基于某单片机地扩展8个输入端口地设计

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1、实用扩展8个输入端口设计摘要：本设计主要利用型号为AT89S52的单片机及并行输入8位移位寄存器74LS165扩展了8个单片机的输入端口，并利用编程软件Keilc51及仿真软件Proteus编写与设计要求匹配的程序并进行了仿真。由于利用汇编语言编写单片机程序循环次数最大为255，故循环次数受限。而利用C语言无限循环语句编写程序则循环次数可以达到很大，可解决此问题。关键词：AT89S52，74LS165，扩展，串行口通信文档实用目录1.设计背景12.设计方案12.1方案一：查询方式和P1口低电平输出12.2方案二：中断方式和P1口高电平输出13.方案实施13.1硬件设计1

2、3.1．1电源电路的设计13.1．2复位电路设计23.1．3时钟电路设计23.1．4并行输入8位移位寄存器74LS165设计33.2软件设计43.2．1流程图设计53.2．2程序的编写与仿真53.3实物制作64.结果与结论64.1设计结果64.2设计结论65.收获与致谢66.参考文献6文档实用7.附件6文档实用附件一：程序6附件二：电路原理图8附件三：程序流程图9附件四：元器件清单10附件五：实物图照片11文档实用1.设计背景随着微电子技术的发展，越来越多的电子产品的设计都向数字化、智能化、自动化方向发展，各种电子设备及通信系统的复杂度、集成度越来越高，大批主导电子产品

3、，如计算机、数字音响、数字电视、数控机床等都广泛应用了单片机技术。为了赶上时代的步伐，同时也为了培养大学生的实际动手能力、开发能力、独立思考能力分析实践能力，将理论应用于社会生产实践的能力，故而开展此次课程设计活动。2.设计方案2.1方案一：查询方式和P1口低电平输出编写程序通过对串行口接收中断标志位RI状态的查询控制程序的执行顺序并利用P1口输出低电平驱动发光二极管显示结果。2.2方案二：中断方式和P1口高电平输出编写程序通过对串行口接收中断标志位RI状态的查询产生中断请求，控制程序的执行顺序并利用P1口输出高电平驱动发光二极管显示结果。由于AT89S52单片机本身的

4、中断数量仅有5个，为了以后功能的扩展、节省中断源且本设计对效率要求不高，故采用查询方式。又考虑到灌电流与拉电流的优缺点，利用P1口输出低电平驱动发光二极管。基于以上两方面的考虑，本设计采用方案一实现设计要求。3.方案实施3.1硬件设计利用并行输入8位移位寄存器74LS165、型号为AT89S52的单片机、电容、电阻、拨动开关、11.0592MHz晶振、桥堆2W10、三端集成稳压器7805、发光二极管等器件完成硬件原理图的设计。文档实用3.1．1电源电路的设计利用桥堆2W10对变压器输出的9V电压进行整流并利用三端稳压器7805对其稳压和变压输出5V电压。其中C4、C5、

5、C6、C7作为旁路电容，滤除高频分量使输出稳定。，具体电路原理图如图3-1所示。3-1电源电路原理图3.1．2复位电路设计为了防止程序出错（如程序跑飞）或操作错误使系统处于死锁状态，需设计复位电路使AT89S51能够摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动程序。当给复位脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可以使AT89S52复位，使程序从0000H单元开始执行。复位电路可采用上电自动复位和按键手动复位两种方式，而按键手动复位又可以分为按键电平复位和按键脉冲复位两种方式。本设计采用按键电平复位方式，电路图如下图3-2所示。文档实用3-2按键电平复位方

6、式电路图3.1．3时钟电路设计时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式，本设计采用内部时钟方式。AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器。C1和C2的典型值通常选择为30pF，本设计采用的电容值为33pF。电容大小会影响振荡器频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶振频率范围通常是1.2～12MHz，本设计采用晶振的频率为11.0592M

7、Hz。晶体频率越高，单片机速度就越快。速度快对存储器的速度要求就高，则要求线间的寄生电容要小。晶体和电容应尽可能与单片机靠近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定、可靠地工作。本设计的时钟电路图如图3-3所示。文档实用3-3时钟电路3.1．4并行输入8位移位寄存器74LS165设计当74LS165的端口1由高到低跳变时，并行输入端的数据被置入寄存器；当端口1为高电平，且时钟禁止端（第15脚）为低电平时，允许TXD（P3.1）串行移位脉冲输入，这时在移位脉冲作用下，数据由右向左方向移动，以串行方式进入串行口的接收缓冲器中。TXD（P3.1）作为移