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    2012-10-5 16:40
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    基于51系列单片机的外部接口扩展 我接触单片机有些年头了,对CPLD有些了解,但说来惭愧,从未在设计中使用过。 曾经有一次面试,有位老工程师,就问我一些问题,其中就有CPLD,我实话实说没有用过,他就问我为什么不用;我答复他说,可能是设计的东西比较简单,在设计时用不着;他说你端口不够怎么办,我回答说可以扩展。 下面我就以51为例,介绍他的几个常用的外部芯片。 用单片机设计电路,无非就是输入,输出和界面显示。本文以按键式和光耦隔离输入.继电器和LED为输出,显示界面为数码管,外部为ADC0809,一一进行介绍。 设计指标: 按键输入        8只            七段数码管    5只 光耦隔离输入    8只            继电器输出   8只 LED灯指示      16只 按键和光耦隔离输入.数码管显示和ADC0809共用P0端口,继电器和LED显示灯控制采用P1端口,P2端口作为其他一些外设的控制输出和扩展芯片的选通,P3作为复用和选通端口。这样便可以满足设计的需要。 外围芯片统计及分配: 按键输入   74HC244    1只      光耦隔离输入 74HC244    1只 数码管     CD4511     4只      74HC273        1只 继电器输出  74HC273   1只     LED指示  74HC273       2只 ADC0809      1只        74HC373    1只    74HC02   1只    74HC14   1只   74HC244为八同相三态缓冲器/线驱动器,内部框图和真值表如下: 典型运用原理图如下:   由真值表,看出当使能端1,19脚为低电平时,输出与输入同相,当使能端为高电平时,输出呈高阻状态。 74HC273为8D触发器,内部框图和真值表如下: 典型运用原理图如下:  有真值表看出,273在1脚为低时,输出全部为0.图中R3.C5就是为了利用这个功能实现上电后清零,避免误操作;当1脚(CLR)为高时,11脚(CLK)为上升沿时,输出与输入相同。 CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED。 内部框图和真值表: 典型运用原理图如下: CD4511显示方式为静态显示,与动态显示相比,静态显示要亮很多,但使用的资源也较多些;动态显示是利用人眼的余辉效应,通过循环扫描数码管来实现。也就是说在同一时刻只有一个数码管点亮,由于扫描速度很快,所以人眼是分辨不出的,这种方法在LED显示屏上运用很多的。 其他的芯片基本同理, 由于篇幅有限,不一一介绍 整机电路图大致如下:
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