08 80C51串行扩展技术.ppt

文档介绍：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
80C51 I/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(Intel Integrated Circuit BUS)。
三线制(不包括片选线)主要有两种:
⑴由Motorala公司推出的SPI(Serial peripheral Interface);
⑵由NS公司推出的Micro wire /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MCU I/O线单独寻址,连到扩展器件的片选端CS(若只扩展一片,可将扩展芯片CS接地)。
Micro wire /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(Universal Asynohronous Receiver/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,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。
§8-2 80C51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()发出移位脉冲,频率为fosc/12,RXD端()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,。