单片机并行口扩展控制系统设计

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1、单片机最小应用系统设计报告指导老师：学生：学号：机电工程学院年月日目录一、设计题目3二、设计内容与要求3三、设计目的意义3四、系统硬件电路图3五、程序流程图与源程序4六、系统功能分析与说明6七、设计体会12八、参考文献13一、设计题目8255并行口扩展控制系统设计。利用单片机AT89S51控制实现8255的PB口输出数据等于PA口输入数据。二、设计内容与要求（1）利用单片机AT89S51与8255A设计一个扩展控制系统设计。（3）要求使用的元器件数目最少，电路尽可能简单。（4）电源电压为＋5V。三、设计目的意义1、通过8255并行口扩展控制，进一步熟悉

2、和掌握单片机的结构及工作原理，加深对单片机理论知识的理解；2、掌握单片机内部功能模块的应用；3、掌握单片机的接口及相关外围芯片的特性、使用与控制方法；4、掌握单片机的编程方法，调试方法；5、掌握单片机应用系统的构建和使用，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。四、系统硬件电路图(1)8255并行口扩展控制硬件电路原理图如下：图1：电路原理图(2)PCB图如下：图2：PCB图五、程序流程图与源程序PB口输出PA状态开始8255初始化读PA口状态5.1程序流程图图3：程序流程图5.2源程序#include#defineRDP0

3、_3#defineWRP3_7#defineA0P0_0#defineA1P0_1#defineRESTP3_6#defineCSP0_2voidmain(void){unsignedcharget_data;CS=0;REST=1;REST=0;RD=1;P2=0x90;A0=1;A1=1;WR=0;WR=1;/////////////////////////////////////////以前是初始化P2=0xff;A0=0;A1=0;WR=0;WR=1;P2=0xff;while(1){A0=0;A1=0;RD=0;get_data=P2;RD=

4、1;P2=get_data;A0=1;A1=0;WR=0;WR=1;P2=0xff;}}六、系统功能分析与说明6.1总体功能实现说明本次设计单片机采用AT89S51,它是一种低功耗、高性能的8位CMOS微控制器。片内含有4KB的存储器(EPEROM)，与8031引脚和指令系统完全兼容。89S51的VCC接+5V，VSS接地。复位引脚RESET外接RC电路和复位开关，可以实现人工复位。本系统采用按键电平复位，如硬件图所示。XTAL1和XTAL2引脚外接12MHZ晶振和两个30PF的电容。一般，单片机系统中高集成度芯片的电源端都应并联虑波电容，但此系统中只

5、需扩展一个8255并对发光二极管进行控制，而不需要精确控制，所以没有接虑波电容。从系统实际运行情况看，没有接虑波电容未对系统稳定性造成影响。89S51单片机中，没有单独的地址总线和数据总线，而是和P0口和P2口公用的：P0口分时地作为低8位地址线和8位数据线用，P2口则作为高8位地址线用。所以有16条地址线和8条数据线，但要注意，他们不是独立的总线，而是和I/O端口合用的。本系统是扩展8255，用到了89S51的P2口作为低8位地址线和数据线，高8位地址则由P0口控制，P0.0接在8255的A0上，P0.1接在A1上，8255的片选由P0.2控制。本系

6、统中要求实现8255的PB口输出数据等于PA口输入数据，我的做法是：在PA口接上开关，控制高低电平的变化；PB口则接上发光二极管，通过发光二极管的亮灭情况可知PB口的输出状态以及PA输入状态，从而达到系统的要求。为了很好地保护发光二极管，在每个发光二极管的回路上接上限流电阻，大小为1K，PA口的排阻大小为10K。当按下PA口的开关时，PB口相应的发光二极管将亮起。本设计可用于抢答器设计等领域。6.2功能介绍(1)ATM89S51主要功能特性：图4：MCS-51单片机的基本结构AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesIS

7、P(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可

8、编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S5