C51單片機是我們生活中最常用的系列,MCS-51系列單片機有4個并行口(P0,P1,P2,P3口),但對一個稍微復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)來說,真正可供用戶使用的并行口,只有P1口可用,況且常常因擴(kuò)展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用戶不得不擴(kuò)展并行口以滿足實際的需要。習(xí)慣上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,這兩種芯片功能比較齊全,可以使用在相對比較復(fù)雜的系統(tǒng)中,但如是對一般的系統(tǒng)而言,這些功能往往閑置不用。那么就可以選用一些本來閑置不用的口線作為選通信號來進(jìn)行并行口的擴(kuò)展,這樣就能充分利用單片機有限的I/O資源,在本設(shè)計中是將P1口擴(kuò)展成一個或幾個8位并行口,在每一個八位口上接入8個發(fā)光二極管做為輸出,二極管是做開關(guān)量來使用的,在這里設(shè)計了跑馬燈和流水燈程序,做到對開關(guān)量的開斷控制;配合開關(guān)量的控制筆者設(shè)計了一個共陽LED數(shù)碼管,用來顯示當(dāng)前發(fā)光二極管發(fā)亮的序號,做到更加直觀的雙重控制效果,然后再將P0口通過D/A轉(zhuǎn)換器和一放大器輸出一個模擬信號,其結(jié)果可以通過示波器看出。這樣整個系統(tǒng)即有了數(shù)字信號輸出和模擬信號輸出,也有數(shù)碼管顯示功能,實用性能大提高了。
2、 基于89C51的系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1 并行口的擴(kuò)展的電路設(shè)計 眾所周知,C51系列的單片機都有四個I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我們通常僅僅使用P1口作為并行口,而令其余口(P2、P3)處于閑置狀態(tài),所以這次設(shè)計,我們就是使用閑置不用的P3口做為選能信號線來將P1口進(jìn)行并行口擴(kuò)展。 (1) 種方式的并行口擴(kuò)展優(yōu)點 連線簡單; 不占用存儲器空間; (2) 編程也方便靈活。但也有很大的缺點 并行口擴(kuò)展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不進(jìn)行驅(qū)動處理,則最多可擴(kuò)展4個同樣類型的并行輸出端口,當(dāng)然還需要與之對應(yīng)的四個選通信號。) 如擴(kuò)展較多,選通信號占用并行口位數(shù)太多,例如欲擴(kuò)展8個并行輸出端口,則需要8個選能信號,此時,僅選能信號就占用了一個8位并行口,這對在I/O端口線有限的單片機系統(tǒng)中,如此浪費資源的現(xiàn)象是不能容忍的。在本次的設(shè)計中,采用芯片74HC573(帶三態(tài)輸出的八進(jìn)制透明D型鎖存器)對P1口進(jìn)行了一個8位并行口的擴(kuò)展,選通信號選用P3口的P3.3引腳。原理圖如圖1所示: