MCS-51單片機輸入／輸出口的P0并行擴展方法

2.1 74HC377芯片的功能

輸出接口擴展通常用74HC377芯片來(lái)實(shí)現。該芯片是一個(gè)帶允許端的8D鎖存器，其芯片的引腳如圖4所示，各相關(guān)引腳的功能如下：

◇D0～D7為8位數據輸入端；

◇Q0～Q7為8位數據輸出端；

◇G為使能控制端；

◇CLK為時(shí)鐘信號，上升沿鎖存數據。

表1所列是該芯片的真值表。

2.2 應用74HC377芯片擴展輸出接口

圖5是利用74HC377進(jìn)行輸出接口擴展的電路連接圖。圖中，74HC377的G端與P2.6口相連，其地址是x0xxxxxxB，如果把“x”全置為1，則為1011 1111 1111 1111B，這樣，0BFFFH就是該芯片的地址了。

由于MCS-51的WR是與74HC377的CLK端相連的，當WR信號由低變高時(shí)，數據總線(xiàn)上的數據為輸出數據，而此時(shí)P2.6輸出低電平，G有效，因此，數據就被鎖存。其相關(guān)程序如下：

MOV DPTR，#0BFFFH

MOV A，#DATA

MOVX @DPTR，A

此外，利用74HC373芯片、74HC573芯片也可以進(jìn)行P0口的擴展。

3 接口擴展實(shí)例

在實(shí)際的應用系統中，可能需要同時(shí)擴展多個(gè)I／O口，以滿(mǎn)足應用系統的需要。而各個(gè)輸入、輸出擴展I／O芯片應通過(guò)74LS138進(jìn)行“全地址”譯碼選通，從而分時(shí)復用數據總線(xiàn)DB (DataBus)。為了防止過(guò)渡干擾對譯碼選通邏輯造成的影響，單片機系統所用的外圍芯片一般均設為雙步選通方式，即除了配置譯碼選通端外，還應配置使能選通端。而74HC244芯片本身沒(méi)有明顯的片選和讀／寫(xiě)控制端，設計時(shí)通常采用譯碼和讀控制信號來(lái)同時(shí)控制74HC244的CS，從而有效地抑制輸入／輸出數據信息的過(guò)渡干擾。

此電路輸入口擴展采用2個(gè)74HC244。其輸入端接鍵盤(pán)或其它數字信號；而輸出口擴展則選用2個(gè)74HC377，以用于控制數碼管、發(fā)光二極管、繼電器等。其詳細電路原理圖如圖6所示。

其部分代碼如下：

51單片機的數據／地址／控制總線(xiàn)端口都有一定的負載能力，P0口可驅動(dòng)8個(gè)TTL門(mén)電路，P1口、P2口和P3口可驅動(dòng)4個(gè)TTL門(mén)電路。負載超過(guò)上述規定一般應加驅動(dòng)器?？偩€(xiàn)驅動(dòng)器可以使用TTL型三態(tài)緩沖門(mén)電路74HC244、74HC245。另外，在擴展口線(xiàn)的同時(shí)，還應兼顧配置總線(xiàn)驅動(dòng)器，注意總線(xiàn)負載平衡的配置。在總線(xiàn)上適當安裝上拉電阻可以提高總線(xiàn)信號傳輸的可靠性。

此外，一個(gè)系統可能由于存在各種干擾及不穩定因素而出現故障，為解決這一問(wèn)題，設計時(shí)也可以從軟件設計方面采取一些措施。

4 結束語(yǔ)

與其它51單片機P0口擴展相比，本文介紹的輸入／輸出口的P0并行擴展方法，可以很方便的實(shí)現P0口的并行擴展。所設計的接口擴展電路已成功用于實(shí)際系統中。實(shí)際運行表明，采用該方法擴展的P0口系統能夠可靠、穩定的運行。