单片机连接java 单片机连接方式

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mob6454cc7416d1 2023-12-06 23:52:01

文章标签 单片机连接java 引脚单片机数据 文章分类 Java 后端开发

单片机接口技术

8.1单片机的系统总线

51单片机与外部设备的连接既可以采用 I/O 口方式（非总线结构），也可以采用总线结构。51单片机由于总线受引脚数量的限制，数据总线与地址总线采用复用P0口方案。

三总线结构

输出锁存，输入/输出隔离，P0口无上拉电阻

单片机连接java 单片机连接方式_单片机连接java

地址总线(AB)、数据总线(DB)、控制总线(CB)

单片机连接java 单片机连接方式_引脚_02

由图可知；8 位数据总线由P0口组成，16位地址总线由 P0 和 P2 口组成，控制总线则由 P3 口及相关引脚组成。

总线结构特点：节省 I/O 口便于外设扩展

地址锁存原理及实现

由图，地址 P0 口即做数据总线，有做低八位地址总线，若不做隔离两者就会发生冲突。因此采用地址锁存器接口芯片将地址信息与数据信息隔离开，如下图，接口芯片型号为74HC373

单片机连接java 单片机连接方式_引脚_03

接线关系：/OE→地（仅作为输出），LE→正脉冲源，D0～D7→P0，Q0～Q7→外设地址端 P0口此时无需上拉电阻（总线方式）

单片机连接java 单片机连接方式_引脚_04

/OE 低点平三态门导通，高电平三态门为高阻状态，/Q端与输出端 Q 断开。

LE为高电平时，D端与Q接通 LE负跳变时，锁存 LE为低电平时，隔离

图示是从单片机中分时地输出地址信息和输入/输出数据信息；/OE接地是为了满足无缓冲直通输出要求；LE 接单片机ALE引脚（地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚）是要利用其提供的触发信号。

ALE引脚

MOVX 指令（用于片外数据存储器中的数据传递指令）的时序图，可以看出在机器周期 S1P2~S2P2 期间 ALE 有一个正脉冲，S2P1_{S3P1有一段地址信息出现，（A0}A7），在这期间高电平 D 端与 Q 端接通，下降沿/Q端锁存地址信息。后来的ALE低电平右使 /Q端与 P0隔离，此后P0引脚出现的是数据信息（D0_{D7），在S4P2}S6P2期间，A端输出地址信息；P0口为 8 位数据信息.这样在锁存芯片、ALE引脚的配合下，P0口便实现了输出低八位地址和输入/输出8位数据的功能。

单片机连接java 单片机连接方式_引脚_05

8.2简单并行 I/O 口扩展

I/O口·扩展的方法

1.采用锁存或者缓冲功能的简单并行扩展。

2.采用串口方式0的串并转换扩展。（第七章已经讲过）

3.采用可编程控制功能芯片的并行扩展。

**访问扩展端口的软件方法 **

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MOVX 指令的写端口时序（/WR）

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MOVX 指令的读端口时序（/RD）

C51 语言可以使用多种方法对进行片外 RAM 绝对地址的访问。

1.采用宏定义文件absacc.h 定义绝对地址变量

#include <absacc.h>
#define 端口变量名 XBYTE [地址常数]

2.采用数据指针访问片外RAM绝对地址

void main（）{
    unsigned char xdata *xdp;    // 定义一个指向xdata存储空间的指针
    xdp = 0x1000;				// xdata 指针赋值，指向 xdata 存储器地址 0x1000
    * xdp = 0x5a;				// 将数据0x5a送到xdata的0x1000单元
    ......
}

3.采用 _at_ 关键字访问片外RAM绝对地址。使用_at_ 定义变量只能为全局变量。

unsigned  char xdata xram[0x80] at 0x1000

简单并行口的输出接口的扩展 (电路口线少利用率高)

单片机接TTL、CMOS锁存器、缓存器实现简单的扩展接口，根据接口芯片的功能可以实现输出扩展或输入扩展两种类型,选择芯片的原则是“输入三态（三态门的功能），输出锁存”，以使信号可控选通，扩展输出的芯片要具有锁存功能 ，以实输出端可与前级信号隔离。一般用于输出端扩展的芯片有 74273 …

74273内部逻辑结构

单片机连接java 单片机连接方式_数据_08

74273的内部具有八个带有清零和负跳变沿触发功能的D触发器，其中时钟端CLK与D触发器的CP相连，出现负跳变沿可是D0_{D7的输入数据锁存到Q0}Q7端输出，清零端/MR与D触发器的清零端CD相连，出现低电平可使Q0~Q7同时清零。74273引脚排列

单片机连接java 单片机连接方式_数据_09

接线关系：D0_{D7与单片机的P0口相连，Q0}Q7与外设输入端相连，CLK接可以产生负脉冲信号的控制端，/MR接 Vcc（无需输出端清零控制时）。

实例1：使两片74273锁存输出不同的数据。

单片机连接java 单片机连接方式_引脚_10

其中：U3、U4为或门（若两个输入端其中有一个输入为0，则相当于或门“开锁” 其输出值取决于另一输出端）。使用P2.7、P2.6做地址线。

P2.7 = 0、P2.6 = 1 时或门 U4：A “ 开锁 ”，U2 的 CLK端可出现 /WR 的负脉冲，U2可所存 P0 口数据，相反，U3的 CLK 却因为P2.6 = 1 照成或门 U4：B “上锁 ”，得不到负脉冲。无法锁存 P0 口数据。

地址位计算 本例中仅有 P2.6、P2.7两位地址线起作用，其余地址线未起作用（可取任意值，一般取为1）因此

U2选通，U3不选通的地址: 01xx xxxxxxxxxxxx（0x7fff）

U2不选通，U3选通的地址: 10xx xxxxxxxxxxxx（0xbfff）

#include <reg51.h> 
#include <absacc. h>
#define U2 XBYTE [Ox7fff]     // 定义 U2 为 0x7fff 的端口变量
#define U3 XBYTE [Oxbfff]     // 定义 U3 为 0xbfff 的端口变量
void main(void){
U2=0xaa;	//U2送1010 1010b
U3=0x0f;	//U3送0000 1111b
while(l);
}

注：

1.头文件 # include<absacc.h>不可缺少；

2.定义端口的格式一定不可出错：#define 端口变量名 XBYTE [ 端口地址 ]

简单并行输入接口的扩展

单片机的输入接口扩展，一般选用具有三态缓冲功能的芯片实现。如74244等

单片机连接java 单片机连接方式_单片机_11

74244引脚及其内部结构

内部分为两组，内部由一个选通信号1/G或2/G控制4只三态门，为低电平时三态门导通，数据从A→Y，选通信号为高电平时三态门截至，输入输出呈现高阻态。因此74244仅有换从输入功能，没有信号锁存功能。

接线关系1/G或2/G接在可提供低电平的元件端，输入A接在外部输入设备端，输出端Y接在单片机I/O口端。

实例2 将按键的值显示

单片机连接java 单片机连接方式_单片机连接java_12

由图：P0口通过接口芯片被扩展为8路输出和八路输入，其中74273的时钟信号由P2.0与/WR组成，地址为 xxxx xxx0 xxxx xxxx (如 0xfeff )。74244的选通信号由P2.0与/RD 组成,地址同样为 xxxx xxx0 xxxx xxxx (如 0xfeff ）。使用同样的地址线是因为谴责的选通是/WR的负脉冲所致，后者是因 /RD 的低电平所致。

include <reg51. h>
unsigned char xdata *PORT; 			//定义端口指针变量 void main () {
unsigned char trap;
*P0RT=0xff;						   //启动后置黑屏
while(1) {
trap = *P0RT;					   //从74244端口读取数据
if (tmp! =0xff)*P0RT=tmp;			//若有键动作，键值送74273
}