mcs-51单片机扩展存储器的设计

单片机课件1

第8章 MCS-51单片机 MCS-51单片机 扩展存储器设计

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8.1 概述 片内的资源如不满足需要,需外扩存储器和I/O功能 片内的资源如不满足需要,需外扩存储器和I/O功能 I/O 部件. 部件. 系统扩展主要内容有: 系统扩展主要内容有: 主要内容有 (1)外部存储器的扩展(外部RAM,ROM) (1)外部存储器的扩展(外部RAM,ROM) 外部存储器的扩展 RAM I/O接口部件的扩展 接口部件的扩展. (2) I/O接口部件的扩展. 本章介绍如何扩展外部存储器, 本章介绍如何扩展外部存储器, I/O接口部件的扩展下一章介绍. I/O接口部件的扩展下一章介绍. 接口部件的扩展下一章介绍

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8.1.1 8.1.1 最小应用系统

8051/8751最小应用系统 最小应用系统返回

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8031最小应用系统 最小应用系统

返回

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8.1.2 8.1.2 系统扩展的三总线结构

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MCS-51单片机外部存储器结构:哈佛结构 . MCS-51单片机外部存储器结构: 单片机外部存储器结构 MCS-96单片机存储器结构 普林斯顿结构. 单片机存储器结构: MCS-96单片机存储器结构:普林斯顿结构. MC

1-1 MCS-51单片机由哪几部分组成？

解：MCS-51单片机是个完整的单片微型计算机。具体包括CPU、存贮器和接口部分。存贮器的配置和芯片的型号有关，有三种情况，即片内无ROM，片内有掩模型ROM以及片内有EPROM。而随即存贮器RAM则每一种芯片都有。接口部分包括4个8位I/O口，两个16位定时/计数器和一个主要用于异步通信的串行接口。此外，它们还都内含时钟产生电路。

1-2 8051单片机有多少个特殊功能寄存器？它们可以分为几组？完成什么主要功能？

解：8051单片机内部有21个特殊功能寄存器，它们可以分成6组：用于CPU控制和运算的有6个，即ACC，B，PSW，SP和DPTR（16位寄存器，算2个8位寄存器）；有4个用作并行接口，即P0，P1，P2和P3；有2个用于中断控制，即IE和IP；有6个用于定时/计数器，它们是TMOD，TCON及两个16位寄存器T0和T1；还有3个寄存器用于串行口，即SCON，SBUF和PCON。当然其中有些寄存器的功能不只是一种，也可以有另外的分组方法。如电源控制寄存器PCON除了用于串行口通信外，还可用于供电方式的控制。

1-3决定程序执行顺序的寄存器是哪个？它是几位寄存器？它是不是特殊功能寄存器

：介绍了使用Mcs一51系列兼容的AT89s52芯片,设计出篮球记分、计时系统,能实现两队比分的加分、减分(防误操作)、计时和各种显示效果;其控制系统的模块有：7位动态显示记分模块、4位动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查询模块、分秒控制系统(包括3个中断的控制和其它开关的控制);文章详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程,计分统采用了指令冗余和按键延时去抖等抗干扰措施, 该设计具有低功耗,可靠性,安全性

H 5 一 C l单片机篮球计分器的设计 S◇胡建明摘要：介绍了使用 M s 5 c一 1系列兼容的 A 8 s 2芯片，设计 T9 5出篮球记分、计时系统，能实现两队比分的加分、减分 (防误操

三、硬件设计( )电路原理图一

作 )时和各种显示效果；其控制系统的模块有：7、计位动态显示由于系统的控制方案简单，数据量不大，因此选用 A8 s2 T95记分模块、4动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查位 单片机作为篮球计分器的控制核心，A8s2 T 95是一种低功耗、高询模块、分秒控制系统 (包括 3个中断的控制和其它开关的控性能 co8 Ms位微控制器，有 8在系统可编程 Fah存储器。具 K 1s将

制);文章详细地介绍了系统硬件与软件的

郑州航空工业管理学院

《单片机原理与应用》 课程设计说明书

10 级 自动化 专业 1006112 班级

题 目 51单片机大容量数据存储器的系统扩展 姓 名 杨向龙 学号 100611234 指导教师 王义琴 职称 讲师

二О 一三 年 六 月 十 日

1

2

目

录

一、51单片机大容量数据存储器的系统扩展的基本原理 .... 4 二、设计方案 .............................................................................. 4 三、硬件的设计..........................................................................5 3.1 系统的硬件构成及功能 ................................................. 5 3.2硬件的系统组成 ....

MCS-51单片机串行接口

第七章 MCS-51单片机串行接口

第一节串行通信的基本概念

(一)学习要求

1． 掌握串行通信的基本概念。

2. 掌握异步通信和同步通信的区别。

（二）内容提要

一：基本概念及分类

串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。

串行通信从传输方式分为：

单工方式、半双工方式、全双工方式。

从接收方式来说，串行通信有两种方式：

异步通信方式、同步通信方式。

二：串行口的功能

MCS－51单片机中的异步通信串行接口能方便地与其他计算机或传送信息的外围设备（如串行打印机、CPU终端等）实现双机、多机通信。

串行口有4种工作方式，见表7－1。方式0并不用于通信，而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展并行I／O接口的功能。该方式又称为移位寄存器方式。方式1、方式2、方式3都是异步通信方式。方式1是8位异步通信接口。一帧信息由10位组成，其格式见图7－2a。方式1用于双机串行通信。方式2、方式3都是9位异步通信接口、一帧信息中包括9位数据，1位起始位，1位停止位，其格式见图７－2b。方式2、方式3的区别在于波特率不同，方式2、方式3主要用于多机通信，也可用于双机通信。

表7-1

（三）习题与思考题

１、什么是并行通

第1章 单片机概述 第2章 AT89C51单片机的硬件结构 第3章 AT89C51单片机指令系统 第4章 AT89C51的中断系统 第5章 AT89C51的定时器/计数器 第6章 AT89C51的串行口

第7章 AT89C51扩展存储器的设计第8章 AT89C51的I/O接口扩展 第9章 AT89C51与键盘、显示器的接口设计 第10章 AT89C51与D/A、A/D的接口

第7章 AT89C51单片机扩展存 储器的设计

本章内容和讲课思路 7.1概述 7.2系统总线及总线构造 7.3读写控制、地址空间分配和外部地址 锁存器 7.4程序存储器EPROM的扩展 7.5静态数据存储器的扩展 7.6EPROM和RAM的综合扩展 7.7E2PROM的扩展

7.1 概述1、AT89C51的系统扩展结构图

外部存储器的扩展(第7章) 系统扩展 I/O接口部件的扩展(第8章) 通过系统总线扩展

AB 系统总线

DB CB

任务

2 、 构造系统总线

图 AT89C51 扩展的三总线

理解： P0口是A7~A0和D7~D0的复用线，用地址锁存器实 现复用，地址锁存器一般采用74LS373 P0口送出的低8位有效地址信号是在ALE(地址锁存

第一章 单片机概述

1.2除了单片机这一名称之外，单片机还可称为（微控制器）和（嵌入式控制器）。 1.3单片机与普通计算机的不同之处在于其将（微处理器）、（存储器）和（各种输入输出接口）三部分集成于一块芯片上。

4、单片机的发展大致分为哪几个阶段？ 答：单片机的发展历史可分为四个阶段： 第一阶段（1974年----1976年）：单片机初级阶段。 第二阶段（1976年----1978年）：低性能单片机阶段。 第三阶段（1978年----现在）：高性能单片机阶段。 第四阶段（1982年----现在）：8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段 1.5单片机根据其基本操作处理的位数可分为哪几种类型？

答：单片机根据其基本操作处理的位数可分为：1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。

1.6 MCS-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？ 答：基本芯片为8031、8051、8751。

8031内部包括1个8位cpu、128BRAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O口、1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，但片内无程序存储器，需外扩EPROM芯片。 8051是在8031的基础

MCS-51单片机复习题

（-）填空：

1.计算机中常用的码制有原码、反码和补码。 2.十进制数29的二进制表示为00011101. 3.十进制数-29的8位补码表示为11100011。

4.单片微型计算机由CPU、存储器和I/O接口三部分组成。 5.若不使用MCS-51片内存储器引脚/EA必须接地。 6.微处理器由-寄存器堆、控制器和运算器三部分组成，

7.当MCS-51引脚ALE信号有效时，表示从PO口稳定地送出了低8位地址。 8.MCS-51的P0口作为输出端口时，每位能驱动8个SL型TTL负载。

9. MCS - 51有4个并行1/O口，其中P0-P3是准双向口，所以由输出转输人时必须先写人“1”。

10. MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。 11.MCS-51中凡字节地址能被8整除的特殊功能寄存器均能位寻址。

12.MCS-51系统中，当/PSEN信号有效时，表示CPU要从程序存储器读取信息。

*13.当使用8751且/EA=1，程序

1、bit是在内部数据存储空间中 20H .. 2FH 区域中一个位的地址，这在DATA的20H以后以字节形式出现，可互相参照。另外加上8051 可寻址 的SFR，但刚刚试过，只是00H--7FH起作用，也就是说当数据有变化时颜色变红，以后的从80H到--FFH就不是位寻址区了，是位寻址的特殊寄存器，如涉及到了可位寻址的那11个当然会有反应。

复位后，程序计数器PC的内容为0000H，内部RAM各单元的值不确定。各功能寄存器的复位值如下：堆栈指针SP的复位值为07H，累加器ACC、寄存器B的复位值为00H，数据指针DPTR的复位值为0000H，而p0、p1、p2、p3四个口的复位值为0FFH。其他SFR如PSW、TCON、TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1的复位值也为00H。

2、wave中是低128字节和高128字节（0-7FH），低128字节是片内RAM区，高128字节（80-FFH）是SFR（特殊功能寄存器）bit则是位于低128字节的20H .. 2FH 区域，即data的20H .. 2FH 区域

3、code是在 0000H .. 0FFFFH 之间的一个代码地址。 例如：

ORG 5000H

TAB: D

第五章 单片机存储器扩展 MCS-51单片机系统扩展及结构 系统总线及总线结构地址总线AB 数据总线DB 控制总线CB 数据 存储器 程序 存储器 I/O 接口 I/O 接口

单 片 机

总线构造PSEN RD WR P2 ALE P0 锁存器 低8位地址 (A7~A0) 数据线 (D7~D0)

控制线

80C51

高8位地址 (A15~A8)

以 P0口的8位口线作地址/数据线 因为P0口线既作低位地址线又作数据线使用， 为此在构造地址总线时，要增加一个8位锁存器。根据 指令时序P0口输出有效的低8位地址时，ALE信号高电 平或下降沿选通。通常使用下降沿有效的74LS373。 74LS273为上升沿选通。

以P2口的口线作为高位地址线 高位地址线并不固定为8位，需要用几位就从P2口

中引出几条口线。 控制信号

» PSEN» EA » ALE

扩展程序存储器读选通内/外程序存储器选择 地址锁存选通信号 扩展数据存储器和I/O端口读写选通

» RD、WR

单片机存储器扩展及编址技术0FFFFH 0FFH 片内 RAM (80c52/ 80C32) 0FFH 特殊 功能 寄存 器 0FFFFH

ROM

1000