将AT89C52用作多功能外围器件使用

摘要：介绍利用at89c52单片机作为多功能可编程接口的方法。该接口具有1个键盘/显示接口，2个16位定时/计数器和1个全双工异步串行通信口。其模块化的设计，可以给用户使用带来许多方便。关键词：多功能接口串行通信软件译码

at89c52（简称89c52）的广泛使用，使单片机的价格大大下降。目前，89c52的市场零售价已经低于8255、8279、8253、8250等专用接口芯片中的任何一种；而89c52的功能实际上远远超过以上芯片。因此，如把89c52作为接口芯片使用，在经济上是合算的。在本人设计的系统中，将89c52设计为多功能可编程接口，其相关程序固化在片内的flashrom中。该芯片（以下简称多功能接口）具有如下功能：①有1个专用的键盘/显示接口；②有1个全双工异步串行通信接口；③有2个16位定时/计数器。这样，1个89c52芯片，承担了3个专用接口芯片的工作；不仅使成本大大下降，而且优化了硬件结构和软件设计，给用户带来许多方便。

1硬件结构

把89c52当作接口使用，接口自身必须尽可能地少占用硬件资源，与主系统之间的连接线也应尽可能少，这样才能少占主机引脚，把更多的资源留给系统。本设计中，主机与多功能接口之间采用串行通信。主机与多功能接口之间有四根连接线：ce、clk、dat、intr。ce用于作片选信号输入端。此引脚为低电平时，主机能与多功能接口进行数据传送。clk为时钟输入端，当主机向多功能接口发送指令时，此引脚电平上升表示数据有效。dat为串行数据输入/输出端。intr为多功能接口输出端。当多功能接口内的数据准备好时，由intr向主机发低电平，通知主机，数据已准备就绪，可以进行读操作。该信号可供主机查询，也可用作发向主机的中断请求信号。

89c52的p0、p1、p2口用作键盘/显示接口。用程序扫描的方法进行键盘输入和显示输出。p0口作为字段口，p1口作为键盘的列输入口，p2作为显示器的字位口以及键盘的行扫描输出口。由于显示器字位口电流较大，p2口需进行电流驱动。该多功能接口最多可连接8个led显示器和1个8×8链盘矩阵。其硬件原理如图1所示。

p3.2、p3.3、p3.6、p3.7分别用作ce、clk、dat和intr信号；而p3.0、p3.1用作异步串行通信数据线rxd和txd；p3.4、p3.5分别是out0/t0和out1/t1信号线。该引脚在定时器工作于连续脉冲方式时，可输出通断比与频率可编程的连续脉冲；工作在计数器方式时，该引脚作为外部计数脉冲输入端输入计数脉冲。

图1

2通信协议

实现多功能接口的关键是主机和多功能接口之间的通信。在本设计中，采用主从方式进行通信，所有的操作都由主机发出操作指令。多功能接口在收到主机发来的操作指令后，对操作码进行软件译码。根据操作码的内容转入相应的工作通道，并从操作数部分获取所需要的数据。

多功能接口采用串行方式与主机通信。串行数据从dat引脚送入芯片，并由clk端同步。当片选信号ce变低后，dat引脚上的数据在clk引脚的上升沿被写入多功能接口的寄存器中。

串行接口的时序如图2所示。

图2