南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） B8255的4个寄存器。口地址选择见表3.6。8255的输入端直接与8031的P0口连接。此次设计，8255A的PA口已为工作方式选择端口；PB口作为直接信号输入端口；PC口作为直接信号输出端。8255A扩展I/O电路原理图如图3.18(a)所示。 与8255A芯片相似，8155芯片也可与8031芯片直接连接。8155的片选信号CE接74LS138译码器的Y7 ，它的读控制端RD、写控制端WR、地址锁存信号输入端ALE分别接8031的RD、WR、ALE端，复位控制端RESET接外部复位电路，输入端AD0—AD7分别接8031的P0.0—P0.7。此次设计，8155的PA口和PC口已用作编辑键盘信号的输入输出端；PB口可作为直接的信号输入端用于收信。8155芯片扩展I/O接口原理图如图3.18（b）所示。 C+5U1040123456781213VccP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT0,P3.2INT1,P3.3VssP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.720393837363534333221222324252627288D0D1D2D3D4D5D6D7U17A131A142A153456GNDABCG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7GNDVcc74LS138GNDC11104μ+5D7D6D5D4D3D2D1D0A0A1A2A3A4A5A6A72569121516191063589365A1A02728293031323334 1514131211109716/CSRESETA1A0/WR/RDQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D7D6D5D4D3D2D1D0GNDC12311518191716/EARESETXTAL2XTAL1/RD/WR10113029LE/OEVccD0D1D2D3D4D5D6D7PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0D 347813141718RXD,P3.0TXD,P3.1/ALE/PESN111201011121317161514+5GND 图3.17 8255与8031连接图 24 2524232221201918PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA01415T0,P3.4T1,P3.5A13A14A15GNDU1974LS373373839401234U688255D7D6D5D4D3D2D1D0635893652728293031323334373839401234D7D6D5D4D3D2D1D0PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0R42R43R44R45R46R47R48R49/CSRESETA1A0/WR/RDPA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA01011121317161514+5E0E1E2E3E4E5E6E7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB72524232221201918 A1 1 1 0 0 JP3826585U87654321+5P8P7P6P5P4P3P2P1R86P0R87P1RP828R89P3RP940R9P51RP962R9P7310K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10K10KE0E1E2E3E4E5E6E7 A0 1 0 1 0 表3.6 8255的口地址选择 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） （a） JP4H4R35P0U65PB1R7310KU66P2U67R38P310KPB3R7510KPB2R7410KR7910KPB7+5GND4R7810KPB6U72P7P1H5R36H6R37H710K10K10KR7210KR7710KPB5U71P6U64PB0R7610KPB4U70P5U69P4H0H1H2H3H4H5H6H712345678+53GND25 寄存器 R2710KU22E0U35H0E4R2810KU23E1U36H1E5输出寄存器C（C口） 输出寄存器B（B口） 输出寄存器A（A口） 控制寄存器（控制口） R2910KU24E2U37H2E6R3010KU25E3U38H3E7+5GND25南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）
U731213141516171819AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB721222324252627282930313233343536373839125R9810KR9910KR10010KR10110KR10210KR10310KR10410KR10510K8910711CERDWRIOALE6TMR OUTPC0PC1TMR INPC2PC3PC4RESETPC53+54+5R9410KJ0U74U78R106+510KNetLabel529JP5+5R9510KJ1U75U79R107+510KNetLabel528+5R9610KJ2U76U80R108+5J0J1J2J3J4J5J6J710KNetLabel527U77U81R109+512345678Title+5R9710KJ310KNetLabel526SizeA2Date:File:NumberGND52008-5-26D:\\proteldxp正式版\\..\\1.SCHDOC6（b）
图3.18 I/O口扩展电路原理图
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南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 图3.18中，输入输出信号全部经光电耦合电路，光电耦合电路如图3.19所示： 图3.19 光耦电路图 +5R10810KGNDR10910K+5图中，当有信号输入时，如果是低电平，发光二极管导通发光，三极管导通，输出低电平，即接收了低电平；相反，如果是高电平输入，发光二极管截止，三极管不导通，输出高电平，即接收到了高电平。同理，当有信号输出时，二极管如果接收的是低电平，则导通发光，三极管导通，输出低电平；相反，如果二极管接收到的是高电平，则截止不发光，三极管也截止，则输出高电平。 3.5 显示电路设计 3.5.1 数字动态显示电路设计 显示电路是为了实现人机交流信息而设计 的，由于需要三排LED动态显示，所以要有从CPU，选用89C2051芯片作为从CPU来控制显示器。显示器选用控制简单、价格低廉的LED显示器。 所采用的89C2051，属于CMOS高性能8位单片机，自带2K字节内闪可编程、可擦除只读存储器。管脚封装为20引脚，与8751相比只去掉图3.20 89C2051引脚图 P0口、P2口，片内都一个模拟电压比较器，结构紧凑，体积小。用它设计产品，外围元器件少，接口技术简单，缩小电路板面积，成本低，开发容易，可广泛 应用于小型简单不需很多I/O口控制的各种智能产品设计。89C2051的引脚图如图3.20所示。 作为从CPU的89C2051芯片与8031芯片的连接如图所示3.21所示。电路图中，89C2051芯片的P1口是双向8位I/O端口，由于P1.2—P1.7引脚有内部上拉电阻，所以它可与锁存器的输出端直接连接，而P1.0和P1.1需要外部上拉电阻，要分别接R23和R24两个5K的电阻。P1口P1.0—P1.7分别接锁存器74LS273的输出端口Q1—Q8，74LS273的输入端D1—D8分别接8031的P0口D0—D7，27 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）
它的选通输入端11引脚写控制输入端WR控制，当WR↑时，74LS273的11脚产生上升沿↑，开始触发D→Q。P3.2接法与74LS273的11脚接法相同。复位输入端RST的接法采用的常用复位接法，在没有按下按钮S10时，+5V的电源给电容C7充电，节点处为高电平，经反向器变为低电平，即RESET端的输入信号为低电平。相反，当按下按钮S10时，电容C1放电，节点处为低电平，经反向器输出高电平，RESET端因为接收了高电平，从而实现了复位，该引脚上只要有两个机器周期的高电平即可复位89C2051， 电阻R19取值10KΩ与+5V电A12源相连，电阻R18取值30Ω与按钮S10相连，电容C7取值10μF。振荡器反相放大器内部工作时钟电路输入端XTAL1和振荡器反相放大器的输出端XTAL2接法和8031单片机相同。89C2051的P3.7接8031的P3.0脚[6]。 与89C2051相连的显示器是单片机应用系统人机对话中常用的输出装置，LED显示器由于其简单的结构和低廉的价格，对于要求不是很高的经济型数控螺纹车床控制系统来说是一个很好的选择。LED显示器是由发光二极管构成的 +5S10SW-PBR1830ΩC7R1910K110μU152GNDGNDB+5U4D02D13D24D35D46D57D68D79U1A132111GNDCLKCLR74LS273GND30pFC8D1D2D3D4D5D6D7D8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q81213141516171819Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8U1620123456789VccGNDRSTP1.7P3.0P1.6P3.1P1.5XTAL2P1.4XTAL1P1.3P3.2P1.2P3.3P1.1P3.4P1.0P3.5P3.789C2051101918171615141312115KR245K+5R25Q8Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q15KR265KR27GNDC10104μGND2Y2112MHZC930pFQ1Q2Q1Q2U18A131A142A153456GND8D0D1D2D3D4D5D6D7ABCG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7GNDVcc74LS138GNDC11104μ+51514131211109716+5C40123456781213U10VccP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT0,P3.2INT1,P3.3VssP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.720393837363534333221222324252627281415T0,P3.4T1,P3.5A13A14A15311518191716/EARESETXTAL2XTAL1/RD/WR10113029RXD,P3.0TXD,P3.1/ALE/PESN图3.21 89C2051,74LS273与8031连接 D28