MCS51系列单片机一.ppt

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1、2MCS-51系列单片机系统的扩展能力系列单片机系统的扩展能力 片外扩展存储器：片外扩展存储器：u数据存储器：数据存储器：为为216=64KB，地址范围为，地址范围为0000HFFFFH；u程序存储器：程序存储器：为为216=64KB，地址范围为，地址范围为0000HFFFFH；u允许片外程序存储器和数据存储器的地址重叠允许片外程序存储器和数据存储器的地址重叠。I/O接口的编址方法：接口的编址方法：独立编址与统一编址。独立编址与统一编址。uMCS-51单片机采用了单片机采用了统一编址统一编址方式；方式；uI/O端端口口地地址址与与外外部部数数据据存存储储单单元元地地址址统统一一编编址址为为00

2、00HFFFFH（64KB）；）；u扩展扩展I/O接口占据的数据存储器的地址。接口占据的数据存储器的地址。方法：方法：直接以系统空闲的高位地址线作为外部芯片的片选信号。直接以系统空闲的高位地址线作为外部芯片的片选信号。优点：优点：简单明了，无须另外增加硬件电路。简单明了，无须另外增加硬件电路。缺点：缺点：寻址范围不惟一，地址空间没有被充分利用，可外扩芯片的个数较少。寻址范围不惟一，地址空间没有被充分利用，可外扩芯片的个数较少。适用对象：适用对象：适用于小规模单片机应用系统中片选信号的产生。适用于小规模单片机应用系统中片选信号的产生。2.2.全地址译码法全地址译码法方方法法：利利用用译译码码器器

3、对对系系统统中中未未被被外外扩扩芯芯片片用用到到的的高高位位地地址址线线进进行行译译码码，以以译译码码器器的的输输出出作作为为外外围围芯芯片片的的片片选选信信号号。常常用用的的译译码码器器有有：74LS13974LS139，74LS13874LS138，74LS15474LS154等。等。优优点点：存存储储器器的的每每个个存存储储单单元元只只有有惟惟一一的的一一个个系系统统空空间间地地址址，不不存存在在地地址址重重叠叠现象；对现象；对存储空间的使用是连续的存储空间的使用是连续的，能有效地利用系统的存储空间。，能有效地利用系统的存储空间。缺点：缺点：所需地址译码电路较多。所需地址译码电路较多。适

4、用对象：适用对象：单片机应用系统设计中经常采用的方法。单片机应用系统设计中经常采用的方法。1.1.线选法线选法 4.1.2 MCS-514.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的分配单片机系统地址空间的分配 3.3.部分地址译码法部分地址译码法方方法法：单单片片机机的的未未被被外外扩扩芯芯片片用用到到的的高高位位地地址址线线中中，只只有有一一部部分分参与地址译码，其余部分是悬空的。参与地址译码，其余部分是悬空的。优点：优点：可以减少所用地址译码器的数量。可以减少所用地址译码器的数量。缺点：缺点：外部器件每个单元的地址不是惟一的，外部器件每个单元的地址不是惟一的，存在地址重叠现象存在地址重叠现

5、象。适适用用对对象象：适适用用于于系系统统未未被被外外扩扩芯芯片片用用到到的的高高位位地地址址线线较较多多，而而需要外扩的外部芯片较少的系统。需要外扩的外部芯片较少的系统。注注意意：采采用用部部分分地地址址译译码码法法时时必必须须把把程程序序和和数数据据存存放放在在基基本本地地址址范围内，以避免因地址重叠引起程序运行的错误。范围内，以避免因地址重叠引起程序运行的错误。3 3典型扩展电路典型扩展电路 MCS-51外扩存储器时应考虑：外扩存储器时应考虑：（1）锁存器的选择与连接；）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；）片选信号产生的方法，编址电路设计；（3）存储器的选择与连

6、接。）存储器的选择与连接。访问程序存储器的控制信号：访问程序存储器的控制信号：ALE 地址锁存信号地址锁存信号 片外程序存储器读信号片外程序存储器读信号 EA 片内片内/外程序存储器访问选择信号，外程序存储器访问选择信号，EA=0：访问片外；：访问片外；EA=1：访问片内。：访问片内。8051扩展扩展2764的电路连接方法：的电路连接方法：数据线：数据线：P0口口D0D7；地址线：地址线：2764容量为容量为8KB，213=8KB，片内寻址，片内寻址A0A12共共13根地址线。根地址线。P0口经地址锁存器口经地址锁存器A0A7；P2.4 A8A12，P2.5 CE控制线：控制线：ALE373的

7、的LE，PSENEPROM的的OE，EAVCC。MCS-51单片机扩展单片机扩展2764电路电路 2764的地址范围为：的地址范围为：000H1FFFH。2.2.数据存储器典型扩展电路数据存储器典型扩展电路 MCS-51扩展扩展6264的电路连接方法：的电路连接方法：数据线：数据线：P0口接口接RAM的的D0D7；地址线：地址线：6264容量为容量为8KB，213=8KB，片内寻址，片内寻址A0A12共共13根地址线。根地址线。P0口经地址锁存器口经地址锁存器A0A7；P2.4A8A12。控制线：控制线：ALE接接373的的LE，接接RAM的的 、接接RAM的的 ，用线选法实，用线选法实现片选

8、现片选，P2.5 。6264的地址范围为：的地址范围为：0000H1FFFH。MCS-51单片机扩展单片机扩展6264电路电路 例例题题 在在上上页页图图的的数数据据存存储储器器扩扩展展电电路路中中，将将片片内内RAM 以以50H单元开始的单元开始的16个数据，传送片外数据存储器个数据，传送片外数据存储器0000H开始的单元中。开始的单元中。程序如下：程序如下：ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART:MOV R0,#50H ;数据指针指向片内数据指针指向片内50H单元单元 MOV R7,#16 ;待传送数据个数送计数寄存器待传送数据个数送计数寄存器 MOV DP

9、TR,#0000H;数据指针指向数据存储器数据指针指向数据存储器6264的的0000H单元单元 AGAIN:MOV A,R0 ;片内待输出的数据送累加器片内待输出的数据送累加器A MOVX DPTR,A ;数据输出至数据存储器数据输出至数据存储器6264 INC R0 INC DPTR ;修改数据指针修改数据指针 DJNZ R7,AGAIN ;判断数据是否传送完成判断数据是否传送完成 SJMP$END4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展对外部存储器的扩展 8031 单片机外扩单片机外扩16KB程序存储器和程序存储器和8KB数据存储器。数据存储器。16KB程序存储器：程序存储器：两片两片2

10、764芯片芯片8KB数据存储器：数据存储器：一片一片6264芯片芯片编编址址方方法法：采采用用全全地地址址译译码码方方式式，用用于于控控制制24译译码码器器的的工工作作，参参加加译译码码，且无悬空地址线，无地址重叠现象。且无悬空地址线，无地址重叠现象。1#2764,2#2764,3#6264的的地址范围分别为：地址范围分别为：0000H1FFFH,2000H3FFFH,40005FFFH。MCS-51单片机扩展外部存储器单片机扩展外部存储器（4）接口与编程方法）接口与编程方法 数据线：数据线：8255A内部已有数据总线驱动器，可以直接与单片机的数据总线相内部已有数据总线驱动器，可以直接与单片机

11、的数据总线相连接（连接（P0口口D0D7）。）。地址线：地址线：片选采用先选法，片选采用先选法，；片内寻址的；片内寻址的A1，A0 单片机的地址线最低单片机的地址线最低2位。位。控制线：控制线：，RESET直接与单片机的相应线相连。直接与单片机的相应线相连。MCS-51单片机扩展扩展单片机扩展扩展8255电路电路 PA,PB,PC口及控制寄存器的地址分别为：口及控制寄存器的地址分别为：7FFCH,7FFDH,7FFEH和和7FFFH。例例题题 如如图图上上页页所所示示，8255A芯芯片片的的PA接接一一组组8只只状状态态指指示示灯灯，PB接接一一组组8个个开开关关，设设计计完完成成将将开开关关

12、闭闭合合的的状状态态输输入入到到片片内内60H单单元元保保存存，将将70H单单元元的内容送状态指示灯显示，并置位的内容送状态指示灯显示，并置位PC7引脚，编写相应程序。引脚，编写相应程序。解解：设设置置8255A的的A口口方方式式0输输出出，B口口方方式式0输输入入，C口口高高四四位位输输出出，8255A的的方方式式字字为为82H（10000010B），C口口置置位位/复复位位字字为为0FH（00001111B），8255A的方式字及置位的方式字及置位/复位控制字地址为复位控制字地址为7FFFH。程序如下：程序如下：ORG 0000H LJMP START ORG 0030H DSP8255:

13、MOV DPTR,#7FFFH ;数据指针指向数据指针指向8255A控制口控制口 MOV A,#82H MOVX DPTR,A;工作方式字送工作方式字送8255A控制口控制口 MOV A,#0FH MOVX DPTR,A;C口置位口置位/复位字送复位字送8255A控制口控制口 MOV DPTR,#7FFDH;数据指针指向数据指针指向8255A 的的B口口 MOVX A,DPTR MOV 60H,A;将将B口开关状态送入口开关状态送入60H单元单元 MOV DPTR,#7FFCH;数据指针指向数据指针指向8255A 的的A口口 MOV A,70H MOVX DPTR,A;70H单元内容单元内容A

14、口指示灯显示口指示灯显示 SJMP$END 8255A8255A采采用用方方式式0,0,由由PCPC0 0模模拟拟产产生生STBSTB信信号号。因因PCPC7 7输输入入,PC,PC0 0输输出出,则则方方式式选选择择命命令令字字为为:10001110B=8EH:10001110B=8EH。自自内内部部RAM RAM 20H20H单元开始向打印机输出单元开始向打印机输出8080个数据的程序如下个数据的程序如下:LP:MOV DPTR,7FFEH ;R0R0指向指向C C口口LP1:MOVX A,DPTR;读读PCPC7 7连接连接BUSYBUSY状态状态 JB ACC.7,LP1 ;查询等待打

15、印机查询等待打印机 MOV DPTR,7FFCH ;指向指向A A口口 MOV A,R1 ;取取RAM RAM 数据数据 MOVX DPTR,A ;数据输出到数据输出到8255A8255A口锁存口锁存 INC R1 ;RAMRAM地址加地址加1 1 MOV DPTR,7FFFH ;R0R0指向控制口指向控制口 MOV A,01H ;PC0PC0复位控制字复位控制字 MOVX DPTR,A ;PC0=0,PC0=0,产生产生STBSTB的下降沿的下降沿 MOV A,00H ;PC0PC0置位控制字置位控制字 MOVX DPTR,A ;PC0=1,PC0=1,产生产生STBSTB的上升沿的上升沿

16、DJNZ R2,LP ;未完未完,则反复则反复 MOV DPTR,7FFFH ;R0 R0 指向控制口指向控制口MOV A,8EH ;方式控制字为方式控制字为8EH8EHMOV DPTR,A ;送方式控制字送方式控制字MOV R1,20H ;送内部送内部RAMRAM数据块首地址至指针数据块首地址至指针R1R1MOV R2,50H ;置数据块长度置数据块长度（5 5）接口与编程）接口与编程 接口：接口：8155可以直接与可以直接与MCS-51单片机连接，不需外加任何逻辑电路。单片机连接，不需外加任何逻辑电路。扩扩展展81558155的的资资源源：一一片片8155系系统统可可以以增增加加256B片

17、片外外RAM、22位位I/O口线及一个口线及一个14位减法计数器。位减法计数器。256B的的RAM字节地址范围：字节地址范围：7E00H7EFFH；命令命令/状态寄存器：状态寄存器：7F00H；PA口：口：7F01H；PB口：口：7F02H；PC口：口：7F03H；定时器低定时器低8位寄存器：位寄存器：7F04H；定时器高定时器高8位寄存器：位寄存器：7F05H。MCS-51单片机扩展单片机扩展8155电路电路 例例题题 在在上上页页图图中中，将将单单片片机机片片内内RAM 40H4FH单单元元的的内内容容，送送8155芯芯片片内内的的00H0FH单单元元，并并设设定定8155芯芯片片的的工工

18、作作方方式式为为：A口口基基本本输输入入方方式式，B口口基基本本输输出出方方式式，C口口输输入入方方式式，计计数数器器作为方波发生器，对输入脉冲作为方波发生器，对输入脉冲100分频。分频。解：程序如下：解：程序如下：ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART:MOV R0,#40H ;CPU片内片内RAM 40H单元地址指针送单元地址指针送R0 MOV DPTR,#7E00H ;数据指针指向数据指针指向8155内部内部RAM单元单元 LP:MOV A,R0;数据送累加器数据送累加器AMOVX DPTR,A;数据从累加器数据从累加器A送送8155内部内部RAM单元单元

19、INC DPTR;指向下一个指向下一个8155内部内部RAM单元单元INC R0;指向下一个指向下一个CPU内部内部RAM单元单元CJNE R0,#50H，LP;数据未传送完返回数据未传送完返回MOV DPTR,#7F04H;指向定时器低指向定时器低8位位MOV A,#64H;分频系数（分频系数（64）16=（100）10MOVX DPTR,A;低低8位初值装入位初值装入INC DPTR;指向定时器高指向定时器高8位位MOV A,#40H ;设设计计数数器器方方式式为为连连续续方方波波（40H=0100 0000B）MOVX DPTR,A;计数器方式及高计数器方式及高6位初值装入位初值装入MOV DPTR,#7F00H;数据指针指向控制字寄存器数据指针指向控制字寄存器MOV A,#0C2H;设定设定A,B,C口方式口方式MOVX DPTR,A;启动计数器（启动计数器（0C2H=1100 0010B）SJMP$END