51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)

前面提到了138译码器,在文章最末,隐约的看出来它的作用(三个 I/O 口,控制8个输出)。是的,只不过那是8个具有约束条件的输出。可见,它只是我们实现 I/O 口复用的芯片之一。于是接下来将抛出第二个芯片——74HC02(四组2输入或非门)。
我们先来看下它的整体原理图:
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第1张图片

什么是四组2输入或非门?接下来看看它的内部图片:
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第2张图片

转换成标准的逻辑门,则如下图所示:
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第3张图片

接下来,再附上74HC02的真值表(对于逻辑门电路的芯片,真值表往往是我们去了解它的控制方式的最重要的角色):
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第4张图片
这样,整个逻辑和输入、输出的关系就十分的明了了。

前面所提到的,本博文的51单片机讲解主要是以CT107D开发板为平台(因为,去分析一些芯片固然是好,但是若有能够对分析进行实践和验证,更有的放矢吧!)。于是,接下来把74HC02的原理图和内部图片分别换成如下图片:

芯片原理图:
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第5张图片

内部逻辑图:
51单片机之外设——74HC138、74HC02、74HC573讲解(二)_第6张图片

这里,请注意两点:
1、其中,这两幅图片与本文前面所示的引脚除了网路标号不同,其它的都是完全一致的(这网络标号Y0~Y7,也与上篇博文所介绍的138译码器对应相连接。例如此图的Y7即为网络标号,它与前面的138译码器的Y7是相连接的)。
2、这两幅图中所出现的“WR”网络标号,是与单片机的P3.6引脚相连接的(具体原理图,可见第二篇博文“什么是单片机?”),可见单片机P3.6处的引脚,为低电平有效。

再回到74HC02原理图,以一个或非门为例(Y7,WR,Y7C),Y7C 由 Y7 与 WR 所决定。跟据或非的逻辑特性。若WR = 0,要想使得 Y7C 为0,则 Y7 必须要输入1(这也跟据真值表进行验证)。于是,结合138译码器,我们则能通过控制P2.5P2.6P2.7口对Y0~Y7进行操作,从而直接对74HC02整体原理图中的Y4C,Y5C,Y6C,Y7C进行操作,而这四个引脚,又连接到下一个芯片——74HC573,(锁存器)。

下一篇,将看到如何通过这三个芯片,实现 I/O 口的复用。为什么要让 I/O 口复用?因为单片机 I/O 口共32个,所以它十分宝贵!

未完待续……

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