藍橋杯單片機資源擴展方式說明（IO&MM）

ID:355619 · 發表于 2018-6-20 23:21

單片機資源擴展方式說明（IO&MM）

---CT107D單片機綜合訓練平臺

  CT107D 單片機綜合訓練平臺具有 IO 擴展模式和存儲器映射（MM）擴展模式，可以通過調節板上跳線J13進行配置。其中 IO擴展模式較為容易理解，存儲器映射擴展模式可以直接通過XBYTE 關鍵字來操作部分資源，能夠大大簡化外設資源程序設計，下面將舉例說明兩種擴展方式。

1.  IO口擴展方式
平臺將單片機P25、P26、P27 接入到74HC138譯碼器的三線輸入端口，由此我們可以通過 P25、P26 和 P27 引腳控制 38 譯碼器的輸出端口 Y[0...8]；通過板上的擴展模式配置跳線J13，將譯碼器輸出端口Y[0…8]與GND經過或非門輸出，作為74HC573的片選信號，即實現了IO擴展方式：
#include "reg52.h"

sbit LCD_E = P1^7;
//主函數
void main(void)
{
LCD_E = 0; //將 LCD 模塊禁能，防止LCD 模塊對總線狀態的影響
while(1)
{
/* 注釋1：通過此句代碼將P2.7 = 1，P2.6 = 0，P2.5 = 0，不改變P2口其它引腳
狀態。由 138譯碼器的真值表可以知道此時譯碼器輸出端Y4 處于低電平狀態；因為
為 IO編程方式，所以Y4和 GND一起經過或非門后，輸出高電平，并連接到573
鎖存器的使能端口，將573 鎖存器“打通“，此時鎖存器輸出端與單片機P0口狀態一
致。*/
P2 = ((P2&0x1f)|0x80);
/* 注釋 2：因為 573 鎖存器已經“打通“，現在通過 P0 口輸出 0xff，573 鎖存器的輸
出端也將輸出0xff，從而將所有LED熄滅。*/
P0 = 0xff;
/* 注釋3：通過此句代碼將P2.7 = 0，P2.6 = 0，P2.5 = 0，不改變P2口其它引腳
狀態。由 138譯碼器的真值表可以知道此時譯碼器輸出端Y4 處于高電平狀態；因為
為 IO 編程方式，所以 Y4 和 GND 一起經過或非門后，輸出低電平，并連接到 573
鎖存器的使能端口，將573 鎖存器“鎖存“，此時鎖存器將輸入鎖存，輸出端口數據不
再受到P0 口影響。*/
P2 &= 0x1f;
/* 一小段延時函數  */
delay();
/*與注釋1 相同*/
P2 = ((P2&0x1f)|0x80);
/* 注釋2：因為 573鎖存器已經“打通“，現在通過P0 口輸出0x00，573鎖存器的輸
出端也將輸出0x00，從而將所有LED點亮。*/
P0 = 0x00;
/*與注釋3 相同*/
P2 &= 0x1f;
delay();
}
}
  與上例相同，如果想使用執行機構模塊（蜂鳴器、繼電器、電機等外設），需要做的無
非是“打通”與執行結構連接的鎖存器，進行操作，操作結束后， “鎖存” ，程序片段如下：

#include "reg52.h"

sbit LCD_E = P1^7;
sbit RELAY = P0^4;
//主函數
void main(void)
{
LCD_E = 0; //將 LCD 模塊禁能，防止LCD 模塊對總線狀態的影響
while(1)
{
/* 注釋 1：通過此句代碼將P2.7 = 1，P2.6 = 0，P2.5 = 1，不改變P2口其它引腳
狀態。由 138譯碼器的真值表可以知道此時譯碼器輸出端Y5 處于低電平狀態；因為
為 IO編程方式，所以Y5和 GND一起經過或非門后，輸出高電平，并連接到573
鎖存器的使能端口，將573 鎖存器“打通“，此時鎖存器輸出端與單片機P0口狀態一
致。*/
P2 = ((P2&0x1f)|0xA0);
/* 注釋2：因為573鎖存器已經“打通“，現在通過P0.4 輸出高電平，相應的573 鎖
存器的輸出端也將輸出高電平，控制繼電器  */
RELAY = 1;
/* 注釋 3：通過此句代碼將P2.7 = 0，P2.6 = 0，P2.5 = 0，不改變P2口其它引腳
狀態。由 138譯碼器的真值表可以知道此時譯碼器輸出端Y5 處于高電平狀態；因為
為 IO 編程方式，所以 Y5 和 GND 一起經過或非門后，輸出低電平，并連接到 573
鎖存器的使能端口，將573 鎖存器“鎖存“，此時鎖存器將輸入鎖存，輸出端口數據不
再受到P0 口影響。*/
P2 &= 0x1f;
/* 一小段延時函數  */
delay();
/*與注釋1 相同*/
P2 = ((P2&0x1f)|0x80);
/* 注釋2：因為573鎖存器已經“打通“，現在通過P0.4 口輸出低電平，相應的573
鎖存器的輸出端也將輸出低電平，控制繼電器  */
RELAY = 0;
/*與注釋3 相同*/
P2 &= 0x1f;
delay();
}
}

2.  存儲器映射擴展方式
51 單片機可以外擴64K 字節的RAM和ROM空間，傳統的8051單片機具有16 位地
址總線和 8 位數據總線，其中 P0 口作為數據和地址低字節的復用端口，P2 口作為高 8 位
地址線。CT107D 單片機綜合訓練平臺的存儲器映射擴展方式（MM），是一種可以像操作
外部 RAM存儲器一樣，操作LED指示燈、執行結構（蜂鳴器、繼電器等..）、數碼管、 82C55
等外設資源的擴展方式，當然實現這樣的操作，是與 CT107D 單片機綜合訓練平臺的硬件
設計具有關聯性的。舉例說明，在上面IO擴展方式里已經介紹過，如果我們希望通過程序
點亮或者熄滅LED 指示燈需要進行如下操作：
  2.1 IO擴展方式代碼片段:
P2 = ((P2&0x1f)|0xA0);
P0 = 0x00; // LED = 0xff;
P2 &= 0x1f;
  如果，我們將擴展方式配置跳線配置為存儲器映射擴展方式(MM)，我們可以通過以下
簡單代碼來實現其操作：
XBYTE[0x8000] = 0x00; // XBYTE[0x8000] = 0xff;
  到現在存在的疑問是，LED 指示燈模塊的地址：0x8000是如何確定的呢？由CT107D
單片機綜合訓練平臺的硬件電路圖我們可以知道，當 P2.7 = 1; P2.6 = 0; P2.5 = 0;(其它地
址線不需要關心)，即可將與 LED 指示燈模塊連接的 74HC573“打通” ，此時可以通過 P0
口控制 LED 指示燈的狀態，因此，LED 指示燈模塊的地址為 0x8000；由此類推，我們可
以知道執行機構模塊的操作地址為 0xA000，數碼管段碼端的操作地址為 0xE000，數碼管
位選端口的操作地址為0xC000 等等。
  下面來看一個具體實例：
#include "reg52.h"
#include "absacc.h"
sbit LCD_E = P1^7;

//主函數
void main(void)
{
LCD_E = 0; //將 LCD 模塊禁能，防止LCD模塊對總線狀態的影響
while(1)
{
      XBYTE[0x8000] = 0x00; //LED 指示燈全部點亮
      /* 一小段延時函數  */
      delay();

      XBYTE[0x8000] = 0xff; //LED指示燈全部熄滅
      delay();
}
}
  MM編程方式，能夠簡化程序設計，這一點在數碼管動態掃描顯示的代碼部分體現的尤
為明顯，由于這種擴展方式占用單片機P3.6引腳，在使用4X4矩陣鍵盤時，不建議使用這
種擴展方式。
數碼管顯示程序片段

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藍橋杯單片機資源擴展方式說明（IO&MM）

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