-19 DAC0832双缓冲接口。双缓冲接口。DAC0832工作于双缓冲方式，输入存放器的锁工作于双缓冲方式，输入存放器的锁存信号和存信号和DAC存放器的锁存信号分开控制。这存放器的锁存信号分开控制。这种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统。种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统。每一路模拟量输出需一个每一路模拟量输出需一个DAC0832，构成多个，构成多个DAC0832同步输出系统。例如同步输出系统。例如4-37位两路模拟位两路模拟量同步输出的量同步输出的8051系统。系统。DAC0832的输出可分的输出可分别界图形显示器的别界图形显示器的X，Y偏转放大器输入端。偏转放大器输入端。452 12位位A/D-AD574本章小结本章小结本章主要介绍了并行口、键盘、显示、A/D及D/A、串行E2PROM等外部资源的扩展及C语言编程。1在并行口的扩展中主要是两类：可编程的I/O口扩展及不可编程的I/O口扩展。对于不可编程的I/O口，可以通过锁存器扩展输出口，通过三态门扩展输入口；可编程的I/O是通过常用的芯片8255为例来进行讲解的。2对于键盘接口，主要要掌握矩阵键盘的C语言编程。3对于显示要掌握LED8段数码显示的动态显示的C语言编程。4对于其他的外围器件要掌握根本的用法。本章是单片机扩展资源的综合应用，在应用过程中重点要求掌握各种接口技术的C语言编程原理，做到在实际应用中能够灵活运用。