第8章 80C51串行扩展技术ppt课件.ppt

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1、第8章80C51串行扩展技术本章要点串行扩展特点串行扩展方式分类虚拟串行扩展慨念移位寄存器串行扩展方式80C51I/O虚拟串行接口I2C总线串行扩展技术I2C总线扩展I/O口通用器件PCF8574虚拟I2C总线扩展AT24CXX系列E2PROM§8-1串行扩展概述一、串行扩展特点⑴最大程度发挥最小系统的资源功能。原来由并行扩展占用的P0口、P2口资源，直接用于I/O口。⑵简化连接线路，缩小印板面积。⑶扩展性好，可简化系统的设计。⑷串行扩展的缺点:数据吞吐容量较小，信号传输速度较慢，但随着CPU芯片工作频率的提高，以及串行扩展芯片功能的增强，这些缺点将逐步淡化。1、一线制二、串行扩展方式分

2、类一线制的典型代表为Dallas公司推出的单总线（1-wire）。2、二线制二线制的典型代表为philips公司推出的I2C总线（IntelIntegratedCircuitBUS）。三线制（不包括片选线）主要有两种：⑴由Motorala公司推出的SPI（SerialperipheralInterface）；⑵由NS公司推出的Microwire/PLUS。3、三线制SPI的时钟线是SCK，数据线MOSI（主发从收）、MOSO（主收从发），主从器件的MOSI和MOSO是同名端相连。由于该两类器件无法通过数据传输线寻址，因此，必须由MCUI/O线单独寻址，连到扩展器件的片选端CS（若只扩展一

3、片，可将扩展芯片CS接地）。Microwire/PLUS的时钟线是SK，数据线为SI和SO，但SI、SO依照主器件的数据传送方向而定，主器件的SO与所有扩展器件数据输入端DI或SI相连；主器件的SI与所有扩展器件数据输出端DO或SO相连。4、80C51移位寄存器串行扩展80C51的UART(UniversalAsynohronousReceiver/Transmitter)有4种工作方式，其中方式0为同步移位寄存器工作方式，通过移位寄存方式，可将串行数据并行输出，也可以将并行数据串行输入。三、虚拟串行扩展概念用通用I/O口来模拟串行接口，构成虚拟的串行扩展接口。只要严格控制模拟同步信号，

4、并满足串行同步数据传送的时序要求，就可满足串行数据传送的可靠性要求。§8-280C51移位寄存器串行扩展技术一、移位寄存器串行扩展方式80C51串行方式0时，串行口作为同步移位寄存器使用。TXD端（P3.1）发出移位脉冲，频率为fosc/12，RXD端（P3.0）输入输出数据。1、80C51扩展并行输出口74LS164为串入并出移位寄存器，其中A、B为串行数据输入端，QA、QB、…、QH为并行数据输出端（QA为高位），CLK为同步时钟输入端，CLR为输出清0端。若不需将输出数据清0，则CLR端接Vcc。2、80C51扩展并行输入口74LS165为并入串出移位寄存器，A、B、…、H为并行输

5、入端（A为高位），QH为串行数据输出端，SER为串行数据输入端，CLK为同步时钟输入端，S/L为预置控制端。S/L=0时，锁存并行输入数据；S/L=1时，可进行串行移位操作。80C51串行方式0归一化子程序：⑴单字节串行输出子程序⑵单字节串行输入子程序⑶多字节串行输出子程序⑷多字节串行输入子程序二、串行方式0归一化子程序所谓归一化子程序，即通用或标准化操作子程序，将80C51串行方式0所有应用操作归纳成几个基本的输入输出子程序，并使这些标准子程序具有规范的入口条件和出口状态。应用时，只要设置相应的入口和出口，调用归一化子程序，就能达到串行输入输出的目的。80C51虚拟串行I/O口归一化子

6、程序：⑴单字节虚拟串行输出子程序⑵单字节虚拟串行输入子程序⑶多字节虚拟串行输出子程序⑷多字节虚拟串行输入子程序三、80C51I/O虚拟串行接口利用80C51通用I/O口虚拟移位寄存器工作方式实现串行扩展，只需用任一通用I/O口代替RXD和TXD，设为VRXD和VTXD。四、移位寄存器串行扩展应用80C51移位寄存器串行扩展应用，只需根据标准化的电路形式连接，设置好入口条件，然后调用串行方式0归一化子程序或虚拟串行接口归一化子程序，即可完成扩展应用。【例8-1】电路如图8-5所示，fosc=12MHz，要求发光二极管从左向右依次点亮，点亮时间为1秒，不断循环。设串行方式0归一化子程序已存在

7、ROM中。解：PIOX1BITP1.0;定义PIOX1WORK:MOVA,#10000000B;置D7灯亮,其余暗LOOP:CLRPIOX1;74LS164输出全0,灯全暗LCALLUART0;调用单字节串行输出子程序LCALLDLY1s;调用延时1秒子程序(略)RRA;右移SJMPLOOP;【例8-2】电路如图8-6所示，fosc=12MHz，要求每隔10ms，检测键K0～K7状态，并存入内RAM2FH。设虚拟串行接口归一化子程序