简述C51单片机并行口扩展设计及应用

进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，要知道一个 89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个"8"可分为1 位、2位、4位等等数码管； 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。这里 我们所设计的电路显示是属于静态显示那种，是两位静态数码管显示，其主要的功能是显示当前发光led的序号，比如如果当前是l1灯在亮的话，数码管将显示 11,是l2灯亮，数码管显示22字样等。电路的设计使用2个8位的移位寄存器（74hc164），和两个八段的led数码管（共阳的）加上2个 8×330ω的排阻构成。静态数码管显示的优点在于，编写程序相对比较简单，一旦将欲显示的数据发送出去，只要当前显示的数据没有变化，就无须理睬它。不足之处在于，如果显示的位数太多，硬件的开销和电源的功耗问题将会很严重（比如这里，只需显示两位，就需要用到两块74hc164和2个排阻）。电路原理图如图3所示：

图3 显示电路

2.4 电源部分电路的设计

整个电路系统使用9v~12v的直流电源供电，故使用一个拔码开关和一个二极管，以起保护作用，这里拔码开关只起到电源开关的作用。由于cpu电源为5v,所以使用l7805三端稳压来供cpu电源，电源指示灯一个。电源部分电路图如图4所示：

图4 电源电路

2.5 复位部分电路设计

本电路的复位电路是用一个复位芯片max706p来设计的，并带有复位按钮一个。这里复位是低电平有效的，有手动复位按钮，当程序跑飞或无响应时可以选用手动复位。复位信号来自于cpu的p22口。复位电路原理图如图5所示。

图5 复位电路

3 系统软件部分设计与应用

程序已经调试通过，整个程序实现的功能如下：

p1口的八位扩展，控制8个开关led指示灯，程序实验了对这8个指示灯的开关跑马控制，实验程序可以编写从l1至l8的循环发亮，在每个发光 二极管发光的同时，数码管显示当前发亮led的序号，比如11、22、33等等。也可让每个二极管闪烁，可以规定闪烁时间为半秒钟或更长，然后再在每一个 led指示灯闪烁的同时，让led数码管显示当前闪烁的指示灯的序号，比如，l1灯闪烁时，数码管显示11字样，l2灯闪烁时，数码管显示22字样等等。 在数模转换这一子函数的编写上，是使用指针数组来写的，dac0832实现da的转换的芯片，实现的功能是输出一正弦波模拟信号，当在端子口接一示波器时，示波器将输出一正弦波图形。主程序流程图如（图6）所示。以上所述是整个系统的功能，所有的程序都已经通过调试试验，实验证明是可行的。

4 结束语

整个系统的软件已经完全通过调试，证明是切实可行的，整个系统的硬件设计是本着单片机系统设计的简单化原则来设计，显的简炼有序，软件编写也非常简单易懂。本系统设计比较适合于在小型系统中应用。