基于AT89S2051單片機串行通信接口的I/O擴展技術研究

摘 要： 白色智能家電產品多以單片機進行控制。這一類產品的特點是體積較小，需要外部輸入的信息和對外輸出的信息多，因此要求單片機體積小且I/O多。通過對基于單片機的串行通信接口與并入串出移位寄存器74LS166配合進行輸入口擴展的關鍵技術進行研究，提出解決數據錯位的方法。

關鍵字： AT89S2051； 數據錯位； 串行通信； 74LS166

中圖分類號： TN95?34； TP391.4 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）07?0160?03

在單片機的控制系統中，經常會進行I/O口擴展，常用擴展方法有：利用單片機提供的三總線（數據、地址、控制）技術配合通用的數據寄存器、數據緩沖器（74LS373、273、244、245等）進行I/O擴展，也可以利用I/O擴展專用芯片（8255、8155等）進行I/O擴展。在實際的控制器中，由于控制板體積限制，采用體積較小簡化版的單片機（如AT89S2051），但這類單片機I/O少，且不能提供三總線，如何實現I/O擴展？在一款家電產品的控制器設計時，利用AT89S2051單片機的串行異步通信接口進行配合并入串出移位寄存器74LS166進行輸入口擴展，但在設計仿真時，遇到讀入數據錯位的問題，下面就這一問題的解決方法進行探究。

1 軟硬件設計

1.1 硬件電路

AT89Sxx系列單片機都提供有一個全雙工串行異步通信接口TXD（P3.1）和RXD（P3.0），其工作方式有四種，方式1、2、3主要用于單片機與其他設備的數據通信，在此不做討論；方式0稱為移位寄存器方式，與外部移位寄存器配合可以用于I/O擴展，此時單片機的RXD端作為數據的發送和接收，TXD端作為單片機提供給外部移位寄存器的移位時鐘。利用單片機TXD、RXD與外部并入串出移位寄存器74LS166進行8位輸入口擴展，也可以通過串級擴展更多位輸入口。……