【蓝桥杯单片机组】LED、蜂鸣器与继电器——138-573的外设操作

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0、为什么要使用138-573进行操作

    首先可以我们可以看一下蓝桥杯单片机组使用的实训平台，与138-573关联的外设有8个led，8位8段的数码管，蜂鸣器与继电器，这意味着如果不进行任何其他操作，这几个外设将占用大量的IO口，让本就有限的IO口更加稀缺，而138-573则通过多个外设使用同样的IO口，由138译码器来选择IO口输出到的外设究竟是led / 数码管 / 蜂鸣器与继电器，有效的解决了这一问题，那么接下来我们就来看看他是如何解决的：

1、74HC138

                          

    74HC138集成芯片又称138译码器，简而言之，就是通过A、B、C三个输入端口的输入信号来对Y0~7，8个输出端口进行控制的器件具体输入与输出关系如下图所示

                             

 从图中我们就可以很直观地看出138译码器的选择特性，CBA分别为000时，选择Y0，分别为001时选择Y1，以此类推，实际上就是将CBA对应的二进制代码转为十进制后，对应到后面的八个端口，实现三位选八端的功能

2、74HC02

             

 

    74HC02是或非门，138译码器输出端口中的Y4、Y5、Y6、Y7分别接了一个或非门的一输入端，其另一输入端WR接地，这种用法是起到一个非门的作用，即将Y4~7输入的1变为0，0变为1，例如138译码器输入了100，对应的十进制是4，也就是选中Y4，Y4输出0，其他输出1，那么经由74HC02后输出的Y4C为1，而Y5C，Y6C，Y7C为0

3、74HC573

           

 

    74HC573锁存器，起到锁存信号的作用，比如在单片机运行时首先给了LED一个信号，接着又需要给数码管一个信号，此时的操作是取消对LED的选择，再选择数码管，因此这时候就需要对给LED一个锁存器，使得LED在被取消选中后还保持原来的状态，只有当138译码器再次选中它并改变输入信号时LED状态才会发生改变

    573锁存器的作用还体现在数码管的位选的维持，我们知道数码管首先要进行位选，位选完成后进行段选，这一过程中给位选的信号（即com端的信号）需要一直维持，这也是573的作用所在

    以图中的LED模块为例，对于74HC02输出的Y4C，1代表选中，0代表取消选择，而对于Y4C所连接的74HC573的LE端，LE置1表示数据通过，P0输出到D1~8的数据可以通过到Q1~8，置0表示锁存，即外部P0无法通过改变对D1~8的输出值来改变Q1~8，除非LE被置1，否则Q1~8将不发生变化，这就是信号的锁存

     

4、整体可抽象成如下图所示

 

    对照原理图可以加深对此结构的理解

5、总结

    138-573控制了板子上最为简单的几类外设，因此对它进行基本的掌握很有必要，但开始感到疑惑也没有关系，实践编程环节永远是学习一类单片机的重中之重，在编程与调试中慢慢也能够领悟其中原理

 

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2021/1/12  1:10

Lynn SX in SZ