利用8255和51單片機實現(xiàn)數(shù)碼管顯示按鍵數(shù)值的程序.docx

期中大作業(yè) 學院： 物理與電子信息工程學院 課題： 【利用8255和51單片機實現(xiàn)數(shù)碼管顯示按鍵數(shù)值的程序】要求： 【4*4矩陣鍵盤，按0到15，數(shù)碼管上分別顯示09，AF】芯片資料：8255：8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個部分：與CPU連接部分、與外設連接部分、控制部分。8255特性：1.一個并行輸入/輸出的LSI芯片,多功能的I/O器件,可作為CPU總線與外圍的接口。2.具有24個可編程設置的I/O口,即3組8位的I/O口，分別為PA口、PB口和PC口。它們又可分為兩組12位的I/O口：A組包括A口及C口(高4位,PC4PC7),B組包括B口及C口(低4位,PC0PC3)。A組可設置為基本的I/O口,閃控(STROBE)的I/O閃控式,雙向I/O三種模式;B組只能設置為基本I/O或閃控式I/O兩種模式,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定. 引腳說明 RESET:復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。 CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即CS=0時,表示芯片被選中，允許8255與CPU進行通訊；CS=1時，8255無法與CPU做數(shù)據(jù)傳輸。 RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即CS=0且RD=0時,允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時,即CS=0且WR=0時,允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。 D0D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。 PA0PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 PB0PB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器，一個8位的輸入輸出緩沖器。 PC0PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設定而分成2個4位的端口， 每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入端口。A1,A0:地址選擇線,用來選擇8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器。 當A1=0, A0=0時,PA口被選擇； 當A1=0, A0=1時,PB口被選擇； 當A1=1, A0=0時,PC口被選擇； 當A1=1. A0=1時,控制寄存器被選擇。74ls373芯片資料: 74ls373是常用的地址鎖存器芯片，它實質(zhì)是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機系統(tǒng)中為了擴展外部存儲器，通常需要一塊74ls373芯片.本文將介紹74ls373的工作原理,引腳圖(管腳圖),內(nèi)結(jié)構(gòu)圖、主要參數(shù)及在單片機系統(tǒng)中的典型應用電路.L低電平；H高電平；X不定態(tài)；Q0建立穩(wěn)態(tài)前Q的電平；G輸入端，與8031ALE連高電平：暢通無阻低電平：關門鎖存。圖中OE使能端，接地。當G=“1”時，74LS373輸出端1Q8Q與輸入端1D8D相同；當G為下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。EG功能00直通Qi = Di01保持（Qi保持不變）1X輸出高阻774ls373在單片機系統(tǒng)中的應用電路圖:當74LS373用作地址鎖存器時，應使OE為低電平，此時鎖存使能端C為高電平時，輸出Q0Q7 狀態(tài)與輸入端D1D7狀態(tài)相同；當C發(fā)生負的跳變時，輸入端D0D7 數(shù)據(jù)鎖入Q0Q7。51單片機的ALE信號可以直接與74LS373的C連接。在MCS-51單片機系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端1D8D接至單片機的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機的地址鎖存允許信號ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。1D8D為8個輸入端。1Q8Q為8個輸出端。 G是數(shù)據(jù)鎖存控制端；當G=1時，鎖存器輸出端同輸入端；當G由“1”變?yōu)椤?”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。 OE為輸出允許端；當OE=“0”時，三態(tài)門打開；當OE=“1”時，三態(tài)門關閉，輸出呈高阻狀態(tài)。(1).1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當1腳是高電平時,不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2).當1腳是低電平時,只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個下降沿,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài). 鎖存端LE 由高變低時，輸出端8 位信息被鎖存，直到LE 端再次有效。 當三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導通，允許Q0Q7輸出，OE為高電平時，輸出懸空。74LS138：無論從邏輯圖還是功能表我們都可以看到74LS138的八個輸出引腳，任何時刻要么全為高電平1芯片處于不工作狀態(tài)，要么只有一個為低電平0，其余7個輸出引腳全為高電平1。如果出現(xiàn)兩個輸出引腳同時為0的情況，說明該芯片已經(jīng)損壞。80C51單片機引腳圖及引腳功能介紹：單片機的40個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和I/O引腳。 電源: VCC - 芯片電源，接+5V； VSS - 接地端； 時鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 控制線:控制線共有4根， ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖 ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 PSEN:外ROM讀選通信號。 RST/VPD:復位/備用電源。 RST（Reset）功能：復位信號輸入端。 VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。 EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。 Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。 I/O線80C51共有4個8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。拿到一塊單片機，想要使用它，首先必須要知道怎樣去連線，我們用的一塊89C51的芯片為例，我們就看一下如何給它連線。1、 電源：這當然是必不可少的了。單片機使用的是5V電源，其中正極接40管腳，負極（地）接20管腳。 2、 振蒎電路：單片機是一種時序電路，必須供給脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。只要買來晶體震蕩器，電容，連上就能了，按圖1接上即可。 3、 復位管腳：按圖1中畫法連好，至于復位是何含義及為何需要復要復位，在單片機功能中介紹。 4、 EA管腳：EA管腳接到正電源端。 至此，一個單片機就接好，通上電，單片機就開始工作了。 【實驗電路圖】【單片機源程序】#include /51單片機頭文件#include /該可使用其中定義的宏來訪問絕對地址#include #define uchar unsigned char /宏的定義變量類型 uchar 代替 unsigned char#define uint unsigned int /宏的定義變量類型 uint 代替 unsigned int#define PA8255 XBYTE0x4000 / 8255的A口地址#define PB8255 XBYTE0x4001 / 8255的B口地址#define PC8255 XBYTE0x4002 / 8255的C口地址#define PD8255 XBYTE0x4003 / 8255的控制口地址uchar temp,key; /定義變量temp，key為按鍵鍵值，無實際意義void delay(uint z) /延遲程序 uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-); void ini_8255() /初始化8255函數(shù) PD8255 = 0x81; void display() /顯示函數(shù)，不可刪除，刪除出現(xiàn)連閃情況 PB8255 = 0xff; / PB8255全部置1，數(shù)碼管清0 PA8255 = 0x00; / PA8255全部置0，對數(shù)碼管進行位選，選中六個數(shù)碼管 delay(100); /延遲 void keyscan(void) /按鍵掃描程序，讓數(shù)碼管顯示按鍵數(shù)值 PC8255 = 0xef; /PC8255選中JL1列，JL1置0，其他置1 if(temp != 0xef) delay(10); /延遲防抖 temp = PC8255; switch(temp) case 0xee: key = 0x0f; PB8255 = 0x8e; /第15按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示F break; case 0xed: key = 0x0b; PB8255 = 0x83; /第11按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示B break; case 0xeb: key = 0x07; PB8255 = 0xf8; /第7按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示7 break; case 0xe7: key = 0x03; PB8255 = 0xb0; /第3按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示3 break; while(temp != PC8255); PC8255 = 0xdf; if(temp != 0xdf)/PC8255選中JL2列，JL2置0，其他置1 delay(10); temp = PC8255; switch(temp) case 0xde: key = 0x0e; PB8255 = 0x86; /第14按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示E break; case 0xdd: key = 0x0a; PB8255 = 0x88; /第10按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示A break; case 0xdb: key = 0x06; PB8255 = 0x82; /第6按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示6 break; case 0xd7: key = 0x02; PB8255 = 0xa4; /第2按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示2 break; while(temp != PC8255); PC8255 = 0xbf; /PC8255選中JL3列，JL3置0，其他置1 if(temp != 0xbf) delay(10); temp = PC8255; switch(temp) case 0xbe: key = 0x0c; PB8255 = 0xa1; /第13按鍵鍵值,數(shù)碼管顯示C break; case 0xbd: key = 0x09; PB8255 = 0x90; /第9按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示9 break; case 0xbb: key = 0x05; PB8255 = 0x92; /第5按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示5 break; case 0xb7: key = 0x01; PB8255 = 0xf9; /第1按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示1 break;while(temp != PC8255); PC8255 = 0x7f; /PC8255選中JL4列，JL4置0，其他置1 if(temp != 0x7f) delay(10); temp = PC8255; switch(temp) case 0x7e: key = 0x0b; PB8255 = 0xc6; /第12按鍵鍵值，數(shù)碼管顯示B break; case 0x7d: key = 0x08; PB8255 = 0x80;/第8按鍵鍵值 ，數(shù)碼管顯示8 break; case 0x7b: key = 0x04; PB8255 = 0x99;/第4按鍵鍵值 ，數(shù)碼管顯示4 break; case 0x77: key = 0x00; PB8255 = 0xc0;/第0按鍵鍵值 ，數(shù)碼管顯示0 break;while(temp != PC8255); void main() /主函數(shù) ini_8255(); /8255初始化子函數(shù) while(1) /不斷循環(huán)掃描矩陣鍵盤 temp != PC8255; keyscan(); 【實驗結(jié)果】【心得體會】 通過這次實驗，我對51單片機有了深刻理解，對書本上理論知識的運用，發(fā)現(xiàn)要學好和認識一種芯片，最快的就是去運用它，哪怕是做簡單的仿真。一直