任务 5 设计生产线产品计件显示

1. 任务5设计生产线产品计件显示 电子产品安装与调试

2. 工作任务描述： • 用定时/计数器T0对生产线产品进行计件，用实 • 验箱上的按键模拟产品检测，按一次键相当于产品计 • 数一次，检测到的产品实时显示出来，采用两位数码 • 管显示，计到99从0开始计数。用实验箱上的2位 • LED实现计数显示，用P1口作为位锁存器,74LS273 • 作为段锁存器，P1.7～P1.6连LED1～LED2, • 74LS273的00～ 07与LEDA～LEDDp相连，CS273 • 连CS0， 74LS273的地址为0CFA0H，去掉短路子连 • 接。 电子产品安装与调试

3. 学习内容： • 一、存储器的扩展技术 • 二、简单并行扩展技术 • 三、LED显示技术 电子产品安装与调试

4. 一、存储器的扩展技术 • （一）并行扩展技术概述 • 80C51系列单片机有很强的外部扩展能力。外部 • 扩展可分为并行扩展和串行扩展两大形式。 • 早期的单片机应用系统以采用并行扩展为多，近期 • 的单片机应用系统以采用串行扩展为多。 • 外部扩展的器件可以有ROM、RAM、I/O口和其 • 他一些功能器件，扩展器件大多是一些常规芯片，有 • 典型的扩展应用电路，可根据规范化电路来构成能满 • 足要求的应用系统。 电子产品安装与调试

5. （一）并行扩展技术概述 • 1、并行扩展总线组成 • ⑴ 数据传送:由数据总线DB（D0～D7）完成； • D0～D7由P0口提供 • ⑵ 单元寻址:由地址总线AB（A0～A15）完成； • 低8位地址线A0～A7由P0口提供； • 高8位地址线A8～A15由P2口提供。 • ⑶ 交互握手:由控制总线CB完成。 • 控制线有PSEN、WR、RD、ALE、EA。 电子产品安装与调试

6. （一）并行扩展技术概述 • 2、并行扩展容量 • 可分别扩展64KB ROM（包括片内ROM）和 • 64KB外RAM。 电子产品安装与调试

7. （一）并行扩展技术概述 • 80C51控制总线，有以下几条： • ① ALE：输出，用于锁存P0口输出的低8位地址信号，与 • 地址锁存器门控端G连接。 • ② PSEN：输出，用于外ROM读选通控制，与外ROM输 • 出允许端OE连接。 • ③ EA：输入，用于选择读内/外ROM。EA=1，读内ROM； • EA=0，读外ROM。一般情况下，有并且使用内ROM时， • EA接Vcc；无内ROM或仅使用外ROM时，EA接地。 • ④ RD：输出，用于读外RAM选通，执行MOVX读指令时， RD会自动有效，与外RAM读允许端OE连接。 • ⑤ WR：输出，用于写外RAM选通，执行MOVX写指令时， WR会自动有效，与外RAM写允许端WE连接。 • ⑥ P2.X：并行扩展外RAM和I/O时，通常需要片选控制，一 般由P2口高位地址线担任。 电子产品安装与调试

8. （一）并行扩展技术概述 • 3、并行扩展寻址方式 • 存储器片内存储单元子地址：由与存储器地址线直接连接的地址线确 • 定； • 存储器芯片地址：由高位地址线产生的片选信号确定。当存储器芯片 • 多于一片时，为了避免误操作，必须利用片选信号来分别确定各芯片的地 • 址分配。产生片选信号的方法有线选法和译码法两种。 • （1）线选法 • 高位地址线直接连到存储器芯片的片选端。图中芯片是2K* 8位 电子产品安装与调试

9. （一）并行扩展技术概述 • 低位地址线A0～A10实现片内寻址。 • 高位地址线A11～A13实现片选（A11～A13中只允许有一根为低电 • 平，另二根必须为高电平，否则出错）。 • 无关位A14、A15可任取，一般取“1”。 线选法优点： 连接简单； 缺点： ①芯片地址空间不连续； ②存在地址重叠现象。 适用于扩展存储容量较小的场合。 电子产品安装与调试

10. （一）并行扩展技术概述 • （2）译码法 • 通过译码器将高位地址线转换为片选信号。 电子产品安装与调试

11. （一）并行扩展技术概述 比较：译码法与线选法比较，硬件电路稍复 杂，需要使用译码器，但可充分利用存储空 间，全译码时还可避免地址重叠现象，局部 译码因还有部分高位地址线未参与译码， 因此仍存在地址重叠现象。 译码法的另一个优点是若译码器输出端留有 剩余端线未用时，便于继续扩展存储器或 I/O口接口电路。 译码法和线选法不仅适用于扩展存储器(包 括外RAM和外ROM)，还适用于扩展I/O口(包 括各种外围设备和接口芯片)。 电子产品安装与调试

12. （二）并行扩展外ROM • 1、扩展EPROM 电子产品安装与调试

13. （二）并行扩展外ROM • ⑴ 地址线:低8位地址：由80C51 P0.0～P0.7与74373 DO～D7端连接，ALE有效时74373锁存该低8位地址，并从Q0～Q7输出，与EPROM芯片低8位地址AO～A7相接。高位地址：视EPROM芯片容量大小。2764需5位，P2.0～P2.4与2764 A8～A12相连；27128需6位，P2.0～P2.5与27128 A8～A13相连。 • ⑵ 数据线：由80C51地址/数据复用总线P0.0～P0.7直接与EPROM数据线DO～D7相连。 • ⑶ 控制线: • ALE：80C51 ALE端与74373门控端G相连，专用于锁存低8位地址。 • 片选端：由于只扩展一片EPROM，因此一般不用片选，EPROM片选端 • CE直接接地。 • 输出允许：EPROM的输出允许端OE直接与80C51 PSEN相连，80C51的PSEN信号正好用于控制EPROM OE端。 • EA：有并且使用内ROM时，EA接Vcc；无内ROM或仅使用外ROM时，EA接地。 电子产品安装与调试

14. （二）并行扩展外ROM • 2、扩展E2PROM • ⑴将E2PROM用作外ROM 电子产品安装与调试

15. （二）并行扩展外ROM • ⑵ 将E2PROM同时用作外ROM和外RAM 电子产品安装与调试

16. （三）80C51扩展外RAM时典型连接电路 • 1、80C51扩展外RAM时典型连接电路 电子产品安装与调试

17. （三）80C51扩展外RAM时典型连接电路 • ⑴ 地址线、数据线仍按80C51一般扩展ROM时方式连接，高位地址线视RAM芯片容量，6116需3根，6264需5根。 • ⑵ 片选线一般由80C51高位地址线控制，并决定RAM的口地址。6264有2个片选端只须用其一个，一般用CE1，CE2直接接Vcc。 • ⑶ 读写控制线由80C51的RD、WR分别与RAM芯片的OE、WE相接。 电子产品安装与调试

18. （四）80C51同时扩展外ROM和RAM典型连接电路 电子产品安装与调试

19. （四）80C51同时扩展外ROM和RAM典型连接电路 • ⑴ 地址线、数据线仍按80C51一般扩展外ROM时方 式连接。 • ⑵ 片选线，因外ROM只有一片，无需片选。2764 CE直接接地，始终有效。外RAM虽然也只有一片，但系统可能还要扩展I/O口，而I/O口与外RAM是统一编址的，因此一般需要片选，6264 CE1接P2.5，CE2直接接Vcc，这样6264的地址范围为C000H～DFFFH，P2.6、P2.7可留给扩展I/O口片选用。 • ⑶ 读写控制线，读外ROM执行MOVC指令，由PSEN控制2764 OE，读写外RAM 执行MOVX指令，由RD控制6264 OE，WR控制6264 WE。 电子产品安装与调试

20. 二、用74系列芯片并行扩展I/O口 • 扩展I/O口分类：并行扩展和串行扩展； • 可编程和不可编程。 • 80C51并行扩展I/O口是将I/O口看作外RAM的一 • 个存储单元，与外RAM统一编址，操作时执行MOVX • 指令和使用RD﹑WR控制信号。从理论上讲，扩展 • I/O口最多可扩展64000个I/O口。 • 构成输出口时，接口芯片应具有锁存功能； • 构成输入口时，接口芯片应具有三态缓冲和锁 • 存功能。 电子产品安装与调试

21. （一）74373扩展输入口 • 74373是8D三态同相锁存器，内部有8个相同的D触发器，D0～D7为其D输人端；Q0～Q7为其Q输出端；G为门控端；OE为输出允许端；加上电源端Vcc和接地端GND，共20个引脚。 DIP封装引脚图和功能表 电子产品安装与调试

22. （一）74373扩展输入口 • 1、典型应用电路 G接高电平，门控始终有效； 从D0～D7输入的信号能直达Q0～Q7 输出缓冲器待命； 由80C51的RD和P2.7（一般用P2.0～P2.7为宜）经过或门与74373 OE端相连。 用74373扩展80C51输入口的优点: 线路简单、价格低廉、编程方便。 电子产品安装与调试

23. （一）74373扩展输入口 • 2、【例】按上图，试编制程序，从373外部每隔1秒读入一个数据，共16个数据，存入以30H为首址的内RAM。 解：编程如下： IND: MOV DPTR,#7FFFH ;置373口地址 MOV R0,#30H ;置内RAM数据存储区首址IND0: MOVX A,@DPTR ;输入数据 MOV @R0,A ;存数据 INC R0 ;指向下一存储单元 LCALL DLY1s ;调用1s延时子程序 CJNE R0,#40H,IND0 ;判16个数据读完否?未完继续 RET 电子产品安装与调试

24. （二） 74377扩展输出口 • 74377为带有输出允许控制的8D触发器。D0～D7为8个D触发器的D输人端；Q0～Q7是8个D触发器的Q输出端；时钟脉冲输入端CLK，上升沿触发，8D共用； OE为输出允许端，低电平有效。当74377 OE端为低电平,且CLK端有正脉冲时，在正脉冲的上升沿，D端信号被锁存，从相应的Q端输出。 DIP封装引脚图和功能表 电子产品安装与调试

25. （二）74377扩展输出口 • 1、典型应用电路 • 80C51单片机的WR和P2.5分别与74377 CLK端和输出允许端OE相接。P2.5决定74377地址为DFFFH。 电子产品安装与调试

26. （二）74377扩展输出口 • 2、【例】按上图，试编制程序，从74377连续输出16个数据，输出数据区首址30H。 • 解：编程如下： • OUTD: MOV DPTR,#0DFFFH ;置377口地址 • MOV R0,#30H ;置内RAM数据存储区首址 • MOV R2,#10H ;置数据长度 • OUT1: MOV A,@R0 ;读数据 • MOVX @DPTR,A ;输出数据 • INC R0 ;指向下一存储单元 • DJNZ R2,OUT1 ;判16个数据输出完否?未完继续 • RET ; 电子产品安装与调试

27. 三、LED显示技术 • （一）LED数码管的概述 • 七段LED显示器(数码管)系发光器件的一种。常用的LED发光器件有两类：数码管和点阵。 • 数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见数码管有10根管脚。管脚排列如下图所示。其中COM为公共端，根据内部发光二极管的接线形式可分为共阴极和共阳极两种。 • 使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共端接电源。每段发光二极管需5～10mA的驱动电流才能正常发光，一般需加限流电阻控制电流的大小。 电子产品安装与调试

28. LED引脚图及内部结构 （一）LED数码管的概述 • 1、七段数码管显示接口 电子产品安装与调试

29. （一）LED数码管的概述 • 1、显示原理 • LED数码管的a～g七个发光二极管。加正电压的发光，加零电压的不能发光，不同亮暗的组合就能形成不同的字型，这种组合称为字型码。共阳极和共阴极的字型码是不同的，如下表所示。 • 可采用硬件译码输出字型码控制显示内容，如采用74LS48、CD4511(共阴极)或74LS46(74LS47)、CD4513(共阳极)。也可用单片机I/O口直接输出字型码控制数码管的显示内容。 • 用单片机驱动LED数码管显示有很多方法，按显示方式分有静态显示和动态显示。 电子产品安装与调试

30. （二）显示方式及接口 • 1、静态显示 • （1）并行输出 电子产品安装与调试

31. （二）显示方式及接口 • （2）串行输出 电子产品安装与调试

32. （二）显示方式及接口 • 2、动态显示 电子产品安装与调试

33. 二、显示方式及接口 • DIS：MOV R0，#79H ；显示数据缓冲区首地址送R0 • MOV R3，#01H ；使显示器最右边位亮 • MOV A，R3 ； • LD0：MOV DPTR，#7F01H ；数据指针指向A口 • MOVX @DPTR，A ；送扫描值 • INC DPTR ；数据指针指向B口 • MOV A，@R0 ；取欲显示的数据 • ADD A，#0DH ；加上偏移量 • MOVC A，@A+PC ；取出字型码 • MOVX @DPTR，A ；送显示 • ACALL DL1 ；调用延时子程序 • INC R0 ；指向下一个显示段数据地址 • MOV A，R3 ； • JB ACC.5，ELD1 ；扫描到第六个显示器否? • RL A ；未到，扫描码左移1位 • MOV R3，A • AJMP LD0 • ELD1：RET • DSEG：DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH • DB 7DH，07H，7FH，6FH，77H，7CH • DB 39H，5EH，79H，71H，40H，00H • DL1：MOV R7，#02H ；延时1ms子程序 • DL：MOV R6，#0FFH • DL6：DJNZ R6，DL6 • DJNZ R7，DL • RET 电子产品安装与调试