51单片机总线扩IO难题

2万 · 2007-4-30 11:41

51单片机工作在总线方式，准备用1个8位锁存器扩充8个输出口，要求上电时，输出口必须保证为高电平,系统复位时（如按下复位键不放），也要确保输出口为高电平,电路如何实现,问题的关键是上电状态如何为高。

2万 · 2007-4-30 11:43

如果要求上电为低电平，使用74HC273就能实现，该芯片带复位引脚。

3万 · 2007-4-30 12:07

该芯片输出允许端加电阻电容(类似51单片机复位电路)，时间常数够大，使得上电时该芯片输出为高阻态。单片机开始工作后，先锁存数据，再使该芯片允许输出。

2万 · 2007-4-30 12:08

其他，你自己慢慢想...

4万 · 2007-4-30 12:28

总线要加上拉，G端连复位，不过得试试，能否可靠要看总线的逻辑1和复位的逻辑1谁先建立了，该方法甚至可能与IC生产商有关。另一类方法是用三态输出的锁存器或用锁存器＋驱动器的结构，上电输出呈高阻，然后外加上拉，必要时再加一级缓冲，但此类方法仍可能存在暂态问题，要仔细分析。
电路设计的合理性应该总体考虑，在某些需严格避免暂态影响的应用中，最佳方法是在传输通道上加一道逻辑“锁”，如要求特定组合逻辑序列（例两个IO必须按序输出10，而其它组合如01、11、00等无效，位数越多越可靠）甚至特定时序逻辑系列（可用移位寄存器等配合逻辑电路实现）才能打开这道“锁”。

2万 · 2007-4-30 12:45

　　该系统原使用的并行串口扩展芯片GM16C450,并使用了其DTR、RTS、OUT1、OUT2作为4路通用IO输出，此芯片的复位脚与MCU复位脚相连，上电复位时，GM16C450就为高电平输出,现在不想用此芯片了，简化电路，诸位所述方案不太理想。

2万 · 2007-4-30 12:54

3楼所提用阻容控制三态门的OE脚，如果一直按复位键，输出就会不确定啦！4楼朋友提供的第2种办法理论上可行，只是IO输出串联1K电阻后直接驱动8050三极管，上拉电阻用10K肯定太大，用1K上拉是否又太小，而且复位完成后，锁存器的内容立即输出，如果此时单片机出了故障，没有发出锁存FF的指令，输出的内容还是不能确定，会失控的。

4万 · 2007-4-30 12:57

试试377吧，只要复位的逻辑1稍滞后于上拉的逻辑1即可。

2万 · 2007-4-30 14:24

MCU的IO口线是全部用完了，不能动了，楼上推荐用377锁存器，想问上电时377锁存器如果Q输出端为低电平,上拉又有何用，灌电流很大的，会拉低电位。诸位是否用过带预置功能的8位锁存器，2位的倒有现成的如74HC74,实在不行，准备用此来试试了。

3万 · 2007-4-30 14:52

那要用几片？
看来电路板面积有余。

1万 · 2007-4-30 16:04

不稳定状态.其他的没有看明白

2万 · 2007-4-30 16:25

系统原来使用串口芯片16C450的4个控制口，用74HC74，用2片，是不爽。只是找不到好的办法呀!

4万 · 2007-4-30 17:42

377的使能端为高时，其输出不是高阻而是锁存器当前的内容，在芯片上电暂态时，接在总线上的输入、接在复位上的芯片使能和接在MCU IO上的锁存端均存在一个上升沿，只要使能端的上升沿稍滞后，其输出就为高，但这只是理论上的，而且正常工作态按下复位，377的输出将是当前值，不能保证全1。变通的办法可用双输入或门如HC32配合锁存器实现，双输入或门的一输入接锁存器输出，另一输入接复位，相当于加了一道单输入的逻辑“锁”，但此电路需用3片IC才能实现，占用PCB面积较大。

4万 · 2007-4-30 17:50

用HC845、2845、29845等，带预置逻辑，只是未必好买，但其逻辑可轻松用一片GAL实现。

2万 · 2007-5-5 10:19

HC377的G端为输入锁存允许脚，chunyang 的方案我理解了。感谢诸位出谋画策，提出了这么多好的建议，经过多方考虑，最后决定用HC573作为锁存器，输出上拉，HC573的OE脚接公开高电平复位端，根据chunyang的建议，采用"逻辑锁"方式将输出再加一级由单片机控制的门控电路，实现了双保险，虽然不能与原系统完全兼容，但可靠性和简洁性大大提高。