C51单片机课件 9第九章 接口及系统扩展
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第9章-MCS-51单片机扩展IO接口设计
的串行扩展接口。只要严格控制模拟同步信 号，并满足串行同步数据传送的时序要求， 就可满足串行数据传送的可靠性要求。
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
I2C总线
I2C总线是一种具有自动寻址、高低速设备同 步和仲裁等功能的高性能串行总线，能够实现 完善的全双工数据传输。
I2C总线只有两根信号线：数据线SDA和时钟 线SCL。
AT24C016 1010 P2 P1 P0 R/ W 无引脚地址，A2A1A0悬空处理
PCF8574
0100 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
PCF8574A 0111 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
SAA 1064 0111 0 A1 A0 R/ W 2位数字引脚地址A1A0
器件地址
引脚地址
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
种类 静态RAM E2PROM
I/O口 LED/LCD 驱动控制器 ADC/DAC 日历时钟
型号I2C总线数SL据A 传输协议 引脚地址备注
PCF8570/71 1010 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
PCF8570C 1011 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
R7,#02H R0,#30H SCON,#00H A,@R0 SBUF,A TI,WAIT TI R0 R7,SEND
；设置要发送的字节个数 ；设置地址指针 ；设置串行口为方式0
；启动串行口发送过程 ；1帧数据未发完，循环等待
；取下一个数 ；未完，发完从子程序返回
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
I2C总线
I2C总线是一种具有自动寻址、高低速设备同 步和仲裁等功能的高性能串行总线，能够实现 完善的全双工数据传输。
I2C总线只有两根信号线：数据线SDA和时钟 线SCL。
AT24C016 1010 P2 P1 P0 R/ W 无引脚地址，A2A1A0悬空处理
PCF8574
0100 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
PCF8574A 0111 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
SAA 1064 0111 0 A1 A0 R/ W 2位数字引脚地址A1A0
器件地址
引脚地址
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
种类 静态RAM E2PROM
I/O口 LED/LCD 驱动控制器 ADC/DAC 日历时钟
型号I2C总线数SL据A 传输协议 引脚地址备注
PCF8570/71 1010 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
PCF8570C 1011 A2 A1 A0 R/ W 3位数字引脚地址A2A1A0
R7,#02H R0,#30H SCON,#00H A,@R0 SBUF,A TI,WAIT TI R0 R7,SEND
；设置要发送的字节个数 ；设置地址指针 ；设置串行口为方式0
；启动串行口发送过程 ；1帧数据未发完，循环等待
；取下一个数 ；未完，发完从子程序返回
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
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第9章 MCS-51扩展IO接口设计
单片机原理与C51基础赵丽清-第9章单片机的接口技术
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。
精品课件-单片机原理与应用技术(黄惟公)-第9章
第 9 章 存储器和并行口的扩展
9.2.1 SRAM芯片 Intel公司的SRAM芯片有6264、62128、62256等。其型号
的前两位数62表示SRAM；“62”后面的数字表示其存储容量， 除以8为字节容量。如6264，有64÷8=8 KB容量。图9.4列出了 几种SRAM芯片的引脚图。
第 9 章 存储器和并行口的扩展
第 9 章 存储器和并行口的扩展
读外部数据存储器的时序：如图9.8(a)所示，在第一个 机器周期S1，ALE由低电平变高电平①，读周期开始。在S2状 态，CPU把低8位地址送上P0，把高8位地址送上P2。ALE的下 降沿②用来把低8位地址锁存在外加地址锁存器内③，而高8 位地址此后一直锁存在P2口上，无需外加外锁存。在S3，P0 进入高阻状态④。在S4，读控制信号变为有效⑤，它使得被
8031组成的最小系统中，增加了EPROM芯片、74LS373锁存 器。它们是根据什么原理与CPU连接的？为什么要用74LS373锁 存器呢？下面将讲述这些内容。
第 9 章 存储器和并行口的扩展
5V + 22 F
200
8031 RST
1 k
P0.0～P0.7 ALE
30 pF 30 pF
EA XTAL2
RD
寻址的数据存储器把有效的数据送上P0⑥，当 回到高电 平后⑦，被寻址的存储器把其本身的总线悬浮起来⑧，使P0 进入RD高阻状态。
第 9 章 存储器和并行口的扩展
写外部数据存储器的时序与上述类同，但写的过程是CPU 主动把数据送上总线，故在时序上，CPU向P0送完被寻址存储 器的低8位地址后，在S3状态就送数据上总线P0了③。其间， 总线P0不再出现高阻悬浮状态。在S4状态，写控制信号 有效，选通了被寻址的数据存储器。之后，P0上的数据就写
单片机原理与接口技术第2版第9章单片机系统常用串行扩展技术
计总线接口；增加和删减系统中的外围器件，不会影响 总线和其他器件的工作，便于系统功能的改进和升级。
(4) 数据传输协议可以使系统完全由软件来定义，应用灵活 适应面广。
(5) 通过多主器件模式可以将外部调试设备连接到总线上， 为调试、诊断提供便利。
03:18
单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社
总线信号：
----总线信号
(1)起始信号(S)：在时钟信号SCL为高电平时，数据线SDA从高 电平变为低电平产生起始条件，标志着启动I2C总线。
(2)终止信号(P)：在时钟信号SCL为高电平时，数据线SDA从低 电平变为高电平，标志着终止I2C总线传输过程。
(3)应答信号(A/NA)：I2C协议规定总线每传输一字节数据后，都 要有一个应答位。应答位由接收器件产生，即主器件向从器件 发送数据时，应答位由从器件产生；主器件接收从器件数据时， 应答位由主器件产生。
条信号线与单片机进行连接，就可以完成单片机与接口器件
之间的信息交互。
其相关的术语有：
发送器（Transmitter）：发送数据到总线的器件；
接收器（Receiver）：从总线接收数据的器件；
主器件（Master）：即主控器件，初始化发送、产 生时钟信号和终止发送的器件；
从器件（Slave）：被主控器件寻址的器件。
9.2.2 SPI接口的大容量 FLASH存储器扩展
9.3 串行转并行I/O接口扩展 9.3.1 串行转并行I/O扩展芯
片的工作原理
9.3.2 串行总线扩展I/O接口 实例
9.4 串行键盘和LED显示器扩 展
9.4.1 串行键盘和LED显示器 控制芯片的工作原理
9.4.2 串行键盘和LED显示器 扩展实例
(4) 数据传输协议可以使系统完全由软件来定义，应用灵活 适应面广。
(5) 通过多主器件模式可以将外部调试设备连接到总线上， 为调试、诊断提供便利。
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单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社
总线信号：
----总线信号
(1)起始信号(S)：在时钟信号SCL为高电平时，数据线SDA从高 电平变为低电平产生起始条件，标志着启动I2C总线。
(2)终止信号(P)：在时钟信号SCL为高电平时，数据线SDA从低 电平变为高电平，标志着终止I2C总线传输过程。
(3)应答信号(A/NA)：I2C协议规定总线每传输一字节数据后，都 要有一个应答位。应答位由接收器件产生，即主器件向从器件 发送数据时，应答位由从器件产生；主器件接收从器件数据时， 应答位由主器件产生。
条信号线与单片机进行连接，就可以完成单片机与接口器件
之间的信息交互。
其相关的术语有：
发送器（Transmitter）：发送数据到总线的器件；
接收器（Receiver）：从总线接收数据的器件；
主器件（Master）：即主控器件，初始化发送、产 生时钟信号和终止发送的器件；
从器件（Slave）：被主控器件寻址的器件。
9.2.2 SPI接口的大容量 FLASH存储器扩展
9.3 串行转并行I/O接口扩展 9.3.1 串行转并行I/O扩展芯
片的工作原理
9.3.2 串行总线扩展I/O接口 实例
9.4 串行键盘和LED显示器扩 展
9.4.1 串行键盘和LED显示器 控制芯片的工作原理
9.4.2 串行键盘和LED显示器 扩展实例
51单片机讲稿第九章1
③INTR(InterruptRequest)：中断请求信号(输出),高电平有 效。当IBF为高、 信号由低变高(后沿)时,该信号有效, STB 向CPU发出中断请求。 方式1数据输入过程如下： 当外设的数据准备好后,发出 STB 信号,输入的数据被装入锁存 器中，然后IBF信号有效(变为高电平)。 数据输入操作的时序关系如图9―4所示。
MOVX @R0,A MOV MOV LP: MOV R1,＃20H R2,＃32H R0,＃7EH
LOOP1: MOVX JB MOV MOV MOVX INC MOV MOV MOVX MOV MOVX DJNZ
A, @R0 A.7, LOOP1 R0, ＃7CH A, @R1 @R0, A R1 R0, ＃7FH A, ＃00H @R0, A A, ＃01H @R0, A R2, LP
图9―10 8255A连接打印机的接口电路
现要求编制打印50个字符的程序,该数据存于片内RAM从20H 开始的50个连续单元中。 程序如下： MOV MOV R0,＃7FH A,＃88H ;指向8255A的命令口 ;取方式字：A口输出,C口低出高入 ; ;送入方式字 ;R1指向数据区首址 ;送数据块长度 ;指向C口
表9―3 8255A各端口的地址
六、 8255A应用举例 8255A在微机和单片机控制系统中得到了广泛应用,现举两例 加以说明。 例 2 ： 要 求 通 过 8255A 的 PC5 端 向 外 输 出 1 个 正 脉 冲 信 号 , 已 知 8255A的C口和控制口的地址分别为0002H和0003H。 解：若要从PC5端输出1个正脉冲信号,可通过对PC5位的置位和复 位控制来实现。由于每送1个控制字,只能对1位作1次置位或复位 操作,故产生1个正脉冲要对PC5位先送置位控制字,经过一定的延 时后(延时时间视脉宽而定),再送复位控制字即能实现。程序编制 如下：