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单片机原理与应用系统设计第05章MCS51单片机系统的并行扩展技术.ppt

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MCS51单片机原理(第五章)PPT课件

MCS51单片机原理(第五章)PPT课件
特殊功能寄存器TMOD的地址为89H，它不能位寻 址，在设置时只能一次写入。
定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外，各位 还可以位寻址（字节地址88H）
5.1.1 定时器方式控制寄存器TMOD
TMOD的格式如下图所示。
控 制 T1
控 制 T0
89H GATE C/T M 1 M 0 GATE C/T M 1 M 0 和T0 类同
5.1.2定时器控制寄存器—TCON（88H）
TCON的格式如下图所示。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
与中断见相下关一的节申请标志位
{ 0：停T0 计数 1：启T0 计数
5.2.1 方式0----13位方式
由TL1的低5位和TH1的8位构成13位计数器（TL1的 高3位无效）。计数外部脉冲个数：1～8192(213) 定时时间(T=1s)：Ts ～8.19*T ms，工作方式 0的结构见下图：
由图中的逻辑电路可知，当GATE＝0时，只要TR1 ＝1就可打开控制门，使定时器工作；当GATE＝1 时，只有TR1＝1且INT1＝1，才可打开控制门。 GATE，TR1，C／T的状态选择由定时器的控制寄 存器TMOD，TCON中相应位状态确定，INT1则是 外部引脚上的信号。
5.2.2 方式1----16位方式
与方式0基本相同，区别仅在于方式1的计数器TL1 和TH1组成16位计数器，从而比方式0有更宽的定 时/计数范围。计数外部脉冲个数：1～65536(216) 定时时间(T=1s)：Ts ～ 65.54*T ms
5.2.3 方式2----8位自动重装初值方式

最新单片机应用技术第五章MCS51系统扩展技术PPT课件

最新单片机应用技术第五章MCS51系统扩展技术PPT课件
则: 6116地址范围是B800H ~ BFFFH。
同理， P27 P25 P24 P23假定全为0
则: 6116地址范围是 0000H ~ 07FFH；
再设P27选中6116 （设P26 P25 P24 P23全为1）
则：地址范围是7800H ~ 7FFFH
可见：存储器芯片在系统中地址分布由两个因素决定：
3、应用
例、利用单片机及DAC 0832产生阶梯波， DAC 0832采用单缓冲方式，定时1ms， 增幅10，10ms一循环。
v
1ms
0
t
解：
START： MOV A，#00H
MOV DPTR，#7FFFH ；转换器地址
MOV R1，#0AH
；10个台阶（10ms）
LOOP： MOVX @DPTR，A
74LS373锁存地址。
A10 ~ A8 A7 ~ A0
D7 ~ D0 CB
3、控制线的连接 对存储器来讲控制线无非是：芯片的选通控制、读写控制。 单片机与外部器件数据交换要遵循两个重要原则： 一是，地址唯一性，一个单元一个地址。
二是，同一时刻，CPU只能访问一个地址，即只能与一 个单元交换数据。
× × × × × A10A9A8A7······A0 6116
25 = 32
2KB
上式中：“×”表示0或1。
即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪 2KB不能确定——地址浮动。
只有限定A15······A11的取值才能确定6116在系统中的 地址范围。如，P2.6 = 0 ，选中6116的/CS线。设P2.7 P2.5 P2.4 P2.3假定全为1
三、8155的工作方式与基本操作 有三种基本操作： 1、作单片机片外256B数据存储器 IO//M=0，与其它数据存储器统一编址。用MOVX访问。 2、作扩展I / O口使用

第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M

第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M

(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。例如用4行、
4列线构成的16个键的键盘，可使用一个8位I/O口线的高、低4 位口线的二进制数的组合表示16个键的编码，如图5.4(a)所示。 各键相应的键值为88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、 41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键 值编码软件较为简单直观，但离散性大，不便安排散转程序的 入口地址。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转 ；检测3号键是否按下，按下转 ；检测4号键是否按下，按下转 ；检测5号键是否按下，按下转 ；检测6号键是否按下，按下转
；0号键功能程序
；0号键功能程序执行完返回 ；0号键功能程序
JMP START
……………………… PROM7： ……………………… JMP START …
；1号键功能程序执行完返回
；7号键功能程序 ；7号键功能程序执行完返回
第5章 MCS–51单片机的接口与应用
5.1.4 行列式键盘
行列式键盘又叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构， 按键设置在行列的交点上。例如4×4的行列结构可组成16个键 的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省I/O口线。 1．行列式键盘的接口 行列式键盘的接口方法有许多，例如直接接口于单片机的 I/O口上；利用扩展的并行I/O接口；用串行口扩展并行I/O口接 口；利用一种可编程的键盘、显示接口芯片8279进行接口等。 其中，利用扩展的并行I/O接口方法方便灵活，在单片机应用系
MOVX @DPTR，A

《MCS51系列单片机》PPT课件

《MCS51系列单片机》PPT课件
的 方 式 字 为 82H （ 10000010B ） ， C 口 置 位 / 复 位 字 为 0FH （ 00001111B ） ， 8255A的方式字及置位/复位控制字地址为7FFFH。 程序如下：
ORG 0000H LJMP START ORG 0030H
DSP8255: MOV DPTR, #7FFFH ; 数据指针指向8255A控制口
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3
3．典型扩展电路 MCS-51外扩存储器时应考虑： （1）锁存器的选择与连接； （2）片选信号产生的方法，编址电路设计； （3）存储器的选择与连接。 访问程序存储器的控制信号： ALE ——地址锁存信号 PSEN ——片外程序存储器读信号 EA ——片内/外程序存储器访问选择信号， EA=0：访问片外；EA=1：访问片内。
3# 6264的 地址范围分别为：
8031 单片机外扩16KB程序存储器和8KB数据存储器。0000H～1FFFH,
16KB程序存储器：两片2764芯片
2000H～3FFFH,
8KB数据存储器：一片6264芯片
4000～5FFFH。
编址方法：采用全地址译码方式，P2.7用于控制2―4译码器的工作，P2.6,
P0口经地址锁存器——A0R~DA7 ； P2.0～PO2E.4——WRA8~A12 。
控制线：ALE接373的LE， 接RAM的 、 接RAM的 WE ，用线选法
实现片选 ， P2.5—— CE 。
精选课件ppt
6
[例题] 在上页图的数据存储器扩展电路中，将片内RAM 以50H单 元开始的16个数据，传送片外数据存储器0000H开始的单元中。
I/O 端 口 地 址 与 外 部 数 据 存 储 单 元 地 址 统 一 编 址 为 0000H ～ FFFFH（64KB）；

第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展

第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展

0000 0000 0000)
最高地址07FFH(A15 A14 A13 A12 A11 A10…A0 = 0000 0111 1111 1111)
6.2.1 扩展EPROM型程序存储器
由于P2.3~P2.6的状态与该芯片2716的寻址无关，所以 P2.3~P2.6可为任意状态，从0000至1111共有16种组合，因 此实际上该2716芯片可有16个地址范围。这种多地址范围的 重叠现象是线选法本身造成的，因此地址范围的非惟一性是 线选法的一大缺点。
第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展
本讲要解决的问题？ 单片机作为一个芯片级的微型计算机，是工业测控领域 里广泛使用的一种机型，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，它 具备运行应用程序的基本条件，所提供的资源能够满足一般
应用系统的需求，然而对于一些特殊的情况，其内部资源也 显得不够用(比如，程序存储器的容量太小，不能容纳更大 的应用程序)，且必须通过在单片机芯片外围的扩展才能达 到应用系统的要求。那么，如何对单片机的资源进行扩展， 进行资源扩展过程中要注意哪些问题呢？
6.2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM兼有程序存储器和数据存储器的特点，既可以作 为程序存储器，又可以作为数据存储器使用。 典型的EEPROM芯片有：2816（2K×8位）、2817（2K×8 位）、2864A（8K×8位）等。
6Hale Waihona Puke 2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM对硬件电路无特殊要求，操作简便。早期设计的 EEPROM是依靠片外高电压进行擦写，近期已将高压电源集成 在芯片内，可以直接使用单片机系统的5V电源在线擦除和改 写；在芯片的引脚设计上，8KB的EEPROM 2864A与同容量的 EPROM 2764和静态RAM 6264是兼容的，给用户的硬件设计和 调试带来了极大的方便。 EEPROM具有ROM的非易失性，又具有RAM的随机读／写特 性，每个单元可以重复进行1万次改写，保留信息的时间可

单片机原理及应用(C51版)第5章MCS-51单片机PPT课件

单片机原理及应用(C51版)第5章MCS-51单片机PPT课件

定时器/计数器T0工作模式2逻辑结构框图
-
16
4. 工作模式3 工作模式3对T0和T1大不相同。若将T0设置为模式3，
TL0和TH0被分成为两个相互独立的8位计数器。
5. 波特率发生器 定时器T0和T1可同时工作在不同的工作方式。在定时器
T0工作在模式3时，尽管TR1和TF1被T0占用，但T1仍可 通过M0M1设置其工作模式为0～2。此时，T1常用作串 口的波定特时率器/发计生数器器T。0工作模式3逻辑结构框图
定时器/计数器1
串行口
-
6
5.1.3 MCS-51中断响应过程
MCS-51系列单片机的中断响应过程可分为中断响应、 中断处理和中断返回三个阶段。
1. 中断响应 CPU响应中断的条件主要有以下几点： （1）有中断源发出中断请求； （2）中断总允许为EA=1，即CPU开中断； （3）请求中断的中断源的中断允许位为1
{
TH0 =0-50000 / 256;
//重新装入初值
TL0 =0-50000 % 256;
while(!TF0) ;
//等待T0溢出
TF0 = 0;
//清除溢出标志位
i ++;
//软件计数加1
if(i == 10)
{
led = ~led;
// P1.0取反输出
i = 0;
//软件计数器清0
}
}
}
（2）TCON寄存器 TCON是定时器/计数器0和1（T0、T1）的控制寄存器， 同时也用来锁存T0、T1的溢出中断请求标志和外部中断请
求标志。
（3）SCON寄存器 SCON为串行口控制寄存器，其中的低两位用作串行口中 断请求标志。

2024版51单片机ppt课件


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51单片机ppt课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机，是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数， 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0（13位定时/计数器）、模 式1（16位定时/计数器）、模式2（8 位自动重装载定时/计数器）和模式3 （特殊功能寄存器）。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果，如完成的实验、 项目、作业等，并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处，如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等，并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求，制定未来的学习计划和 目标，如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。

电子教案与课件：《单片微机原理及应用基础教程》 第5章 单片机系统扩展的原理及方法

以下介绍常用的总线驱动器芯片74LS244与 74LS245。
Micro Control System 51 Series
机械电子工程系
主讲：陈慧
8
2. 总线驱动器74LS244及74LS245
双向三态数据缓冲器。 含16个三态驱动器， 分两组，每方向8个
驱动方向控制端，若
DIR=1，驱动方向左
→右；若DIR=0，驱
该端低电平时三态门打开； 当G=1，输出同输入； 高电平时，输出呈高阻。 当G由1变为0时，输入数据打入锁存器保存。
Micro Control System 51 Series
机械电子工程系
主讲：陈慧
7
5.1.2 常用扩展器件简介
2. 总线驱动器芯片
51单片机的并行总线端口P0~P3的驱动能力很 有限（例如P0用作输出可驱动8个LSTTL负载，其输 出电流约为800μA），因此常常需要进行总线驱动。
机械电子工程系
主讲：陈慧
22
1. EPROM2764主要引脚定义
13位地址线
8位数据线
输出允许 信号端
机械电子工程系
Micro Control System 51 Series 主讲：陈慧
片选端
23
2. 程序存储器与CPU的连接方法
➢ 地址线的连接: 1）字选: 把存储器的地址线与系统地址线对应相连 2）片选线: 线选法或译码法
片选的实现方法
译码法
译码法是系统地址线经过译码器译码后，以其译码输 出作为存储器（或I/O）芯片的片选信号。译码法又分为全 译码和部分译码两种。
➢ 全译码 全译码方式下，每一个片选信号的地址均是唯一的。
➢ 部分译码 部分译码方式下，每一个片选信号的地址不唯一。但
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5.1 单片机并行扩展概述
5.1.1 单片机的外部扩展总线 5.1.2 系统扩展常用芯片 5.1.3 系统扩展的寻址方法
5.1 单片机并行扩展概述
单片机扩展系统框图
5.1.1 单片机的外部扩展总线
单片机的外部扩展总线： MCS-51单片机内部有地址总线、数据总线和控制总线，内部部 件的运行和操作要依靠这三种总线。在进行系统扩展时，需要利 用这三种总线把外部芯片与单片机连接为一体。
⑤ 扩展芯片的地址范围：最低地址：当A0～A10取值为 00000000000时；最高地址：当A0～A10取值为 11111111111时。该连接方式程序存储器的地址范围是 0000H～07FFH，同时，0800H～0FFFH、1000H～ 17FFH、……，也是其地址范围。这种地址范围重叠是由线选 法造成的。
5.2.1 程序存储器的扩展
程序存储器扩展： MCS-51单片机的程序存储器为只读存储器，目前使用最多的
是EEPROM存储器芯片，EPROM芯片已很少采用，但其使用方法 和EEPROM相同。这些存储器的型号有：
EPROM：2716，2732，2764，27128，27256，27512； EEPROM：2864，2817等。
在MCS-51单片机中，扩展的I/O口采取与数据存储器相同的寻 址方法。所有扩展I/O口以及通过扩展I/O口连接的外设均与片外 数据存储器统一编址。 扩展I/O口所用芯片主要有通用可编程I/O芯片和TTL、CMOS锁 存器、缓冲器芯片等。
第5章 MCS-51单片机系统的并行扩展技术
5.1 单片机并行扩展概述 5.2 外部存储器的扩展 5.3 并行I/O接口的扩展 5.4 键盘与显示器的接口技术 5.5 并行A/D和D/A转换器接口
第5章 MCS-51单片机系统的并行扩展技术
内容提要： 本章学习MCS-51单片机的并行扩展技术。首先介绍并行扩 展的原理和常用芯片，然后详细给出程序存储器扩展、数据 存储器扩展、I/O口扩展、8155综合扩展、8279键盘和显示 器扩展、并行A/D和D/A扩展的原理和具体应用实例。
5.1.2 系统扩展常用芯片
系统扩展常用芯片： 1.锁存器 锁存器在地址扩展中的作用就是锁存地址。地址锁存器可使
用带三态缓冲输出的8位锁存器74HC373，常简称74373或 373。
5.1.2 系统扩展常用芯片
74HC373芯片引脚图
74HC373常用连接方法
5.1.2 系统扩展常用芯片
系统扩展常用芯片： 2.缓冲/驱动器 由于单片机功率有限，故每个I/O管脚的驱动能力有限。因
H
X
高阻
高阻
74HC245的真值表
5.1.2 系统扩展常用芯片
系统扩展常用芯片： 3.译码器 译码器有变量译码器、代码译码器和显示译码器等，在此仅介
绍用作地址 译码的变量 译码器 。 常 用译码器有 74HC138和 74HC139等。
5.1.2 系统扩展常用芯片
74HC245的读写操作原理图
5.1.2 系统扩展常用芯片
74HC138引脚图
74HC139引脚图
5.1.3 系统扩展的寻址方法
系统扩展的寻址方法： 系统扩展的寻址方法是指当单片机扩展了存储器、I/O接口等
外围接口芯片之后，寻找这些芯片的地址的方法。 包括： 1.线选法寻址 2.译码法寻址
5.1.3 系统扩展的寻址方法
线选法寻址的单片机接线图
5.1.3 系统扩展的寻址方法
5.1.1 单片机的外部扩展总线
单片机的并行总线
5.1.1 单片机的外部扩展总线
单片机系统扩展所用到的控制线主要有如下几根： ① ALE：作为低8位地址锁存的选通信号； ② #PSEN：作为扩展程序存储器的读选通信号； ③ #RD，#WR：作为扩展数据存储器和外接I/O口芯片的读、写选 通信号。
5.2.2 数据存储器的扩展
单片机扩展外部数据存储器原理框图
5.2.2 数据存储器的扩展
扩展2K数据存储器的单片机系统
5.3 并行I/O接口的扩展
MCS-51单片机共有4个8位并行I/O，这些I/O口一般不能完全 供用户使用。但是在有些情况，即使4个I/O口全部外用，也不能 满足要求。此时，需要对单片机应用系统进行I/O口的扩展。
② 数据线的连接：程序存储器的数据输出引脚与P0口对应连接。 ③ 控制信号线的连接：单片机的外部存储器选通信号#PSEN与
2716的#OE端相接，以便进行存储单元的读出选通。
5.2.1 程序存储器的扩展
④ 片选线的连接：本例采用线选法，选取高位地址线P2.7作为芯 片选择信号，与2716的#CE端相连。
线选法寻址地址分配表
5.1.3 系统扩展的寻址方法
译码法寻址的单片机接线图
5.1.3 系统扩展的寻址方法
线选法寻址的单片机接线图
5.2 外部存储器的扩展
单片机可以根据需要在片外扩展程序存储器和/或数据存 储器，本节介绍采用并行总线结构进行扩展的方法。
5.2 外部存储器的扩展
5.2.1 程序存储器扩展 5.2.2 数据存储器扩展
5.2.1 程序存储器的扩展
扩展2K程序存储器的单片机系统
5.2.1 程序存储器的扩展
① 地址线连接： 2716的存储容量为2k×8bit，需11位地址 （A10～A0）进行存储单元的选择。为此先把芯片的A7～A0 与地址锁存器的低8位地址输出对应连接，剩下的高位地址 （A10～A8）与P2口的P2.2～P2.0相连。
此，为驱动负载，往往采用缓冲/驱动器。74HC245是常用的 数据缓冲/驱动器，也简称245，其输入阻抗高，输C245引脚图
74HC245常用接法
5.1.2 系统扩展常用芯片
输入
输入/输出
#OE
DIR
An
Bn
L
L
A=B
输入
L
H
输入
B=A
5.2.2 数据存储器的扩展
数据存储器扩展： MCS-51单片机的数据存储器分为片内存储器和片外存储器，它
们占用不同的地址空间。片外数据存储器最大可扩展64KB，一般采 用静态RAM型芯片进行扩展。
在51单片机系统中，可以用做数据存储器的芯片主要是静态存储 器，常用芯片有2K×8位的RAM 芯片6116，16K×8位的RAM芯片 62128，32K×8位的RAM芯片 62256，64K×8位的RAM芯片 62512等。