《单片机原理及应用教程》第8章：MCS-51单片机的系统扩展

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MCS-51单片机原理与应用教学设计

MCS-51单片机原理与应用教学设计介绍MCS-51单片机是一种微型计算机芯片，广泛应用于许多嵌入式系统中。

单片机课程是电子信息类专业的重要课程之一，是培养学生嵌入式系统设计能力的基本环节，也是学生熟练掌握C语言编程技能的关键课程。

本文主要介绍MCS-51单片机原理与应用教学设计的相关内容。

教学目标本教学设计旨在通过讲解MCS-51单片机的基本原理及其应用，培养学生以下几个能力：1.理解MCS-51单片机的基本架构和指令系统。

2.掌握MCS-51单片机的编程工具和编程方法，熟练使用Keil软件。

3.能够完成基本的嵌入式系统设计和开发任务，包括输入输出控制、中断处理、定时器计数、串口通信等。

4.能够将所学知识应用于具体的嵌入式系统设计任务中，并在实践中不断提高自己的技能和分析问题的能力。

教学内容第一章：MCS-51单片机体系结构1.1 MCS-51单片机的基本组成介绍MCS-51单片机的基本构成和各部分的功能，包括CPU、存储器、输入输出接口等。

1.2 MCS-51单片机的寄存器介绍MCS-51单片机的寄存器及其作用，包括通用寄存器、特殊功能寄存器、状态寄存器等。

1.3 MCS-51单片机的指令系统介绍MCS-51单片机的指令系统，包括指令格式、指令类型、指令执行时间等。

第二章：Keil软件的使用2.1 Keil软件的介绍介绍Keil软件的基本功能和使用方法。

包括新建、编译、下载和调试程序等。

2.2 Keil软件的项目管理介绍Keil软件的项目管理功能，包括添加、删除、修改源文件，设置编译选项等。

2.3 Keil软件的调试功能介绍Keil软件的调试功能，包括单步执行、断点调试、变量监视等。

第三章：MCS-51单片机的应用3.1 输入输出控制介绍MCS-51单片机的输入输出控制方法，包括端口输入输出、LED和数码管控制等。

3.2 中断处理介绍MCS-51单片机的中断处理机制，包括硬件中断和软件中断，中断优先级等。

MCS-51单片机存储器的扩展

第八章MCS-51单片机存储器的扩展第一节MCS-51单片机存储器的概述(一)学习要求1、熟悉MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。

（二）内容提要1、三总线的扩展方法单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。

为此，应扩展其功能。

MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。

三总线是指地址总线、数据总线、控制总线。

1）地址总线MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，寻址范围为64K。

地址信号：P0 作为地址线低8 位，P2 口作为地址线高8 位。

2）数据总线MCS-51 单片机的数据总线宽度为8 位。

数据信号：P0 口作为8 位数据口，P0 口在系统进行外部扩展时与低8 位地址总线分时复用。

3）控制总线主要的控制信号有/WR 、/RD 、ALE 、/PSEN 、/EA 等。

2、系统的扩展能力MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。

１）线选法线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。

一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。

每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。

缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。

２）全地址译码法由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。

采用译码法的目的是减少各部件所占用的地址空间，以增加扩展部件的数量。

３）译码器级连当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选．４）译码法与线选法的混合使用译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号．（三）习题与思考题1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。

第八章单片机扩展与接口技术

最大地址：0 1 1 1 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 AB7 AB6 AB5 AB4 最小地址：0 0 0 0 . . . .
最大地址：1 1 1 1
1 P0.3 AB3 0 .
1
1 P0.2 AB2 0 .
1
1 1 P0.1 P0.0 AB1 AB0 0 0 . .
1 1
所以地址范围为:0110000000000000~0111111111111111
8 位 A/D 转换器地址锁存与译码 VrefVref+
START：转换启动信号。START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下跳沿时，开始进行A/D转换；
在A/D转换期间，START应保持低电平。
ADC0809的引脚
（1） ADC0801~ADC0805型 8 位MOS型A/D转换器;
（2） ADC0808/0809 型 8 位MOS型A/D转换器; （3） ADC0816/0817 型 8 位MOS型A/D转换器;
2. 典型A/D转换器芯片ADC0809 简介 (P281-287) ADC0809 是采用CMOS 工艺制造的双列直插式单片8 位A/D 转换器。分辨率8 位，带8 个模拟量输入通道，有通道地址译码锁存器，输出带三态数据锁存器。启动信号为脉冲启动方式，最大可调节误差为 ±1LSB，ADC0809 内部没有时钟电路，故CLK 时钟需由外部输入，fclk 允许范围为500kHz~1MHz，典型值为640kHz。每通道的转换需时间大约 100~150μ s。工作温度范围为-40℃~+85℃。功耗为15mW，输入电压范围为0~5V，单一+5V 电源供电。它可以直接与89C52、89C51、8051 等CPU 相连，也可以独立使用。

MCS-51单片机扩展系统编址问题探讨

Ｎ０２．Ａｐ．，０１ｒ２１
微
处
理
机
ＭＩＲ０ＰＲ０ＣＳＣＥＳ０ＲＳ
第２期２１年４月０１
ＭＣ５Ｓ一片机扩展系统编址问题探讨１单
吴怀超
（贵州大学机械工程学院，阳５００）贵５０３摘要：对众多ＭＣ５针Ｓ一１单片机初学者对其扩展系统的编址往往是一知半解的现实问题，
关键词：Ｃ５ＭＳ一１单片机；展系统；址；扩编线选法；码法译
’ＤＩＯ编码：０３６／．ｓ．０２— ２９２１．２０８１．９９ｉｉｎ１０２７．０１０．１ｓ
中图分类号：Ｐ６．Ｔ３８１
文献标识码：Ｂ
ｉｇｏｘｅｓｏｙｔｍｎｔｅｓｎｌ —ｃｉｉｒｃｍｐｔｒｖｒｌ，ｏｈｓｒａｏｎｆｅｔｎｉｎｓｓｅｏｈｉｇｅｈｐｍｃｏｏｕｅｅｙｗｅｌｆｒｔｉｅｓｎ，ｔｋｎｈｅａａｅａｉｇｔｅｓｐｒｔｄｅｔｎｉｎｏｘｅｓｏｆＲＯＭｒＲＡＭｎｈｅｉｔｇａｅｘｅｓｏｆＲＯＭｎｏａｄｔｎｅｒｔｄｅｔｎｉｎｏａｄＲＡＭｓｅａｌｓｔｄｒｓｉｇａｘｍｐｅ，ｈｅａｄｅｓｎｃｕｓｓａｄｍｅｈｄｓｏｉｅｓｌｃｉｎｍｅｈｄａｄｄｃｄｎｔｏｒｓｌｓｄｆｌｏｒｅｎｔｏｆｌｎｅｅｔｏｔｏｎｅｏｉｇｍｅｈｄａｅｄｉｃｏｅｕｌｙ，ａｄｔｅｃａａｔｒｎｈｈｒｃｅ－

四 MCS-51单片机存储器系统扩展

RD、WR为数据存储器和 I/O口的读、写控制信号。执行MOVX指令时变为有效。
74LS373引脚
1、控制位OE： OE=0时，输出导通 2、控制位G：接ALE 3、Vcc=+5V 4、GND接地
1 74LS373为8D锁存器，其主要特点在于：
控制端G为高电平时，输出Q0～Q7复现输入D0～ D7的状态；G为下跳沿时D0～D7的状态被锁存在Q0 ～Q7上。
MOV DPTR, #0BFFFH ;指向74LS373口地址
MOVX A, @DPTR ;读入
MOV @R0， A
;送数据缓冲区
INC R0
;修改R0指针
RETI
;返回
用74LS273和74LS244扩展输入输出接口
地址允许信号ALE与外部地址锁存信号G相连；
单片机端的EA与单片机的型号有关;
存储器端的CE与地址信号线有关。
P... 2.7 P2.0
ALE 8031
P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
外部地址
G
锁存器
I...7
O... 7
I0 O0
A... 15
CE
A8
外部程序
存储器
A... 7 A0
D7. . . D0 OE
6264的扩展电路图
图中CS（CE2）和CE引脚均为6264的片选信号，由于该扩展电路中只有一片6264，故可以使它们常有效，即CS（CE2）接+5V ，CE接地。6264的一组地址为0000H～1FFFH。
存储器地址编码
SRAM6264：“64”—— 8K×8b = 8KB 6264有13根地址线。地址空间： A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机

目录单片机原理与应用

2N3702
1k
R3
Q3
2N3702
1k
R4
Q4
2N3702
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VCC
第八章数模与模数转换电路STC8 9 C52 RC
39 38 37 36 35 34 33 32
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
1 2 3 4 5 6 7 8
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
INT1 INT0
13 12
T1 T0
15 14
EA/VP
31
X1 X2
19 18
10 11 30 29
RXD TXD ALE/ P P SEN
R ESET
9
RD WR
17 16
8 05 1
（晶振电路、电源电路省略）
跳线帽 2 .5 4 跳线
5 C2-
R1 ou t 1 2
6 V-
T1in 1 1
7 T2o u t
T2in 1 0
8 R2 in
R2 ou t 9
MAX2 32 CPE
P C-RXD 系统板端子
1 2 3
串口通讯电缆线
P C-TXD
1 04
独石电容
P 3.1 5 1-TXD P 3.0 5 1-RXD
串口通讯电缆线PC端子
第三章指令系统与程序设计
第四章 MCS—51定时计数器及其应用
第五章串行接口
VCC
1 04
独石电容
1 04
独石电容
1 04
独石电容
1 04

第8章单片机存储器扩展

译码法的另一个优点是若译码器输出端留有剩余端线未用时，便于继续扩展存储器或I/O 口接口电路。
译码法和线选法不仅适用于扩展存储器(包括外RAM和外ROM)，还适用于扩展I/O口(包括各种外围设备和接口芯片)。
译码有两种方法：部分译码法和全译码法。
部分译码：存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。部分译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储器空间的浪费。部分译码法的一个特例是线译码。所谓线译码就是直接用一根剩余的高位地址线与一块存储器芯片的片选信号CS相连，同时通过非门与另一块存储器芯片的片选信号CS相连。全译码：存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线全部参加译码。这种译码方法存储器芯片的地址空间是唯一确定的，但译码电路相对复杂。
2 2764
8031
CE GND
EA Vss
上图为8XX51单片机扩展单片程序存储器2764的电路图。
其8个重叠的地址范围为如下： 0000000000000000~0001111111111111，即：0000H~1FFFH； 0010000000000000~0011111111111111，即：2000H~3FFFH； 0100000000000000~0101111111111111，即：4000H~5FFFH； 0110000000000000~0111111111111111，即：6000H~7FFFH； 1000000000000000~1001111111111111，即：8000H~9FFFH； 1010000000000000~1011111111111111，即：A000H~BFFFH； 1100000000000000~1101111111111111，即：C000H~DFFFH； 1110000000000000~1111111111111111，即：E000H~FFFFH。

51单片机原理及应用

51单片机原理及应用51单片机是一种常见的微控制器，以其高性能和广泛应用而受到广大工程师的青睐。

本文将介绍51单片机的原理和应用。

51单片机的原理可以从其硬件结构和工作流程两方面来讲解。

首先是硬件结构。

51单片机包括中央处理器（CPU），存储器（包括存储器管理单元、内部RAM和ROM），输入/输出端口（I/O口），定时器/计数器，串行通信接口等。

CPU是整个系统的核心，负责指令的执行和数据的处理。

存储器用于存储程序和数据，其中ROM存储程序代码，RAM用于暂存数据。

I/O口用于与外部设备进行信息交互。

定时器/计数器用于产生精确的时间延迟和计数操作。

串行通信接口用于与其他设备进行数据传输。

其次是工作流程。

51单片机的工作流程一般包括初始化、输入/输出控制和运算处理三个阶段。

初始化阶段主要是对各个模块的配置和初始化，例如设置时钟频率、串口波特率等。

输入/输出控制阶段通过读取输入设备（如按键、传感器等）的状态，控制外部设备（如LED灯、马达等）的状态。

运算处理阶段通过执行指令，对数据进行处理和计算。

至于应用方面，51单片机具有广泛的应用领域。

主要应用包括控制系统、嵌入式系统、通信系统、工业自动化等。

在控制系统中，51单片机可以用于控制家电、机器人、机械设备等。

在嵌入式系统中，51单片机可以应用于智能家居、智能交通、智能仪表等。

在通信系统中，51单片机可以用于电话、网络和无线通信设备等。

在工业自动化中，51单片机可以用于工厂生产线控制、仪器仪表控制等。

总结起来，51单片机的原理和应用都是非常重要的。

通过了解其硬件结构和工作流程，可以更好地理解其工作原理。

而了解其应用领域，则可以为工程师在实际项目中的选择和设计提供参考。

《单片机原理及应用》课程标准

《单片机原理及应用》课程标准一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位“单片机原理及应用”学习领域由岗位群的“电子产品技术支持岗位”行动领域转化而来，是构成应用电子技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一：表一学习领域定位（二）设计思路本学习领域注重培养分析问题、解决问题的能力、强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合应用电子专业的发展需要，为将来从事应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。

将本课程的教学活动分析设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学、并以典型设备为载体，通过具体案例，按单片机项目实施的顺序逐步展开，让学生在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技术训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用、培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习，在每个项目实施前，先提出学习目标，再进行任务分析，学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习，并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。

最后根据多元化的评分标准进行自我评价。

（三）学习领域（课程）目标1.方法能力目标：能根据项目任务或工作，制订项目完成工作计划；学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料；在单片机应用程序调试过程中会选择各种仪器仪表；学会单片机应用程序KEIL的仿真调试方法；学会学习和工作的方法，勤于思考、做事认真的良好作风；培养学生一丝不苟、刻苦钻研的职业道德；学会在产品制作过程中进行技术指导、质量管理和成本核算方法。

2.社会能力目标：建立团结协作的精神，能与人沟通和合作完成工作任务；养成勇于创新、敬业乐业的工作作风；形成清晰的逻辑思维意识，正确辨别事物的真假；了解电子行业技术应用的发展前景，拓宽产品开发的思路；掌握产品生产工艺要求，培养工作的质量意识、安全意识；具有较强的社会责任感，为祖国发展强大贡献力量的责任意识；积累丰富的工作经验。

3.专业（职业）能力目标：能熟悉和了解不同厂商、不同型号单片机器件并掌握其性能特点；能读懂单片机应用系统电路原理，包括复位电路、时钟电路、最小单片机应用系统电路，掌握各I/O的区别及与外围电路连接的方法，区分辩别单片机的地址线、数据线及控制线，熟练掌握单片机拥有的系统资源及资源利用，掌握汇编语言的指令格式、寻址方式，学会汇编语言的程序编写，学会简单的应用系统设计；能识别各种外围元器件并进行元器件焊接、KEIL仿真调试；能根据应用系统原理图编写控制程序；能在单片机系统调试和维修过程中，通过工程计算和理论分析，判断故障点和提供解决问题的途径；会使用常用仪器仪表如万用表、示波器、频率计对单片机应用系统进行判断分析、调试，直至调试成功；掌握程序流程图的画法、子程序的编写方法、中断程序的编写方法、子程序和中断调用、伪指令的熟练使用、熟练掌握顺序程序结构、循环程序结构、分支程序结构，掌握仿真器的使用及结合软硬件调试程序。

单片机原理及应用目录

单片机原理及应用目录绪论第1章 MCS-51单片机的结构与原理1.1 典型单片机性能概览 1.1.1 MCS-51单片机 1.1.2 MSP430单片机 1.1.3 EM78单片机 1.1.4 PIC单片机 1.1.5 Motorola单片机 1.1.6 AVR单片机 1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚 1.2.1 MCS-51单片机内部结构 1.2.2 MCS-51单片机外部引脚 1.3 MCS-51单片机的工作方式 1.3.1 复位方式 1.3.2 程序执行方式 1.3.3 节电方式 1.3.4 编程和校验方式 1.4 单片机的时序 1.4.1 MCS-51的时序单位 1.4.2 MCS-51指令的取指/执行时序 1.4.3 访问片外ROM/RAM的指令时序 1.5 C8051F系列片上系统（SOC）简介 1.5.1 概述 1.5.2 基本结构与特点习题1第2章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计2.1 概述 2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令 2.1.2 指令的分类 2.1.3 指令中的常用符号 2.2 MCS-51单片机的寻址方式 2.2.1 立即寻址 2.2.2 直接寻址 2.2.3 寄存器寻址 2.2.4 寄存器间接寻址 2.2.5 变址寻址 2.2.6 相对寻址 2.2.7 位寻址 2.3 MCS-51单片机的指令系统 2.3.1 数据传送指令 2.3.2 算术运算指令 2.3.3 逻辑运算和移位指令 2.3.4 控制转移指令 2.3.5 位操作指令 2.4 汇编语言及程序设计 2.4.1 汇编语言程序设计的步骤 2.4.2 顺序程序设计 2.4.3 分支程序设计 2.4.4 循环程序设计 2.4.5 查表程序设计 2.4.6 子程序设计 2.5 程序设计举例 2.5.1 多字节算术运算程序 2.5.2 数制转换程序 2.5.3 散转程序 2.6 汇编语言的开发环境 2.6.1 单片机开发系统 2.6.2 汇编语言的编辑与汇编 2.6.3 汇编语言的调试习题2第3章 MCS-51单片机的内部资源及应用3.1 MCS-51单片机的并行I/O口 3.1.1 MCS-51内部并行I/O口 3.1.2 MCS-51内部并行I/O口的应用 3.2 MCS-51单片机的中断系统 3.2.1 中断的基本概念 3.2.2 MCS-51的中断系统 3.2.3 MCS-51中断系统的编程 3.2.4 MCS-51扩展外部中断请求输入口 3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器 3.3.1 定时器/计数器 3.3.2 定时器/计数器的工作方式 3.3.3 定时器/计数器的应用 3.4 MCS-51单片机的串行通信 3.4.1 概述 3.4.2 MCS-51的串行口 3.4.3 串行口的工作方式 3.4.4 串行口的通信波特率 3.4.5 串行口的应用习题3第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术4.1 MCS-51单片机系统扩展概述 4.1.1 MCS-51系列单片机的外部扩展原理 4.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的分配 4.2 存储器的扩展 4.2.1 程序存储器扩展 4.2.2 数据存储器扩展 4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展 4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的混合 4.3 并行I/O口的扩展 4.3.1 概述 4.3.2 普通并行I/O口扩展 4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展 4.3.4 可编程逻辑器件（PLD）扩展 4.4 时钟芯片的扩展 4.4.1 时钟芯片概述 4.4.2 DS12C887的结构及工作原理 4.4.3 DS12C887与MCS-51的接口 4.4.4 DS12C887的应用举例 4.5 系统监控芯片的扩展 4.5.1 概述 4.5.2 MAX692A的工作原理 4.5.3 MAX692A与MCS-51的接口 4.5.4 MAX692A的编程应用 4.6 总线接口扩展 4.6.1 EIA RS-232C 总线标准与接口电路 4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与接口电路 4.6.3 I2C总线标准与接口电路 4.6.4 其他常用总线标准习题4第5章 MCS-51单片机的输入/输出通道接口5.1 输入/输出通道概述 5.1.1 传感器 5.1.2 单片机应用系统的输入/输出通道 5.2 D/A转换器及接口技术 5.2.1 D/A转换器的性能指标 5.2.2 D/A转换器的分类 5.2.3 D/A转换器的接口 5.3 A/D转换器及接口技术 5.3.1 A/D转换器的性能指标 5.3.2 A/D转换器的分类 5.3.3 A/D转换器的接口 5.3.4 数据采集系统习题5第6章 MCS-51单片机的交互通道配置与接口6.1 MCS-51单片机与键盘的接口技术 6.1.1 概述 6.1.2 使用键盘时必须解决的问题 6.1.3 键盘接口 6.2 MCS-51单片机与显示器的接口技术 6.2.1 LED显示器及其接口 6.2.2 LCD显示器及其接口 6.3 MCS-51单片机键盘和显示器接口设计实例 6.3.1 利用8155芯片实现键盘和显示器接口 6.3.2 利用MCS-51的串行口实现键盘和显示器接口 6.3.3 利用专用芯片实现键盘和显示器接口 6.4 MCS-51单片机与微型打印机的接口技术 6.4.1 微型打印机的特点 6.4.2 接口技术 6.4.3 字符代码及打印命令 6.4.4 打印程序实例习题6第7章 MCS-51单片机应用系统设计7.1 概述 7.2 MCS-51单片机应用系统设计过程 7.2.1 总体设计 7.2.2 硬件设计 7.2.3 软件设计 7.2.4 可靠性设计 7.2.5 单片机应用系统的调试、测试 7.3 C51编程简介 7.3.1 MCS-51单片机C51语言简介 7.3.2 C51的基本语法 7.3.3 C51编译器 7.3.4 Keil C51开发系统简介 7.3.5 C51应用举例 7.4 单片机应用系统举例 7.4.1 单片机在控制系统中的应用 7.4.2 单片机在家用电器中的应用 7.4.3 单片机在里程、速度计量中的应用习题7第8章 16位单片机简介8.1 概述 8.2 MCS-96单片机的内部结构与引脚 8.2.1 CPU结构与引脚 8.2.2 存储器与I/O端口 8.2.3 中断系统 8.2.4 高速I/O部件和定时器/计数器 8.2.5 脉冲宽度调制PWM 8.2.6 模拟输入 8.2.7 其他部件 8.3 MCS-96单片机指令系统简介 8.3.1 操作数类型 8.3.2 寻址方式 8.3.3 MCS-96指令系统简介习题8第9章实验9.1 ASCII码转换实验 9.2 排序程序实验 9.3 定时器/计数器实验 9.4 基本输入/输出实验 9.5 中断实验 9.6 8255A并行口扩展实验 9.7 8155并行口扩展实验 9.8 A/D转换实验 9.9 D/A转换实验 9.10 MCS-51单片机与IBM-PC异步通信实验 9.11 步进电机控制实验 9.12 LCD显示实验 9.13 课程设计与创新实验题目 9.13.1 医院住院病人呼叫器的设计 9.13.2 万年历的设计 9.13.3 智力竞赛抢答器的设计 9.13.4 交通信号灯实时控制系统的设计 9.13.5 自动电梯控制电路的设计 9.13.6 出租车计程计价器的设计 9.13.7 智能化公共汽车报站器的设计 9.13.8 自动往返电动车的设计 9.13.9 简易IC卡收费器的设计 9.13.10 消毒柜控制电路的设计附录A ASCII码字符表附录B 常用集成电路引脚图附录C 常用单片机典型产品引脚图附录D MCS-51单片机指令表附录E 著名的单片机网站简介参考文献。

第8章 MCS-51系统扩展

8.1.3 存储器常用芯片 1．程序存储器 EPROM（紫外线擦除的可编程存储器）：2716、2732、2764、27128、 27256、27512。型号名称“27”后面的数字表示其位存储容量，如果转换成字节存储容量，将该数字除以8即可。 1）A0～A12——地址引脚，可寻址 8KB。 2）D0 OE～D7——数据线引脚。 3） CE ——输出允许控制端。 4） PGM ——片选控制端。 5） ——编程脉冲信号。编程时，编程脉冲输入端。 6）VPP——编程电压。编程时，编程电压（+12.5V）输入端。
系统扩展的首要问题,构造系统总线。系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接口芯片: “挂”存储器芯片就是存储器扩展 “挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。 1．以P0口作为低8位地址/数据总线 MCS-51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU 相类似的片外三总线，见图。
3．译码器译码器是典型的组合数字电路，译码器是将一种编码转换为另一种编码的逻辑电路，译码器的种类很多，但它们的工作原理和分析设计方法大同小异。常用的地址译码器74LS138是3-8译码器，有3个地址输入端A、B、 C，3个使能端、、G3和8个输出端组成。
8.2.4 编址技术 MCS-51 单片机外部存储器的扩展包括外部程序存储器和外部数据存储器两种。如何把外部各自的64KB空间分配给各个程序存储器、数据存储器芯片，并且使程序存储器的各个芯片之间，数据存储器各芯片之间，为避免发生数据冲突，一个存储器单元对应一个地址，这就是存储器的地址空间的分配问题。在外扩的多片存储器芯片中， MCS-51要完成这种功能，必须进行两种选择：一是必须选中该存储器芯片（或I/O接口芯片），这称为“片选”，只有被“选中”的存储器芯片才能被MCS-51 读出或写入数据。为了片选的需要，每个存储器芯片都有片选信号引脚，二是在“片选”的基础上再选择该芯片的某一单元，称为“单元选择”。

单片机课件8 单片机的存储器的扩展

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
MCS-51单片机的地址总线为16位，它的存储器最大的扩展容量为216，即64K个单元。
2013-6-27
单片机原理及其应用
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8.3 程序存储器扩展
8.3.2 外部程序存储器扩展原理及时序
（一）外部程序存储器扩展使用的控制信号
（1）EA——用于片内、片外程序存储器配置，输入信号。当EA=0时，单片机的程序存储器全部为扩展的片外程序存储器；当EA=1 时，单片机的程序存储器可由片内程序存储器和片外程序存储器构成，当访问的空间超过片内程序存储器的地址范围时，单片机的CPU自动从片外程序存储器取指令。（2）ALE——用于锁存P0口输出的低8位地址。（3）PSEN ——单片机的输出信号，低电平时，单片机从片外程序存储器取指令；在单片机访问片内 2013-6-27 单片机原理及其应用程序存储器时，该引脚输出高电平。
2013-6-27 单片机原理及其应用 11
8.2 半导体存储器
8.2.2 只读存储器只读存储器（Read Only Memory，ROM），ROM 一般用来存储程序和常数。ROM是采用特殊方式写入的，一旦写入，在使用过程中不能随机地修改，只能从其中读出信息。与RAM不同，当电源掉电时，ROM 仍能保持内容不变。在读取该存储单元内容方面，ROM 和RAM相似。只读存储器有掩膜ROM、PROM、EPROM、 E2PROM（也称EEPROM）、Flash ROM等。它们的区别在于写入信息和擦除存储信息的方式不同。

单片机原理及应用第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术

2.数据存储器典型扩展电路
6264的地址范围为：0000H～1FFFH。
[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。
程序如下：
ORG 1000H MOV R0, #50H MOV R7, #16 MOV DPTR, #0000H AGAIN: MOV A, @R0 MOVX @DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R7, AGAIN RET END ; 数据指针指向片内50H单元 ; 待传送数据个数送计数寄存器 ; 数据指针指向数据存储器6264的0000H单元 ; 片内待输出的数据送累加器A ; 数据输出至数据存储器6264 ; 修改数据指针 ; 判断数据是否传送完成
4.2.1
程序存储器扩展
单片机内部没有ROM,或虽有ROM但容量太小时,必须扩展外部程序存储器方能工作。最常用的ROM器件是EPROM 1. 常用EPROM程序存储器 EPROM主要是27系列芯片，如:2764(8K)/27128(16K) /27256(32K)/27040(512K)等，一般选择8KB以上的芯片作为外部程序存储器。
4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展
下图所示的8031扩展系统中，外扩了16KB程序存储器（使用两片 2764芯片）和8KB数据存储器（使用一片6264芯片）。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, P2.5参加译码，且无悬空地址线，无地址重叠现象。 1# 2764, 2# 2764, 3# 6264的地址范围分别为：0000H～1FFFH, 2000H～3FFFH, 4000～5FFFH。
MOV DPTR, #7FFFH ; 数据指针指向74LS377 MOV A, 60H ; 输出的60H单元数据送累加器A MOVX @DPTR, A ; P0口将数据通过74LS377输出

51单片机原理及应用

51单片机原理及应用51单片机（AT89C51）是一种高性能、低功耗的CMOS8位微控制器，它集成了CPU核心、ROM、RAM、I/O端口、定时器/计数器、串行通信接口等功能模块。

它是基于哈佛结构的架构，具有较高的运行速度和强大的功能。

1.CPU核心：51单片机采用了8051型CPU核心，其指令集丰富，包括基本的算数逻辑操作、数据传输操作、位操作以及控制操作等。

2.存储器：51单片机内部带有4KB的可编程ROM，用于存放程序代码；同时还有128字节的RAM用于存放数据。

3.I/O端口：51单片机共有四组I/O端口，分别为P0、P1、P2和P3，每个端口都是8位的双向口。

4. 定时器/计数器：51单片机内部带有两个独立定时器/计数器，分别为Timer 0和Timer 1，它们可以用于计时、定时和外部计数等操作。

5.串行通信接口：51单片机内部带有一个串行通信接口（UART），可以实现串行数据的收发操作。

1.嵌入式系统开发：51单片机具有强大的IO口和丰富的功能模块，可用于开发各种嵌入式系统，如家电控制、电子锁、智能家居等。

2.工业自动化：51单片机广泛应用于工业领域，可以实现各种传感器的数据采集、控制执行器动作、工业过程监控等功能。

3.车载电子：51单片机可以用于车辆电子系统的设计与控制，如车载仪表盘、车内电子设备控制、车载导航系统等。

4.家庭电子：51单片机可以用于各种家庭电子产品的设计与控制，如电视、音响、游戏机等。

5.学术研究：51单片机常用于电子、计算机等相关专业的教学与研究，学生可以通过对其原理及应用的学习，提高自己的电子设计与开发能力。

需要注意的是，由于51单片机已经推出多年，技术相对较老，目前市场逐渐被更先进的32位单片机所取代。

但由于其成熟可靠、易学易用的特点，仍然在一些特定领域得到广泛应用。

总之，51单片机具有强大的功能和广泛的应用领域，熟悉其原理及应用对于掌握嵌入式系统的设计和开发具有重要意义。

(单片机完整课件PPT)第八章

ห้องสมุดไป่ตู้
8.2 存储器扩展
8.2.1 存储器介绍 1．非易失性存储器 ROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory。 EPROM—Erasable Programmable Read Only Memory 紫外线可擦除只读存储器。 2．易失性存储器 SRAM静态随机存储器容量小，硬件电路设计简单。 DRAM动态随机存储器容量大，硬件电路设计复杂，成本低。 3．特殊存储器双端口RAM、先进先出RAM（FIFORAM）
8.2.4 程序存储器EPROM的扩展采用只读存储器，非易失性。（1）掩膜ROM 在制造过程中编程。成本较高，因此只适合于大批量生产。（2）可编程ROM（PROM）用独立的编程器写入。但PROM只能写入一次，且不能再修改。
（3）EPROM 电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。（4）E2PROM（ EEPROM）电信号编程，电信号擦除的ROM芯片。读写操作与RAM 几乎没有什么差别，只是写入的速度慢一些。但断电后能够保存信息。（5）Flash ROM 又称闪烁存储器，简称闪存。大有取代E2PROM的趋势。 8.2.4.1 常用EPROM芯片介绍
8.2.2 存储器扩展方法
1、数据线与数据线相连：8根线直接连 2、地址线与地址线相连：地址空间分配问题 3、控制线与控制线相连
RAM芯片：读写控制引脚，记为OE和WE ，与 MCS-51的RD和WR相连。 EPROM芯片：只能读出，故只有读出引脚，记为 OE，该引脚与MCS-51的PSEN相连。
1. 线选法直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号。优点：电路简单，不需要地址译码器硬件，体积小，成本低。缺点：可寻址的器件数目受到限制，地址空间不连续，地址重叠（不唯一）。例某一系统，需要外扩8KB的EPROM（2片2732），4KB 的RAM（2片6116），这些芯片与MCS-51单片机地址分配有关的地址线连线，电路如下图。

《单片机原理及应用》课后习题答案

4
2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？
答案：MCS－51的存储器空间可以划分为以下4种，分别是：程序存储器；内部数据存储器；内部特殊功能寄存器；外部数据存储器；对89S51来说，程序存储器分为片内程序存储器和片外程序存储器，片内程序存储器地址范围为0000H-0FFFH,4KB；片外程序存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB。内部程序存储器与外部程序存储器统一编址，当EA为高电平时，从内部程序存储器开始读取程序，达到4KB后跳到片外程序存储器的1000H开始读取程序；当EA为低电平时，直接从片外程序存储器的0000H开始处读取程序。内部数据存储器地址范围为00H～7FH，128B，在程序中做通用存储器使用。内部特殊功能寄存器地址范围80H～FFH，128B，专用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。外部数据存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB，又称为外部数据 RAM，当单片机内部128个字节的数据RAM不能满足系统工作的需要时，可以通过它的外部总线扩展外部数据存储器。
第2章 MCS－51的基本结构
• • • • • • • • 2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？ 2.2 2.3 2.4 MCS-51的EA端有何用途？ MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？ MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？ 2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？ 2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？ 2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？

本章导读本章首先介绍MCS51单片机最小应用系统与总线

2019/2/24
MCS-51单片机原理与应用
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8.2.2 数据存储器的扩展
4
（3）29C010的数据线I/O0～I/O7与单片机的地址总线一一对应同名相连, WE 与 WR 相连。单片机 PSEN 和 RD 经过与门后与 29C010的 OE 相连,两个控制信号只要有一个有效,就可以对 29C010进行读出操作。这样的接法是把29C010芯片既看作是程序存储器,又看作是数据存储器。把29C010看作程序存储器是在PSEN 信号有效,即执行取指指令: MOVC A,@A+DPTR。把其看作数据存储器是在 RD 或 WR 信号有效,即执行读写指令: MOVX A,@DPTR ;读片外数据存储器 MOVX A,@Ri MOVX @DPTR,A ;写片外数据存储器 MOVX @Ri,A （4）29C010的地址范围如表8.3,其17条地址线A0～A16取值范围从全0到全1,就可得到其为寻址空间为00000H～1FFFFH。当
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8.1 最小应用系统与总线扩展
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数据就被锁存在锁存器中,输入端数据变化不再影响Q 端输出。当三态门的输出允许端 OE 为低电平时,三态门处于导通状态,允许Q端输出;当 OE 为高电平时,三态门处于高阻隔离状态,不允许Q端输出。根据74LS373 的特性,把作为P0口地址锁存器的连接如图8.4（b）。若采用74LS273, 因其CLK端是上升沿锁存, 所以ALE 端输出锁存控制信号必须加一个反相器,如图8.4（c）。
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8.2.2 数据存储器的扩展
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（1）两扩展芯片15条地址线A0～A14都与单片机的15条地址线一一对应同名相连,用于对存储器芯片片内单元的寻址。（2）两扩展芯片数据线I/O0～I/O7与单片机数据总线一一对应同名相连。单片机PSEN 与29C256的OE 相连,用于取指控制；单片机的 WR 与 RD 信号分别与62256的 OE 和WE 相连,用于数据的读写控制。

《单片机原理及应用教程》第8章：MCS-51单片机的系统扩展

MCS-51单片机原理与应用教学设计

MCS-51单片机存储器的扩展

第八章 单片机扩展与接口技术

MCS-51单片机扩展系统编址问题探讨

四 MCS-51单片机存储器系统扩展

目录 单片机原理与应用

第8章 单片机存储器扩展

51单片机原理及应用

《单片机原理及应用》课程标准

单片机原理及应用目录

第8章 MCS-51系统扩展

单片机课件8 单片机的存储器的扩展

单片机原理及应用 第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术

51单片机原理及应用

(单片机完整课件PPT)第八章

《单片机原理及应用》课后习题答案

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第八章单片机扩展与接口技术

目录单片机原理与应用

第8章单片机存储器扩展

单片机原理及应用第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术