單片機(jī)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)課件

單片機(jī)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)8.1外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展NEXTHOME在使用MCS-51系列單片機(jī)時(shí)，當(dāng)單片機(jī)無(wú)片內(nèi)ROM或應(yīng)用程序大于片內(nèi)程序存儲(chǔ)器時(shí)，必須通過(guò)外接ROM來(lái)構(gòu)成、擴(kuò)充系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)區(qū)。當(dāng)使用外部存儲(chǔ)器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，必須占用單片機(jī)的P0、P2口作為外部電路的數(shù)據(jù)、地址總線。此時(shí)，P0、P2口就不能作為通用的I/O端口。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，外部電路與單片機(jī)連接的依據(jù)是單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的時(shí)序，所以正確的理解時(shí)序是硬件電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，由單片機(jī)的ALE/PRO引腳將低8位地址鎖存到地址總線上，/PSEN引腳自動(dòng)輸出外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，并讀取相應(yīng)的指令。BACKNEXTHOME8.1.1常用外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器需要具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)非易失的特性，所以需要采用EPROM或E2PROM。1、可擦除程序存儲(chǔ)器EPROM用戶可以多次編程。編程加寫脈沖后，某些存儲(chǔ)單元的PN結(jié)表面形成浮動(dòng)?xùn)?，阻擋通路，?shí)現(xiàn)信息寫入。用紫外線照射可驅(qū)散浮動(dòng)?xùn)?，原有信息全部擦除，便可再次改寫?、電可改寫程序存儲(chǔ)器E2PROM既可全片擦除也可字節(jié)擦除，可在線擦除信息，又能失電保存信息，同時(shí)具備RAM、ROM的優(yōu)點(diǎn)。但寫入時(shí)間較長(zhǎng)。BACKNEXTHOMEP2.7:::P2.0P0.7:::P0.0ALE/EAPsenCEA14::A8A7O7::::::A0O0OED7Q7

D0Q0CP2725632KROMMCS-51/CE=P2.7(A15)完整的地址信號(hào)MCS-51與32KROM的連接BACKNEXTHOME外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14～A8A7～A0地址范圍ROM工作狀態(tài)單片機(jī)引腳A15P2口P0口00000000001111111100000000111111110000H～07FFH選中11000000001111111100000000111111118000HFFFFH未選中BACKNEXTHOME下圖是E2PROM2816的管腳示意圖，與MCS-51單片機(jī)的連接同27256。BACKNEXTHOME8.1.2訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器的時(shí)序A15-A8(PC)A7-A0OPA7-A0常數(shù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出控制/Psen地址總線（高八位）P2口地址數(shù)據(jù)總線（低8位）P0口S1S2S6S5S4S3373地址鎖存信號(hào)ALEA15-A8(DPTR+A)ABBACKNEXTHOME

P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0口作為地址和數(shù)據(jù)復(fù)用總線，前半部（A段）作地址總線，后半部（B段)作為數(shù)據(jù)總線。外部程序存儲(chǔ)器ROM的操作步驟如下：

1，單片機(jī)必須為其提供完整的地址信息；

2，ROM芯片的/CE端=0，選中該芯片；

3，在滿足上述條件的基礎(chǔ)上，當(dāng)ROM的/OE=0時(shí)（B時(shí)間段），存儲(chǔ)器輸出數(shù)據(jù)的三態(tài)門打開，并將與輸入地址相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元中的指令（數(shù)據(jù)）向外輸出，單片機(jī)通過(guò)P0口將指令送至CPU內(nèi)部。

74LS373鎖存器：將A時(shí)間段P0口輸出的低位地址進(jìn)行保存，使ROM在B時(shí)間段仍然可以得到完整的地址信號(hào)。片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)序說(shuō)明（以27256位例）8.1.3外部程序存儲(chǔ)器的容量擴(kuò)展當(dāng)一片ROM芯片的容量不夠，需要使用2片以上的芯片進(jìn)行容量擴(kuò)展時(shí)，可以通過(guò)譯碼電路實(shí)現(xiàn)。BACKNEXTHOMEP2.7P2.6P2.5P2.4P2.0P0口ALEPsen/CE0A12A8A78K×8A0/OE1O0～O774LS373Cy7BA

0y/CE1A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7/CE7A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7MCS–5174LS138P2.7～P2.5138輸出選中ROMP2.4～P0.0有效地址范圍000Y0=0第1片0000H～1FFFH0000H～1FFFH001Y1=0第2片0000H～1FFFH2000H～3FFFH010Y2=0第3片0000H～1FFFH4000H～5FFFH011Y3=0第4片0000H～1FFFH6000H～7FFFH100Y4=0第5片0000H～1FFFH8000H～9FFFH101Y5=0第6片0000H～1FFFHA000H～BFFFH110Y6=0第7片0000H～1FFFHC000H～DFFFH111Y7=0第8片0000H～1FFFHE000H～FFFFH采用LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表BACKNEXTHOME【小結(jié)】：1，單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線；2，P0口為數(shù)據(jù)、地址復(fù)用總線，所以必須加入八位鎖存器74LS373來(lái)鎖存P0口的低八位地址。3，外接ROM是靠Psen信號(hào)來(lái)打開數(shù)據(jù)三態(tài)門，使ROM中的指令通過(guò)P0口送入單片機(jī)內(nèi)部。4，存儲(chǔ)器的容量M與其地址線條數(shù)n的關(guān)系：M=2n5，當(dāng)使用兩片ROM擴(kuò)展時(shí)，可以使用一個(gè)反向器實(shí)現(xiàn)容量的擴(kuò)展，通過(guò)ROM芯片的/CE端實(shí)現(xiàn)。6，當(dāng)使用2片以上的ROM芯片擴(kuò)展時(shí)，就要使用譯碼器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展，譯碼器的輸入與高位地址相連接，輸出端分別與各ROM芯片的/CE連接（如前圖所示）。7，當(dāng)外接ROM的高八位地址線與P2口高八位線沒(méi)有完全用足時(shí)，要注意外存儲(chǔ)的地址重疊問(wèn)題。BACKNEXTHOME8.2外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展存儲(chǔ)器中的信息可讀可寫，但失電后會(huì)丟失信息。雙極型：由TTL電路組成基本存儲(chǔ)單元，存取速度快。

MOS型：由CMOS電路組成基本存儲(chǔ)單元，集成度高、功耗低。

SRAM：靜態(tài)RAM。存儲(chǔ)單元使用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。

DRAM動(dòng)態(tài)RAM：使用電容作存儲(chǔ)元件，需要刷新電路。集成度高，反應(yīng)快，功耗低，但需要刷新電路。8.2.1常用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1、分類BACKNEXTHOME2、結(jié)構(gòu)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，其引腳與ROM大致相同，增加了R/W(OE/WE)讀寫允許線，用于打開數(shù)據(jù)通道，決定數(shù)據(jù)的傳送方向和傳送時(shí)刻。工作方式CSOER/WDi讀001DOUT寫010DIN禁止1××ZBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEMCS-51與32KRAM的連接示意圖62648KRAMP2.5P2.4::P2.0P0.7:::P0.0ALERDWRCEA12::A8A7O7::::::A0O0OEWED7Q7

D0Q0CPMCS-51/CE=P2.5(A12)3、連接8.2.2訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)序與程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展原理相同，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展也是使用P0、P2口作為地址、數(shù)據(jù)總線。

1，當(dāng)使用MOVX@Ri指令時(shí)，系統(tǒng)使用P0口輸出低8位地址信號(hào)，高8位地址信號(hào)由P2口輸出；

2，當(dāng)使用MOVX@DPTR指令時(shí)，P0口輸出DPTR提供的低八位地址信號(hào)，P2口自動(dòng)輸出DPTR提供的高八位地址信號(hào)。

3，不論哪種情況，P0口都是地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線，因此仍要使用74LS373來(lái)鎖存P0口的地位地址信號(hào)。與ROM擴(kuò)展不同：使用訪問(wèn)外部RAM指令MOVX時(shí)，在時(shí)序中將產(chǎn)生/RD或/WR信號(hào)，因此將此信號(hào)與外RAM的讀（/RD)、寫（/WR）控制端相連接就實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)外RAM的讀寫控制。BACKNEXTHOME設(shè)外部RAM2000H單元中有一個(gè)數(shù)x,且DPTR中已存有該數(shù)地址2000H.則CPU執(zhí)行外部ROM中的指令: MOVX A，@DPTR ；將外RAM的X送ABACKNEXTHOMES1S2S6S5S4S3S1S2S6S5S4S3ALEA15-A8(PC)A15-A8（DPH）A7-A0指令A(yù)7-A0（DPL）數(shù)據(jù)RDP2口P0口選中外部RAMWR選中外部RAMPsen8.2.3多片外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展P2.7P2.6P2.5P2.4P2.0ALEP0口/WR/RD/CEA12A8A76264A0/WE/OEO0～O774LS373Cy7BA

0y/CEA12A8A76264A0/WE/OEO0～O7/CEA12A8A76264A0/WE/OEO0～O7MCS–5174LS138需要使用多片RAM進(jìn)行容量擴(kuò)展時(shí)，同樣可以通過(guò)譯碼電路實(shí)現(xiàn)。BACKNEXTHOME8.3I/O接口擴(kuò)展設(shè)計(jì)及應(yīng)用如果系統(tǒng)使用了外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0、P2口和P3口都被外存儲(chǔ)器占用，留給用戶的只有P1口。因此I/O端口的擴(kuò)展是使用MCS-51作為嵌入式控制器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題:8.3.1可編程并行I/O接口芯片8255A1，8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能

8255A是Intel公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)外圍接口芯片，它采用NMOS工藝制造，用單一+5V供電，有40根引腳；具有A、B、C三個(gè)端口共24條I/O線，可以通過(guò)編程的方法來(lái)設(shè)定端口的各種功能；由于8255A的功能強(qiáng)，又能方便地與各種微機(jī)系統(tǒng)連接，同時(shí)不需要附加外部電路，因而得到了廣泛的應(yīng)用。BACKNEXTHOMEA口C口高四位B口C口低四位A組控制器B組控制器數(shù)緩沖據(jù)器讀制寫邏控輯PA7-0PB7-0PC7-4PC3-0D7-D0/RD/WRA0A1RESET/CSBACKNEXTHOME8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（一）：內(nèi)部結(jié)構(gòu)：由四部分組成。1，A口，B口和C口：

A口：8位數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存，輸入緩沖/鎖存的I/O端口。

B,C口：8位數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存，輸入緩沖的I/O端口。2，A組控制器，B組控制器接收CPU發(fā)送的控制字并確定8255的工作模式,其中A組控制器控制A口和C口的高4位；B組控制器控制B口和C口的低4位。3，數(shù)據(jù)緩沖器：雙向8位，用于傳送CPU與8255之間的數(shù)據(jù)和控制字。4，讀寫控制器：接收CPU送來(lái)的讀（/RD）,寫（/WR）和片選（/CS）等信號(hào)，用于對(duì)8255的讀寫控制。BACKNEXTHOME（二）引腳功能：40腳DIP封裝。1，數(shù)據(jù)總線D7～D0,與內(nèi)部數(shù)據(jù)緩沖器連接，用來(lái)傳送CPU與8255之間的數(shù)據(jù)字、控制字。2，控制總線： RESET:復(fù)位線，高電平有效； /CS:片選信號(hào)，低電平有效； /RD,/WR讀寫命令線:低電平有效； A0,A1:地址輸入線,用于選中A口,B口,C口和控制寄存器。3，并行I/O總線（24條）： PA7～PA0:雙向I/O總線，可由控制字設(shè)定為輸入、輸出或輸入輸出雙向方式； PB7～PB0:雙向I/O總線,可由控制字設(shè)定為輸入或輸出方式； PC7～PC0:雙向I/O總線,可以設(shè)定為傳送I/O數(shù)據(jù)（模式0）或控制/狀態(tài)信息（模式1，2）；4，電源線： Vcc和GND.BACKNEXTHOME未選中XXXXXX1寫控制字控制口C3H01110寫C口C2H01100讀C口C口C2H10100寫B(tài)口C1H01010讀B口B口C1H10010寫A口C0H01000讀A口A口C0H10000功能端口端口地址/WR/RDA1A0/CS8255控制信號(hào)功能、地址表（設(shè)/CS=C0H）BACKNEXTHOME2，8255A的工作方式及設(shè)置BACKNEXTHOME8255A有三種工作模式：模式0，模式1，和模式2。用戶可以通過(guò)“8255A工作方式選擇控制字”來(lái)設(shè)定所需的工作模式。（1）模式0:基本的輸入/輸出方式（2）模式1:選通輸入、選通輸出方式：A口、B口作為輸入或輸出，C口做聯(lián)絡(luò)線（3）模式2:A口的雙向選通（輸入/輸出）方式（一）工作方式的設(shè)置8255有兩個(gè)控制字：“方式控制字”和“C口置復(fù)位控制字”。兩者以控制字的D7=1或D7=0來(lái)區(qū)別?！肮ぷ鞣绞竭x擇控制字”：用于確定三個(gè)端口的輸入或輸出等；D7：控制字標(biāo)志位。1表明為“方式控制字”，0表明為C口置復(fù)位控制字；D6,D5：A組方式選擇位。00：模式0，01：模式1，1X：模式2。D4：A口輸入/輸出控制位。=0時(shí)A口用于輸出;=1時(shí)A口用于輸入。D3：C口高4位輸入/輸出控制位。=0時(shí)C口高4位用于輸出;=1用于輸入。BACKNEXTHOMED2：B組方式選擇位。D2=0時(shí)，B組設(shè)定為模式0；=1時(shí),設(shè)定為模式1。D1：B口輸入/輸出控制。D1=0時(shí)，B口用于輸出；=1時(shí),B口用于輸入。D0：C口低4位輸入/輸出控制。=0時(shí)用于輸出；=1時(shí)，用于輸入。D0D1D2D3D4D5D6D7=1標(biāo)志位A組方式選擇A口、C口高4B組方式B口、C口低4“C口單一置位復(fù)位控制字”:

使C口各位在模式1，2時(shí)單獨(dú)置位或復(fù)位，以實(shí)現(xiàn)某些控制功能。如：設(shè)置或清除A口、B口的中斷允許位等。D7：控制字標(biāo)志位。=0表明為“C口單一支復(fù)位控制字”。D6～D4：不用。D3～D1：C口選擇位。三位二進(jìn)制數(shù)（000～111），確定C口中8個(gè)位（D7～D0）中的某一位。D0：置復(fù)位控制位。D0=0時(shí)，復(fù)位；D0=1時(shí)，置位。BACKNEXTHOMED0D1D2D3XXXD7=0標(biāo)志位=0D6-D4位不用C口位選擇位置復(fù)位控制位（二）模式0:基本的輸入/輸出方式在模式0時(shí)，CPU可以對(duì)8255A無(wú)條件的進(jìn)行I/O數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)可以在8255A對(duì)應(yīng)的鎖存器中鎖存。同樣，外設(shè)的I/O數(shù)據(jù)同樣可以送到各端口得到鎖存或緩沖。也可以將某些位設(shè)定為外設(shè)的狀態(tài)輸入位，CPU通過(guò)查詢狀態(tài)與外設(shè)進(jìn)行異步I/O數(shù)據(jù)傳送?！咀⒁狻浚寒?dāng)端口的輸入/輸出特性設(shè)定后，數(shù)據(jù)流是單向的； 作為輸入端口時(shí)，只有A口的數(shù)據(jù)能夠鎖存； C口雖分為上、下四位，但操作時(shí)必須作為一個(gè)整體。BACKNEXTHOME【例】：設(shè)8255A的基本地址為0FFF8H，試編程將A口和C口的高4位設(shè)定為模式0的輸出方式，B口和C口的低4位設(shè)定為模式0的輸入方式?！窘狻浚?MOV DPTR,#0FFFBH ；控制寄存器地址送DPTR MOV A,#10000011B ；方式控制字83H送A MOV @DPTR,A ；控制字83H送控制寄存器（三）模式1：選通輸入、選通輸出方式A口、B口均可獨(dú)立的設(shè)置為這種工作模式；在這種模式下，A口、B口通常用于傳送與它們相連外設(shè)的I/O數(shù)據(jù)。而此時(shí)，C口作為A口、B口與外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)握手信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)之間以“中斷”的方式進(jìn)行異步I/O數(shù)據(jù)傳送；在這種模式下，A口和B口的數(shù)據(jù)都能被鎖存。模式1下C口各位定義如下：C口各位模式1模式2輸入方式輸出方式雙向I/O方式PC7I/O/OBFa/OBFaPC6I/O/ACKa/ACKaPC5IBFaI/OIBFaPC4/STBaI/O/STBaPC3INTRaINTRaINTRaPC2STBb/ACKb由B口模式?jīng)Q定PC1IBFb/OBFb由B口模式?jīng)Q定PC0INTRbINTRb由B口模式?jīng)Q定BACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEINTR：8255A發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)，經(jīng)反相后送單片機(jī)。IBF：8255A發(fā)出“輸入緩沖器滿”信號(hào)。/OBF:輸出緩沖器滿信號(hào)/STB：外設(shè)發(fā)出的“選通信號(hào)”，用于8255A的數(shù)據(jù)鎖存用。/ACK：外設(shè)發(fā)出通知8255A的“已接收到數(shù)據(jù)”的應(yīng)答信號(hào)?！纠浚?255的模式1：選通輸入方式（Ａ口）P08031/INT0D7-D0PAPC4PC5PC3D7-D0輸入設(shè)備INTEa/STBaIBFaINTRa12BACKNEXTHOME1，當(dāng)外設(shè)輸入數(shù)據(jù)到PA口時(shí),自動(dòng)的向/STBa發(fā)出一個(gè)低電平選通信號(hào);2，8255A收到/STBa上的負(fù)脈沖后作兩件事:一是將數(shù)據(jù)存入A口輸入緩沖/鎖存器中；二是輸入“緩沖器滿”的IBFa高電平信號(hào)，通知外設(shè)已收到數(shù)據(jù)。3，8255A檢測(cè)到/STBa變?yōu)楦唠姇r(shí)，將INTRa變高向CPU申請(qǐng)中斷。4，CPU響應(yīng)中斷后，從A口讀取數(shù)據(jù)，并在讀走數(shù)據(jù)后8255A撤掉INTRa信號(hào)，并使IBFa變低通知外設(shè)送下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。（四）模式2：A口的雙向（輸入/輸出）方式只有A口具有模式2方式。此時(shí)，PA口為雙向I/O總線。

1，當(dāng)PA作輸入口時(shí),由/STBa和IBFa信號(hào)控制,過(guò)程同模式1的輸入操作。

2，當(dāng)PA作輸出口時(shí),由/OBFa和/ACKa控制,工作過(guò)程同模式1的輸出操作。模式2非常適應(yīng)像終端一類的外設(shè)，如鍵盤、顯示器等設(shè)備。BACKNEXTHOMEP08031/INT0D7-D0PAD7-D0輸入設(shè)備PC7INTE1/OBFa/ACKaINTRaPC6PC4PC5PC3IBFa/STBa+INTE23，8255A的應(yīng)用舉例設(shè)計(jì)要求：A口設(shè)為輸入口，輸入數(shù)據(jù)存入DATA0中；B口和C口設(shè)為輸出口，分別從DATA1和DATA2取數(shù)據(jù)輸出。/RD/WRP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0ALE89C51

D7Q7D6Q6D5Q5D4Q4D3Q3D2Q2D1Q1D0Q074LS373G/E/RD/WRRESET/CS

PC口

8255AA1A0

PB口D7D6D5D4D3D2PA口D1D0/CS=FF7XHA口：FF70HB口:FF71H,C口:FF72H,控制口：FF73HBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME程序清單： ORG 0100HSTART: MOV A,#90H ；方式0，A輸入，B、C 輸出 MOV DPTR,#0FF73H ；8255A控制口地址送指針 MOVX @DPTR,A ；控制字送8255A控制寄存器 MOV DPTR,#0FF70H ；A口地址送指針 MOVX A,@DPTR ；從A口輸入數(shù)據(jù)到A MOV DATA0，A ；輸入數(shù)據(jù)存入DATA1單元 MOV DPTR,#0FF71H ；B口地址送指針 MOV A,DATA1 ；從內(nèi)存DATA1單元中取數(shù) MOVX @DPTR,A ；數(shù)據(jù)從B口輸出 MOV DPTR,#0FF72H ；C口地址送指針 MOV A,DATA2 ；從內(nèi)存DATA2單元中取數(shù) MOVX @DPTR,A ；數(shù)據(jù)從C口輸出00001001標(biāo)志位A組方式選擇A口、C口高4B組方式B口、C口低48.3.2可編程RAM及并行I/O接口芯片8155H

8155H是Intel公司生產(chǎn)的可編程多功能接口芯片，它采用NMOS工藝制造，用單一+5V供電，有40根引腳；內(nèi)部具有兩個(gè)可編程的8位并行I/O口、一個(gè)6位并行I/O口、一個(gè)14位定時(shí)器以及256字節(jié)的RAM存儲(chǔ)器；由于8155H的功能強(qiáng)，可以直接與MCS-51系列單片機(jī)連接，同時(shí)不需要附加外部電路，因而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的一種接口芯片。1，8155H的邏輯結(jié)構(gòu)及引腳BACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME2，8155H中RAM和I/O端口的編址

8155共有256個(gè)字節(jié)RAM，可以安排在64k字節(jié)外RAM空間的任一區(qū)域中，具體由CE、IO/M與MCS-51單片機(jī)的高位地址線的連接方法確定。單片機(jī)訪問(wèn)時(shí)應(yīng)使CE＝0，IO/M＝0；片內(nèi)單元由AD0～AD7確定。

8155的I/O部分有7個(gè)可編程程序寄存器，如圖所示。單片機(jī)要訪問(wèn)這些寄存器必須使CE＝0、IO/M＝1。其命令寄存器(只寫)、狀態(tài)寄存器(只讀)，合用一個(gè)地址，所以8155安排了6個(gè)端口，由AD2～AD0三位編碼確定，BACKNEXTHOME3，8155H的編程設(shè)置及工作方式PAPBPC1PC2IEAIEBTM1TM2D7D6D5D4D3D2D1D0對(duì)8155H的設(shè)置是通過(guò)寫入控制命令寄存器的命令字來(lái)實(shí)現(xiàn)的。命令寄存器只能寫入，不能讀出，其具體格式及定義如下：BACKNEXTHOME0:A口輸入；1:A口輸出0：B口輸入；1：B口輸出00（ALT1）：基本I/O方式，C口為輸入01（ALT2）：基本I/O方式，C口為輸出02（ALT3）：A口選通I/O，B口基本I/O，C口高三位輸出，低三位為聯(lián)絡(luò)信號(hào)03（ALT4）：選通方式，C口為聯(lián)絡(luò)信號(hào)命令字和狀態(tài)字PAPBPC1PC2IEAIEBTM1TM2D7D6D5D4D3D2D1D0A口中斷：0禁止，1允許B口中斷：0禁止，1允許定時(shí)器工作方式：00=無(wú)操作01=停止計(jì)數(shù)10=計(jì)滿后停止11=開始計(jì)數(shù)BACKNEXTHOME關(guān)于定時(shí)器控制位（TM1，TM2）的補(bǔ)充說(shuō)明：當(dāng)TM1，TM2=11時(shí)，裝入計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和方式后立即開始計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)器正在計(jì)數(shù)，則待計(jì)數(shù)器溢出后以新裝入的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和方式進(jìn)行計(jì)數(shù)。INTRAABFINTEAINTRBBBFINTEBTIMER×D7D6D5D4D3D2D1D0在8155H中，其狀態(tài)寄存器是與命令寄存器共用一個(gè)地址，只能讀出，不能寫入，讀出的數(shù)據(jù)為表示8155H當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)字A口中斷請(qǐng)求A口緩沖器滿/空A口中斷允許B口中斷請(qǐng)求B口緩沖器滿/空B口中斷允許定時(shí)器中斷BACKNEXTHOME8155H的工作方式（1）存儲(chǔ)器方式此方式下8155H相當(dāng)于一個(gè)256字節(jié)的外部RAM，此時(shí)要求I/M=0，CE=0，單片機(jī)通過(guò)AD0～AD7對(duì)其尋址并進(jìn)行讀寫操作。BACKNEXTHOMEP0口AD0～AD7ALEALEP2.0I/MCERDRDWRWRP2.7（2）I/O方式BACKNEXTHOME基本I/O方式：當(dāng)命令字中的PC1、PC2設(shè)置為00或01時(shí)，選擇的工作方式為方式1或方式2，即基本I/O方式，這時(shí)不用聯(lián)絡(luò)信號(hào)，C口可以做為輸入(方式1)或輸出(方式2)。選通I/O方式：當(dāng)命令字中的PC1、PC2設(shè)置為10或11時(shí)，選擇的工作方式為方式3或方式4，即選通I/O方式：方式3：規(guī)定A口為選通I/O口，B口為基本I/O口，C口高3位為數(shù)據(jù)輸出線，C口的低3位作為A口的聯(lián)絡(luò)線

PC0→AINTR PC1→ABF PC2←ASTB

方式4：規(guī)定A口、B口均為選通I/O、C口的低3位作為A口的聯(lián)絡(luò)線(與方式3相同)，C口的高3位作為B口的聯(lián)絡(luò)線。

PC3→BINTR PC4→BBF PC5←BSTBBACKNEXTHOMEC口在兩種I/O工作方式下的定義BSTB（B口選通）輸出輸出輸入PC5BBF（B口緩沖器滿）輸出輸出輸入PC4BINTR（B口中斷）輸出輸出輸入PC3ASTB（A口選通）ASTB（A口選通）輸出輸入PC2ABF（A口緩沖器滿）ABF（A口緩沖器滿）輸出輸入PC1AINTR（A口中斷）AINTR（A口中斷）輸出輸入PC0ALT4ALT3ALT2ALT1選通I/O方式通用I/O方式C口（3）計(jì)數(shù)器/定時(shí)器方式

8155H中有一個(gè)14位減1計(jì)數(shù)器，可對(duì)從Tin端輸入的脈沖進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)終值為0。設(shè)置了兩個(gè)8位寄存器，其中14位用于存放計(jì)數(shù)值，最高兩位規(guī)定定時(shí)器的輸出方式。對(duì)定時(shí)器的編程：首先將計(jì)數(shù)常數(shù)及定時(shí)器輸出方式寫入定時(shí)器寄存器中，對(duì)定時(shí)器的啟?？刂苿t是通過(guò)命令寄存器實(shí)現(xiàn)的。BACKNEXTHOMET0T1T2T3T4T5T6T7D7D6D5D4D3D2D1D0T8T9T10T11T12T13M1M2D7D6D5D4D3D2D1D0低8位高8位兩個(gè)8位寄存器數(shù)據(jù)格式M1M2方式00011011定時(shí)器輸出波形單個(gè)方波連續(xù)方波單個(gè)脈沖連續(xù)脈沖BACKNEXTHOME8155H的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在功能上是相同的，都有計(jì)數(shù)和定時(shí)兩種功能，本質(zhì)都是計(jì)數(shù)，溢出后發(fā)出信號(hào)并可觸發(fā)中斷。在兩個(gè)寄存器中，低14位組成計(jì)數(shù)器，高兩位決定TMROUT的輸出方式，如下表所示。8155H中的計(jì)數(shù)/定時(shí)器與MCS-51單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)/定時(shí)器的比較BACKNEXTHOME

8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器為減法計(jì)數(shù)，而MCS-51單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)/定時(shí)器為加法計(jì)數(shù)，因此二者確定計(jì)數(shù)初值的方法是不同的。

MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)/定時(shí)器有多種工作方式，而8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器只有一種固定的工作方式，即14位計(jì)數(shù)。

MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)/定時(shí)器有兩種計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)定時(shí)工作時(shí)由芯片內(nèi)部提供固定頻率的計(jì)數(shù)脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)工作時(shí)由芯片外部引入計(jì)數(shù)脈沖。而8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器不論定時(shí)還是計(jì)數(shù)，必須由外部提供計(jì)數(shù)脈沖到TMRIN引腳。

MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)/定時(shí)器，在計(jì)數(shù)溢出時(shí)自動(dòng)置位TCON中的TF位，以供用戶查詢或觸發(fā)中斷；而8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器在計(jì)數(shù)溢出時(shí)卻是通過(guò)TMROUT引腳向外部發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)。【注意】：8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器在計(jì)數(shù)過(guò)程中，寄存器中的數(shù)值并不直接表示外部輸入的脈沖數(shù)。4，8155H與MCS-51系列單片機(jī)的連接BACKNEXTHOMEP0口AD0～AD7ALEALEP2.0I/MCERDRDWRWRP2.7TINTOUT【注意】：若要使用8155H的計(jì)數(shù)/定時(shí)器時(shí)，需在其輸入（TMRIN）和輸出（TMROUT）引腳接入適當(dāng)連接信號(hào)。8.3.3使用普通TTL芯片擴(kuò)展并行I/O接口BACKNEXTHOME當(dāng)需要擴(kuò)展的I/O口要求不高，且地址線被占用不多時(shí)，可采用普通的TTl芯片進(jìn)行擴(kuò)展，通常用74LS244(8位三態(tài)緩沖器及總線驅(qū)動(dòng)器)擴(kuò)展輸入口，用74LS373(8D鎖存器)擴(kuò)展輸出口，如圖所示。在使用TTL芯片擴(kuò)展接口時(shí)，還應(yīng)注意兩點(diǎn):（1）I/O地址的安排，如果擴(kuò)展的接口不多，則可用線選尋址，在如下圖中P2.0來(lái)選擇一個(gè)輸入口和一個(gè)輸出口。線選法未能使地址空間得到充分利用，對(duì)于RAM和I/O口容量較大的系統(tǒng)，可用74LS138作為地址譯碼器，譯碼出的信號(hào)作為片選信號(hào)。（2）總線負(fù)載能力的擴(kuò)大：P0口作地址/數(shù)據(jù)總線時(shí)，其負(fù)載能力為8個(gè)LSTTL電路，P2口作為地址總線時(shí)，其負(fù)載能力為4個(gè)LSTTL電路，如果超過(guò)必須增加總線驅(qū)動(dòng)器，如：74LS244(單向)、74LS245(雙向)等。BACKNEXTHOME8.4A/D、D/A的接口設(shè)計(jì)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到模擬量/數(shù)字量（A/D）、數(shù)字量/模擬量（D/A）轉(zhuǎn)換器，因此本節(jié)介紹A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理及與單片機(jī)的接口方法。8.4.1D/A轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用1，D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理BACKNEXTHOMED/A轉(zhuǎn)換器D7:D0tV數(shù)字量輸入模擬量輸出D/A轉(zhuǎn)換器就是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，其工作過(guò)程如下圖所示：T型電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的D/A轉(zhuǎn)換器：T型網(wǎng)絡(luò)如下圖所示：Iout=I3+I2+I1+I0RRRRR2R2R2R2RVR3210I3I2I1I0Iout分析0,1,2,3各點(diǎn)對(duì)地的電阻（=R）分析各點(diǎn)電壓和I3,I2,I1,I0電流：因?yàn)?I3=I總×1/2所以I3=VR/(2×R)= U2=VR/2所以I2=VR/(2×2R)= U1=U2/2=VR/4所以I1=VR/(4×2R)= U0=U1/2=VR/8所以I0=VR/(8×2R)=BACKNEXTHOMERRRRR2R2R2R2RVREFI3I2I1I0b3b2b1b0四位DAC寄存器－＋RfIRfIout1Vout電流/電壓變換Vout=-Iout×RfIout2BACKNEXTHOME2，DAC0832芯片介紹8位輸入寄存器8位DAC寄存器8位T型電阻網(wǎng)絡(luò)DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0ILE/CS/WR1/WR2/XFERM1M3VREFIout2Iout1RfbGNDRf=1允許輸入=0鎖存數(shù)據(jù)阻斷新數(shù)據(jù)=1允許輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)換=0鎖存數(shù)據(jù)阻斷新數(shù)據(jù)DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖BACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME8位輸入數(shù)據(jù)寄存器:存放CPU送來(lái)得數(shù)據(jù)，由M1控制；8位DAC寄存器:存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，由M3控制；帶有開關(guān)的8位T型電阻網(wǎng)絡(luò):輸出與數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬電流。DAC0832芯片引腳介紹：數(shù)字量輸入線DI7～DI0：第1級(jí)緩沖控制線：

ILE:允許數(shù)字量輸入線，高電平有效。

/CS:片選線，低電平有效。

/WR1:寫命令控制線，低電平有效。

ILE=1，/CS，/WR1=0時(shí)，M1為1，數(shù)據(jù)進(jìn)入輸入寄存器。反之，條件不滿足時(shí)，M1=0,鎖存器鎖存數(shù)據(jù)。第2級(jí)緩沖控制線（控制DAC轉(zhuǎn)換時(shí)間）：

/WR2:寫命令控制線，低電平有效。

/XFER:輸入傳送控制線，低電平有效。

/WR2=0，/XFER=0時(shí)，M3為1，數(shù)據(jù)進(jìn)入DAC寄存器,通過(guò)T型電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)DAC轉(zhuǎn)換。反之，條件不滿足時(shí)，M3=0,鎖存器鎖存數(shù)據(jù)。

DAC寄存器不接收前面輸入寄存器的數(shù)據(jù)。BACKNEXTHOME輸出線：

Rfb:與外接運(yùn)算放大器的輸出端相連。

Iout1、Iout2:模擬電流輸出線，分別與運(yùn)算放大器的反相端、同相端連接。電源線：

VCC:電源輸入線，+5V～+15V之間。

VREF:參考電壓輸入線，-10V～+10V范圍內(nèi)，由基準(zhǔn)電源提供。

DGND:數(shù)字電源地。

AGND:模擬電源地。－＋I(xiàn)RfVout電流/電壓變換DAC0832Iout1Iout2RfbMCS-51單片機(jī)與DAC0832芯片的連接：實(shí)際電路中常將DAC0832內(nèi)部?jī)蓚€(gè)緩沖器中的一個(gè)接成直通方式，如將后級(jí)的DAC寄存器直通（/XFER，/WR2=0），用單片機(jī)的/WR與DAC0832的/WR1連接。這樣，一旦數(shù)據(jù)進(jìn)入輸入寄存器DAC就開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換。使用： MOVR0,#0FEH ；來(lái)選定DAC0832的片選/CS MOVX@R0,A；指令產(chǎn)生/WR信號(hào)使數(shù)據(jù)進(jìn)入0832進(jìn)行轉(zhuǎn)換（A中為待轉(zhuǎn)換的數(shù)字N）。/WRP0口ALE/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0鎖存器譯碼器+5V－＋VoutFEHBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME【例】：使用DAC0832作波形發(fā)生器，分別輸出鋸齒波、三角波和方波。Voutt/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋Vout1,鋸齒波發(fā)生器程序： ORG 1000HSTART:MOV R0,#0FEH MOVX @R0,A INC A SJMP START END【說(shuō)明】：?jiǎn)螛O性輸出VoutVoutt/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋VoutBACKNEXTHOME2,三角波發(fā)生器程序： ORG 1000HSTART:CLR A MOV R0,#0FEHDOWN: MOVX @R0,A INC A JNZ DOWNUP: MOVX @R0,A DEC A JNZ UP SJMP DOWN END【說(shuō)明】：?jiǎn)螛O性輸出VoutBACKNEXTHOME3,方波發(fā)生器程序： ORG 1000HSTART:MOV R0,#0FEHLOOP:MOV A,#00H MOVX @R0,A ACALL DELAY MOV A,#0FFH MOVX @R0,A ACALLDELAY SJMP LOOPDELAY:: END【說(shuō)明】：?jiǎn)螛O性輸出VoutVoutt/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋Vout8.4.2A/D轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。按轉(zhuǎn)換原理可分為四種：計(jì)數(shù)式、雙積分式、逐次比較式及并行式，目前最常用的是雙積分式和逐次比較式。1，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器原理控制電路N位D/A轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)N位寄存器SAR模擬電壓輸入VXA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出啟動(dòng)時(shí)鐘狀態(tài)+-比較器VXVSBACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME工作過(guò)程如下：1，N位寄存器首先形成10000000；經(jīng)DAC轉(zhuǎn)換后送比較器與VX相比較；2，若VX>VS時(shí),比較器通知N位寄存器保留最高位“1”。若VX<VS時(shí),比較器通過(guò)控制器將最高位“1”清除（因?yàn)閂X小于量程的一半127）。3，N位寄存器對(duì)次高位置1，再重復(fù)上面的過(guò)程，確定該位是“1”或“0”。4，經(jīng)過(guò)8次比較確定了N位計(jì)數(shù)器從D7～D0的8位數(shù)據(jù)。整個(gè)過(guò)程由輸入一個(gè)“啟動(dòng)”信號(hào)開始，到“狀態(tài)”端輸出一個(gè)標(biāo)志信號(hào)結(jié)束。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器原理電子開關(guān)計(jì)數(shù)器控制邏輯數(shù)據(jù)輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘比較器積分器VXVREF0VRVXABtT1正比于輸入電壓固定積分時(shí)間T0固定斜率反向積分BACKNEXTHOME工作過(guò)程如下：1，首先對(duì)輸入電壓VX進(jìn)行固定時(shí)間（T0）積分；2，對(duì)經(jīng)過(guò)反向后的基準(zhǔn)電壓VR進(jìn)行積分，直至比較器輸出翻轉(zhuǎn)。3，在對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行積分時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器開始對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)。4，電壓比較器輸出翻轉(zhuǎn)后停止計(jì)數(shù)，這時(shí)計(jì)數(shù)器中的數(shù)據(jù)即為A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。特點(diǎn)及常用型號(hào)：

逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是速度快，轉(zhuǎn)換精度較高；但抗干擾能力差且價(jià)格較高，其轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。常用的型號(hào)有ADC08系列和AD574系列等。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度慢，大約每秒幾十次左右，因此常用于速度要求不高的場(chǎng)合。常用的型號(hào)有ICL71系列等。BACKNEXTHOME【注】：本課程以講授逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器為主。2，逐次比較式8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809是典型的8位8通道逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器，采用CMOS工藝制造。ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖BACKNEXTHOME八路模擬開關(guān)地址鎖存IN026IN127IN228IN31IN42IN53IN64IN75A25B24C23ALE22+-比較器VXVS控制電路逐次比較寄存器SAR樹狀開關(guān)256電阻網(wǎng)絡(luò)三態(tài)輸出寄存器VccGNDVR（+）VR（－）11131216EOC7D721D620D519D418D38D215D114D017START6CLOCK10OE9BACKNEXTHOMEADC0809的引腳IN0～I(xiàn)N7:八路模擬電壓輸入端；ALE: 地址鎖存控制信號(hào)；A～

C: 地址輸入線，A為低位；START: 啟動(dòng)脈沖輸入端，其中上升沿清SAR,下降沿啟動(dòng)ADC工作；EOC: 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志。此線輸出高電平時(shí)表明轉(zhuǎn)換完成。D7～D0: 數(shù)字量輸出線。OE: 輸出三態(tài)控制線。輸入高電平時(shí)，引腳D7～D0上輸出轉(zhuǎn)換后的8位數(shù)字量。CLOCK: 時(shí)鐘輸入端。為ADC提供640KH的逐次比較脈沖時(shí)序。Vref（+）、

Vref（-）:參考電壓輸入，為電阻網(wǎng)絡(luò)提供電壓。Vref（+）、

Vref（-）可以與Vcc和GND連接。Vcc、GND:電源和地。BACKNEXTHOME/RD/WRP0口MCS-51ALE/INT1OESTARTALEADC0809CBAD7～D0CLOCKEOC地址鎖存器地址譯碼器++P0.2P0.1P0.0分頻器F0HMCS-51單片機(jī)與ADC0809的連接使用MOVX@Ri，A指令啟動(dòng)ADC，A中為通道代碼,Ri=F0H（/WR）使用MOVXA,@Ri

指令來(lái)讀ADC的數(shù)據(jù)，Ri=F0H,（/RD）使用中斷方式為ADC0809服務(wù)?！纠浚涸嚲幊虒?duì)IN0-IN7上的模擬電壓采集并送到內(nèi)部RAM30H開始的單元，設(shè)ADC地址為0F0H。 ORG 0A00H ;主程序START: MOV R1,#30H ;數(shù)據(jù)區(qū)指針R1賦初值30H MOV R4,#08H ;計(jì)數(shù)器R4賦初值08H MOV R2,#00H ;通道代碼送R2 SETB EA SETB EX1 ;開/INT1中斷 SETB IT1 ;設(shè)/INT1為邊沿觸發(fā) MOV R0,#0F0H ;ADC地址送間址寄存器R0 MOV A,R2 ;通道代碼送累加器A MOVX @R0,A ;送通道代碼并啟動(dòng)ADC SJMP $ ;等待中斷。。。。

ORG 0013H LJMP CINT1BACKNEXTHOME ORG 0100HCINT1: MOV R0,#0F0H ;中斷服務(wù)程序 MOVXA,@R0 ;讀入ADC數(shù)據(jù) MOV @R1,A ;存入轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù) INC R1 ;修改數(shù)據(jù)區(qū)指針R1 INC R2 ;修改通道代碼寄存器R2 MOV A,R2 ;通道代碼送累加器A MOVX@R0,A ;送下一個(gè)通道代碼并啟動(dòng)ADC DJNZ R4,LOOP ;若未采集完轉(zhuǎn)LOOP CLR EX1 ;采集完時(shí)，關(guān)中斷LOOP: RETI ;中斷返回 ENDBACKHOME8.5鍵盤與顯示接口設(shè)計(jì)8.5.1鍵盤接口BACKNEXTHOME鍵盤按其結(jié)構(gòu)形式可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩大類。編碼式鍵盤是由其內(nèi)部硬件邏輯電路自動(dòng)產(chǎn)生被按鍵的編碼。這種鍵盤使用方便,但價(jià)格較貴。單片機(jī)系統(tǒng)中普遍使用非編碼式鍵盤。這類鍵盤應(yīng)主要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)鍵的識(shí)別;(2)如何消除鍵的抖動(dòng);(3)鍵的保護(hù)。在以上幾個(gè)問(wèn)題中，最主要的是鍵的識(shí)別。非編碼式鍵盤的連接與工作原理1.非編碼式鍵盤的連接非編碼式鍵盤一般采用獨(dú)立連接式和矩陣排列式,如下圖所示。BACKNEXTHOME+5V+5V獨(dú)立連接式矩陣排列式行01232.非編碼式鍵盤的工作原理對(duì)于獨(dú)立連接式，只要不斷掃描輸入口，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)全為“1”時(shí)，則無(wú)鍵盤按下。而對(duì)于矩陣排列式，則通常采用行掃描法。所謂行掃描法,就是通過(guò)行線發(fā)出低電平信號(hào),如果該行線所連接的鍵沒(méi)有按下的話,則列線所連接的輸出端口得到的是全“1”信號(hào);如果有鍵按下的話,則得到的是非全“1”信號(hào)。BACKNEXTHOME3.如何消除鍵的抖動(dòng)由于按鍵為機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu),因此機(jī)械觸點(diǎn)的彈性及電壓突跳等原因,往往在觸點(diǎn)閉合或斷開的瞬間會(huì)出現(xiàn)電壓抖動(dòng),如下圖所示。人按鍵的時(shí)間最快大約為20毫秒。4.鍵的保護(hù)鍵的保護(hù)是指當(dāng)有雙鍵或多鍵同時(shí)按下時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題以及如何加以解決。以上圖所示為例,若在同一行上有兩個(gè)鍵同時(shí)按下,從硬件上來(lái)說(shuō),不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題;從軟件上來(lái)說(shuō),由于這時(shí)讀入的列代碼中出現(xiàn)了兩個(gè)0,由此代碼與行值組合成的鍵特征值就超出了原設(shè)定鍵的范圍,因此也就查不出有效的鍵值來(lái)。一旦出現(xiàn)這樣情況,一般作為廢鍵處理。BACKNEXTHOME鍵盤接口電路1、獨(dú)立連接式由于獨(dú)立連接式的按鍵數(shù)量一般較少，因而可以直接連接到單片機(jī)的I/O口上，通過(guò)讀I/O口指令來(lái)查詢是否又按鍵被按下。BACKNEXTHOME2、矩陣排列式在一般情況下，單片機(jī)本身的I/O口會(huì)用作其它目的，則通常通過(guò)外擴(kuò)I/O接口芯片來(lái)構(gòu)成鍵盤接口電路，較常用的是8155、8255A等接口芯片。下圖是采用8155接口芯片構(gòu)成8×4鍵盤的接口電路，其中A口為輸入,作為列線;C口為輸出,作為行線(只用了PC0~PC3四根口線)。具體過(guò)程如下：首先，為了提高效率,一般先快速檢查整個(gè)鍵盤中是否有鍵按下；然后，再確定按下的是哪一個(gè)鍵。其次,再用逐行掃描的方法來(lái)確定閉合鍵的具體位置。方法是：先掃描第0行,即輸出1110(第0行為“0”,其余7行為“1”),然后讀入列信號(hào),判斷是否為全“1”，是則掃描第1行。再次，若發(fā)現(xiàn)有鍵被按下，則延時(shí)一段時(shí)間后再次讀入數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)不為全“1”，且位置與上次讀入數(shù)據(jù)相同，則可確定有鍵被按下，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)程序。最后，重新開始第一步驟。采用8155的鍵盤接口電路BACKNEXTHOMEBACKNEXTHOME8.5.2LED