第7章 单片机的系统扩展

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第7章 单片机的系统扩展

第7章 单片机的系统扩展

第七章 单片机的系统扩展
74LS138是”3-8”译码器,具有3个选择输入端, 可组成8种输入状态。8个输出端,分别对应8种输 入状态中的1种,0电平有效。
第七章 单片机的系统扩展
第七章 单片机的系统扩展
7.2 数据存储器的扩展
MCS-51单片机内部有128B的RAM存储空间。
内部RAM通常作为工作寄存器、堆栈、软件标志 和数据缓冲区。
第七章 单片机的系统扩展
2864有四种工作方式,如表7-2所示。
第七章 单片机的系统扩展
7.1.3 程序存储器的扩展方法
1. 总线的连接与时序
第七章 单片机的系统扩展
图7-5为MCS-51单片机程序存储器的操作时序。
第七章 单片机的系统扩展
2.单片程序存储器的扩展
第七章 单片机的系统扩展
3.多片程序存储器的扩展
第七章 单片机的系统扩展
8255A的控制字
(1)工作方式控制字
第七章 单片机的系统扩展
(2)置位/复位控制字
第七章 单片机的系统扩展
例如,若将07H写入控制字 功能:PC3置位
若将08H写入控制字
功能:PC4复位
【例】 要求A口工作在方式0输入,B口为方式1输出, C口高4位PC7~PC4为输入,C口低4位PC3~PC0为 输出。设8255控制器地址为FFFDH MOV DPTR, #0FFFDH
第七章 单片机的系统扩展
第七章 单片机的系统扩展
2. 8255A芯片的控制字及其工作方式
方式0——基本输入/输出方式。 方式1——选通输入/输出方式。 方式2 ——双向传送方式。
端口A可工作于方式0、1、2,端口 B只可工作于 方式0、1,端口C只可工作于方式0。

第7章MCS-51单片机的常用外设扩展

第7章MCS-51单片机的常用外设扩展

(2)数据线
2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。P0口作 为地址/数据线分时复用。
(3)控制线
CPU执行2732中存放的程序指令时,取指阶段就是对 2732进行读操作。注意,CPU对EPROM只能进行读操作, 不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线 实现的。2732控制线的连接有以下几条:
2.硬件电路 单片机与6116的硬件连接如图7-4所示。
3.连线说明
• 地址线:A0~A10连接单片机地址总线P0.0~P0.7、P2.0、P2.1、P2.2 共11根;
• 数据线:I/O0~I/O7连接单片机的数据线,即P0.0~P0.7;
• 控制线:片选端连接单片机的P2.7,即单片机地址总线的最高位A15; 读允许线连接单片机的读数据存储器控制线;
• 对于没有内部ROM的单片机或者程序较长、片内ROM容 量不够时,用户必须在单片机外部扩展程序存储器。 MCS-51单片机片外有16条地址线,即P0口和P2口,因此 最大寻址范围为64K字节(0000H—FFFFH)。
• 这里要注意的是,MCS-51单片机有一个管脚 EA跟程序存 储器的扩展有关。如果接高电平,那么片内存储器地址范 围是0000H—0FFFH(4K字节),片外程序存储器地址范 围是1000H—FFFFH(60K字节)。如果接低电平,不使 用片内程序存储器,片外程序存储器地址范围为0000H— FFFFH(64K字节)。
1. 芯片选择
单片机扩展数据存储器常用的静态RAM芯片有6116(2K×8 位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。
根据题目容量的要求我们选用SRAM6116,采 用单一+5V供电,输入输出电平均于TTL兼容,具有 低功耗操作方式,管脚如图7-3所示。

MCS-51单片机应用系统设计

MCS-51单片机应用系统设计

6 通信电路的设计 单片机应用系统一般需要其具有数据通信的能力,通常采用RS-
232C、RS-485、I2C、CAN、工业以太网、红外收发等通信标准。
7 印刷电路板的设计与制作 电路原理图和印制电路板常采用专业设计软件进行设计, 如
Protel、Proteus、OrCAD等。设计印制电路板需要有很多的技巧和经 验。设计好印制电路板图后,应送到专业厂家制作生产,在生产出来 的印制电路板上安装好元件,则完成硬件设计和制作。
3. 程序设计 1 建立数学模型:描述出各输入变量和各输出变量之间 的数 学关系。
2 绘制程序流程图:以简明直观的方式对任务进行描述。 3 程序的编制:选择语言、数据结构、控制算法、存储 空间 分配,系统硬件资源的合理分配与使用,子程序的入/出口 参 数的设置与传递。
4. 软件装配 各程序模块编辑之后,需进行汇编或编译、调试,当满足设
单 片 机 应 用 系 统 设 计 的 一 般 过 程
7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程
1. 总体设计 2. 硬件设计 3. 软件设计 4. 可靠性设计 5. 单片机应用系统的调试、测试
7.1.1 总体设计
1.明确设计任务 单片机应用系统的设计是从确定目标任务开始的。 认真进行目标分析,根据应用场合、工作环境、具体用途,
2. 程序设计技术
软件结构实现结构化,各功能程序实行模块化、子程序化。 一般有以下两种设计方法:
1 模块程序设计:优点是单个功能明确的程序模块的设 计和 调试比较方便,容易完成,一个模块可以为多个程序所共 享 。其缺点是各个模块的连接有时有一定难度。
2 自顶向下的程序设计:优点是比较符合于人们的日常 思维 ,设计、调试和连接同时按一个线索进行,程序错误可以 较早的发现。缺点是上一级的程序错误将对整个程序产生影响, 一处修改可能引起对整个程序的全面修改。

单片机原理及应用(李桂林)章 (7)

单片机原理及应用(李桂林)章 (7)

第 7 章 单片机并行扩展技术 图 7-1 8031 最小应用系统
第 7 章 单片机并行扩展技术
8031 芯片本身的连接除了 EA 必 须 接地 地外(选择外 部存储器),其他与 80C51 / 89C51 最小应用系统一样,也必须 有复位及时钟电路。
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 2 总线扩展及编址方法
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 1 单片机的最小系统
最小应用系统,是指能维持单片机运行的最简单配置的系 统。这种系统成本低廉、结构简单,常用来构成简单的控制系 统,如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM / EPROM 的单片机,其最小应用系统即为配有晶振、复位电路和电源的 单个单片机。对于片内无 ROM / EPROM 的单片机,其最小系统 除了外部配置晶振、复位电路和电源外,还应当外接 EPROM 或 E2 PROM作为程序存储器使用。
第 7 章 单片机并行扩展技术
图 7-3 所示为线选法应用实例。图中所扩展的芯片地址 范围如表 7 -1 所示,其中 ×可以取“0 ”,也可以取 “ 1 ”,用十六进制数表示的地址如下:
2764 ( 1 ): 4000H~5FFFH ,或 C000H~DFFFH ,有地址重 叠现象。
2764 ( 2 ): 2000H~3FFFH ,或 A000H~BFFFH ,有地址重 叠现象。
第 7 章 单片机并行扩展技术
当然,最小系统有可能无法满足应用系统的功能要求。比 如,有时即使有内部程序存储器,但由于程序很长,程序存储器 容量可能不够;对一些数据采集系统,内部数据存储器容量也可 能不够等,这就需要根据情况扩展 EPROM 、 RAM 、 I / O 口 及其他所需的外围芯片。
第 7 章 单片机并行扩展技术

单片机系统的扩展技术

单片机系统的扩展技术

INC R0
INC DPTR
; 修改数据指针
DJNZ R7, AG
END
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,用于控制2―4译码器的工作,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。
4.2 存储器的扩展
存储器是计算机系统中的记忆装置,用来存放要运行的程序和程序 运行所需要的数据。单片机系统扩展的存储器通常使用半导体存储器, 根据用途可以分为程序存储器(一般用ROM)和数据存储器(一般用 RAM)两种类型。
MCS-51单片机对外部存储器的扩展应考虑的问题:
(1)选择合适类型的存储器芯片
引脚符号的含义和功能如下:
D7~D0:三态数据总线; A0~Ai:地址输入线,i=12~15。2764的地址线为13位,i=12; 27512的地址线为16位,i=15; CE :片选信号输入线; OE :输出允许输入线;
CE
VPP:编程电源输入线; PGM :编程脉冲输入线; VCC:电源; GND:接地; NC:空引脚。
8051扩展2764的电路连接方法:
数据线:P0口接EPROM的D0~D7 ;
地址线: 2764容量为8KB,213=8KB,需要A0~A12共13根地址线。P0口
经地址锁存器后接EPROM的A0~A7 ; 为了与片内存储器的空间地址衔 接,~接EPROM的A8~A11 , 经非门后与A12连接。

《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点

《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点

《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后,为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。

本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能,掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。

初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。

二、理论教学内容绪论单片机概述0.1 引言0.2 单片机的特点0.3 单片机的发展0.4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入/输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2.1 MCS-51指令系统概述2.2 数据传送类指令2.3 算术运算类指令2.4逻辑运算及移位类指令2.5 控制转移类指令2.6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3.1 汇编语言源程序的格式3.2 伪指令3.3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章I/O扩展技术6.1 I/O接口概述6.2 MCS-51并行I/O口的直接使用6.3 简单I/O扩展6.4 8255并行I/O口6.5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7.1 单片机应用系统中的人机通道7.2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7.4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11.1 PIC16F87X的特点11.2 PIC16F87X的结构与配置11.3 PIC16F87X的功能部件11.4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的:进一步掌握开发工具的应用实验内容:学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的:掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容:用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。

单片机系统扩展技术

单片机系统扩展技术

单片机系统扩展技术1. 引言单片机是一种集成了处理器、存储器和各种输入输出接口的微型计算机系统。

单片机系统的应用范围广泛,涵盖了从工业自动化到家电控制等多个领域。

然而,随着应用需求的不断增加,单片机系统的功能往往面临着限制。

为了满足更高的要求,需要使用扩展技术来增强单片机系统的功能。

本文将介绍一些常见的单片机系统扩展技术。

2. 外部存储器扩展技术在某些应用场景中,单片机的内部存储器容量可能不足以存储所有的数据和程序。

这时可以通过外部存储器扩展技术来扩大系统的存储容量。

常见的外部存储器包括SD卡、EEPROM和闪存等。

2.1 SD卡扩展SD卡是一种常用的便携式存储介质,具有容量大、速度快和易于移植的特点。

通过使用SD卡模块,可以将SD卡连接到单片机系统中,并使用相应的驱动程序实现对SD卡的读写操作。

这样可以使单片机系统具备更大的存储容量,以便存储更多的数据和程序。

2.2 EEPROM扩展EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种可擦写的非易失性存储器。

通过使用外部连接的EEPROM芯片,可以在单片机系统中实现额外的存储容量。

EEPROM的读写速度相对较慢,但具有较高的可擦写次数和较低的功耗,适合存储一些需要长期保存的数据。

2.3 闪存扩展闪存是一种常见的存储介质,具有容量大、读写速度快和抗震动的特点。

通过使用外部连接的闪存芯片,可以在单片机系统中实现更大的存储容量。

闪存的读写速度相对较快,适合存储需要频繁读写的数据和程序。

3. 通信接口扩展技术在一些应用中,单片机系统需要与外部设备进行通信,例如传感器、执行器和其他单片机等。

为了实现与这些外部设备的通信,可以通过扩展通信接口来满足需求。

3.1 UART扩展UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常见的串行通信接口。

《单片机原理与应用及上机指导》第7章:80C51单片机系统扩展

《单片机原理与应用及上机指导》第7章:80C51单片机系统扩展


表7.4 常用SRAM芯片的主要性能

表7.6 80C51与6264的线路连接

7.2 并行I/O扩展


MCS-51系列单片机共有4个并行I/O口,分别是P0、P1、 P2和P3。其中P0口一般作地址线的低8位和数据线使用; P2口作地址线的高8位使用;P3口是一个双功能口,其第 二功能是一些很重要的控制信号,所以P3一般使用其第二 功能。这样供用户使用的I/O口就只剩下P1口了。另外,这 些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能,所以难以满足复 杂的I/O操作要求。因此,在大部分MCS-5l单片机应用系 统的设计中都不可避免地要进行I/O口的扩展。 7.2.1 并行I/O扩展原理 7.2.2 常用的并行I/O扩展芯片

线选法

若系统只扩展少量的RAM和I/O口芯片,可采用线选法。 线选法是把单片机高位地址分别与要扩展芯片的片选端相连,控制选 择各条线的电路以达到选片目的,其优点是接线简单,适用于扩展芯 片较少的场合,缺点是芯片的地址不连续,地址空间的利用率低。
图7.7 片外RAM的读时序

图7.8 片外RAM的写时序

4.数据存储器芯片及扩展电路


(1) 数据存储器 数据存储器扩展常使用随机存储器芯片,用得较多的是 Intel公司的6116(容量为2KB)和6264(容量为8KB), 其性能 如表7.4所示。 (2) 数据存储器扩展电路 80C51与6264的连接 如表7.6所示。

全地址译码法

利用译码器对系统地址总线中未被外扩芯片用到的高位地址线进行译 码,以译码器的输出作为外围芯片的片选信号。常用的译码器有 74LS139、74LS138、74LS154等。优点是存储器的每个存储单元只 有唯一的一个系统空间地址,不存在地址重叠现象;对存储空间的使 用是连续的,能有效地利用系统的存储空间。缺点是所需地址译码电 路较多,全地址译码法是单片机应用系统设计中经常采用的方法 。

目录 单片机原理与应用

目录  单片机原理与应用

2N3702
1k
R3
Q3
2N3702
1k
R4
Q4
2N3702
1k
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

单片微型计算机原理及应用_课后习题答案

单片微型计算机原理及应用_课后习题答案

《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1.简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。

运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。

通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。

由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。

2.微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别?微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。

它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。

其内部包括三部分:运算器、控制器、内部寄存器阵列(工作寄存器组)。

微型计算机由CPU、存储器、输入/输出(I/O)接口电路构成,各部分芯片之间通过总线(Bus)连接。

以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统,称为微型计算机系统。

单片机原理与应用徐爱钧答案

单片机原理与应用徐爱钧答案

单片机原理与应用徐爱钧答案【篇一:单片机原理实用教程基于proteus虚拟仿真】p class=txt>【作者】徐爱钧编著【isbn】978-7-121-07543-8【出版社】电子工业出版社【出版日期】2009年1月【内容简介】本书系统地阐述了基于proteus虚拟仿真技术的8051单片机原理与接口技术,详细论述了在proteus软件平台上进行单片机应用系统设计的原理与方法,介绍了8051单片机的基本结构、中断系统、定时器以及串行口的工作原理、8051指令系统与汇编语言程序设计、dac与adc接口技术、键盘与显示器接口技术,并以实例方式介绍了在proteus平台上进行单片机应用系统虚拟仿真设计的方法,给出了大量在proteus集成环境isis中绘制的原理电路图和仿真程序,并提供一张包含全部应用实例的配套光盘,其中所有实例均可在proteus软件平台上直接运行。

本书可作为高等院校工业自动化、电子测量仪器、计算机应用等相关专业单片机原理与应用课程的教学用书,也可作为广大从事单片机应用系统开发的工程技术人员的参考书。

【宣传语】用多个实例讲述在proteus平台上设计单片机应用系统的方法,并提供原理电路图和仿真程序【前言】单片机是现代电子技术的新兴领域,它的出现极大地推动了电子工业的发展,已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段。

近年来单片机技术得到了突飞猛进的发展,各种单片机开发工具层出不穷。

虚拟仿真就是近年来兴起的一种新型应用技术,采用虚拟仿真技术,在原理图设计阶段就可以对单片机应用设计进行评估,验证所设计电路是否达到所要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化。

这样就无须多次购买元器件及制作印刷电路板,节省了设计时间与经费,提高了设计效率与质量。

英国labcenter公司推出的proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台,它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题,可以在没有单片机实际硬件的条件下,利用pc以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试,使单片机应用系统设计变得简单容易。

单片机第7章习题答案

单片机第7章习题答案

第7章习题答案1.通常8031给用户提供的I/O口有哪几个?为什么?答案:MCS-51系列单片机虽然有4个8位I/O口P0、P1、P2、P3,但4个I/O口实际应用时,并不能全部留给用户作系统的I/O口。

因为当单片机在外部扩展了程序存储器、数据存储器时,就要用P0和P2口作为地址/数据总线,而留给用户使用的I/O口只有P1口和一部分P3口。

(不做系统扩展,都可以用作I/O口)2.在MCS-51单片机应用系统中,外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许重叠而不会发生冲突,为什么?外部I/O接口地址是否允许与存储器地址重叠?为什么?答案:因为单片机访问外部程序存储器与访问外部数据存储器(包括外部I/O口)时,会分别产生PSEN与RD/WR两类不同的控制信号,因此外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许重叠而不会发生冲突。

外部扩展I/O口占用数据存储器地址空间,与外部数据存储器统一编址,单片机用访问外部数据存储器的指令来访问外部扩展I/O口。

因此外部I/O接口地址是否允许与程序存储器地址重叠不允许与数据数据存储器地址重叠。

3.在通过MOVX指令访问外部数据存储器时,通过I/O口的哪些位产生哪些控制信号?答案:MCS-51对外部数据存储器的访问指令有以下4条:1)MOVX A, @Ri2)MOVX @Ri, A3)MOVX A, @DPTR4)MOVX @DPTR, A访问外部数据存储器指令在执行前,必须把需要访问的存储单元地址存放在寄存器Ri (R0或R1)或DPTR中。

CPU在执行1)、2)指令时,作为外部地址总线的P2口输出P2锁存器的内容、P0口输出R0或R1的内容;在执行3)、4)指令时,P2口输出DPH内容,P0口输出DPL内容。

写时(/WR P3.6)有效;读时(/RD P3.7)有效。

4.外部存储器的片选方式有几种?各有哪些特点?答案:外部存储器的片选方式有线选法和译码法两种。

线选法的特点是连接简单,不必专门设计逻辑电路,但是各个扩展芯片占有的空间地址不连续,因而地址空间利用率低。

《微机原理与接口技术》课程教学大纲英文名称principleandinterface

《微机原理与接口技术》课程教学大纲英文名称principleandinterface

《微机原理与接口技术》课程教学大纲英文名称:Principle and Interface Technology of Micro Computer课程编码:学时:60 学分:4课程性质:专业方向限选课课程类别:专业基础课先修课程:电工学;模拟电路与数字电子电路开课学期:大三秋冬学期适用专业:机械电子一、课程教学目的与要求微机原理与接口技术是一门综合型应用技术课程,通过讲授计算机的基础知识,使学生对微机的基本概念、结构原理和种类有所了解。

以MCS一51单片机为对象,重点讲授单片机结构、指令系统、汇编语言程序设计、并行接口P0~P3和中断系统、定时/计数器与串行接口、总线与存储器的扩展、系统功能扩展、典型外围接口技术、串行接口技术。

通过原理讲授和设计实例,使学生掌握单片机系统设计,接口扩展和应用程序设计的基本方法和技能。

掌握常用元器件的特性和应用设计。

能综合运用单片机的软、硬件技术分析实际问题,设计智能检测与控制系统,为今后从事机电装备的智能化技术工作打下坚实基础。

二、学时分配三、教学内容第0章绪论教学目的:了解计算机的系统结构、基本数制及其相互转换方法。

了解微机的分类,明确单片机是微机的一种,了解单片机技术的发展历史和现状,掌握单片机的定义、特点、基本组成等基本概念以及常用系列单片机的分类、产品型号及性能特点。

教学重点:1、微机、微处理器、单片机的概念。

2、基本数制。

3、单片机技术的发展历史和现状。

教学难点:微机的工作原理讲授要点:1、微机的发展概况,单片机的发展历史和现状。

2、微型计算机的组成。

3、MCS-51系列单片机第一章 MCS-51单片机的结构教学目的:掌握单片机的整个结构,引脚及其功能、存储器的组织结构、I/O器的基本工作原理和操作特点;掌握单片机的各种工作方式及其意义;明白单片机的基本时序,掌握51系列单片机各存储空间的地址分配,使用特点及数据操作方法。

教学重点:1、片机引脚及其功能。

《单片机》课程标准

《单片机》课程标准

《单片机原理及应用》课程标准适用专业:五年制高职楼宇智能化工程技术专业(560404)课程类别:□A类(纯理论课);RB类(理论+实践);□C类(纯实践课)课程性质:G1必修课;口专业选修课;口公共选修课教学时数:72学时总学分数:4学分一、课程概述(一)课程性质地位单片机课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。

可作为(高中后大专、对口单招、五年制高职)层次学生的教学参考。

它以MCS-51单片机为例,详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。

为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。

(二)课程基本理念《单片机原理及应用》是一门实践性很强的课程,它服务于工程实际,其主要任务是通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。

本课程的教学重在培养学生的创新意识和学习能力以及分析问题、解决问题的能力,形成以学生为中心的教学模式,采用启发式教学方法,突出教师的指导作用,突出能力培养,体现实用性原则,采用多煤体教学手段,强化作业的设计性、连续性、综合性,倡导研究性学习,激发学生创造欲望和专业学习兴趣。

(≡)课程设计思路本课程主要以80C51系列单片机为体系,通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。

主要内容可以分为四个大的模块:(1)8051系列单片机的结构和工作原理;(2)单片机主要接口芯片的结构及工作原理;(3)单片机的指令系统和汇编程序设计;(4)单片及应用系统的开发设计二、课程目标知识教学目标:C语言是一种通用程序设计语言,具有表达简洁、控制流与数据结构先进和操作功能丰富等特点。

《单片机原理及应用》教学课件 第7章-单片机C语言编程基础知识

《单片机原理及应用》教学课件 第7章-单片机C语言编程基础知识
12
7.1.2 C51 数据类型
3. sfr16
sfr16也是一种扩充数据类型,它定义的变量占用两个 内存单元。sfr16和sfr一样用于操作特殊功能存放器,不同 的是,sfr16定义的变量可访问16位特殊功能存放器,sfr16 类型变量的取值范围为0~65535。
该数据类型的定义格式如下: sfr16 变量名=变量地址; 此处的变量地址为16位地址中的低8位地址。通过sfr16 类型变量访问16位特殊功能存放器时,先读低字节数据,后 读高字节数据;对特殊功能存放器写入数据时,先写入高字 节地址,再写入低字节地址。
要在数字后面加上字母L,如104L,034L,7850L等。
〔2〕浮点型常量
浮点型常量可分为十进制和指数两种表示形式。
① 十进制浮点型常量由数字和小数点组成,整数或小数局部为0时可以省略,
但必须要保存小数点,如,,,.25,300.等。
② 指数浮点型常量表示形式为:[±]数字[.数字]e[±]数字。[]中的内容为可选
C语言程序本身不依赖于硬件开发平台,程序不做修改或做少量修改就可以移植到 不同的单片机中。目前,使用C语言进行程序设计已经成为单片机软件开发的主流。
基于单片机的C语言又称为C51语 言。和标准C语言所不同的是,C51语 言运行于单片机平台上,并根据单片 机的硬件特点扩展了局部关键字。以 下关于C语言的描述都是基于单片机的, 后面不再强调这一点。
项,如125e3,7e9,−3.0e−3等。
15
7.1.3 常量与变量
〔3〕字符型常量 将单个字符放在单引号内的常量就是字符型常量,如'a''d'等。有一类字符型常量专 门用来表示控制字符,如回车符、换行符等,它们被称为转义字符,其表示方式为在字 符前面加上一个反斜杠“\〞,如'\n'。常用转义字符如表7-3所示。

单片机作业习题答案

单片机作业习题答案

作业习题答案《单片机应用技术》部分习题与参考答案第1章单片机概述1-1什么是嵌入式系统?嵌入式系统的硬件和软件各包括哪些内容?答: 以应用为中心,以计算机技术为基础,软/硬件可剪裁,针对具体应用系统,对功能、可靠性,成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统称为嵌入式计算机系统。

简称为嵌入式系统。

嵌入式系统的硬件包括:嵌入式处理器、存储器和外部设备器件、输入输出接口、图形控制器等。

软件包括操作系统和应用程序。

嵌入式系统是专用的计算机系统,嵌入式系统的核心是嵌入式处理器,单片机是嵌入式处理器的典型代表。

1-2 什么叫单片机?一个完整的单片机芯片至少有哪些部件?答:将微处理器(CPU)、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上,称为单片微型计算机,简称单片机。

一个完整的单片机芯片至少有中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时/计数器及I/O接口等部件。

1-3嵌入式处理器有何特点?嵌入式处理器分为哪几类?答:嵌入式处理器对实时和多任务系统有和强的支持能力、对存储区保护功能强、具有可扩展的处理器结构及低功耗等特点。

嵌入式处理器分为:嵌入式微处理器、微控制器、嵌入式DSP处理器和片上系统等。

1-4 单片机系统的开发过程分为那几步进行?答:1.硬件的设计与调试。

2 应用程序的设计和调试。

3系统联调。

4程序的固化。

5.脱机运行。

1-5 Intel 公司的主要单片机产品分为哪几大系列?各系列的区别何在?答:Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;48系列的单片机在片内集成4位CPU,片内含有多种I/O接口,有的根据不同用途还配有许多专用接口,价格便宜,控制功能强。

51系列的单片机在片内集成8位CPU、片内RAM为128字节,ROM为4K字节,4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。

96系列单片机CPU为16位,片内RAM为232字节,ROM为8K字节,片内带有高速输入输出部件,多通道10位A/D转换部件,中断处理为8级。

《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)习题答案:xt7

《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)习题答案:xt7

章7 80C51单片机的系统扩展1.以80C31为主机,用2片27C256扩展64K EPROM,试画出接口电路。

答:2.以80C31为主机,用1片27C512扩展64K EPROM,试画出接口电路。

答:3.以80C31为主机,用1片27C256扩展32K RAM,同时要扩展8K的RAM,试画出接口电路。

答:4.当单片机应用系统中数据存储器RAM地址和程序存储器EPROM地址重叠时,它们内容的读取是否会发生冲突,为什么?答:不会。

由于80C51对ROM的读操作由PSEN控制,指令用MOVC类;对RAM读操作用RD控制,指令用MOVX。

所以,尽管ROM与RAM的逻辑地址是重叠的,它们内容的读取也不会发生冲突。

5.根据图7.14电路,编程完成对81C55的操作:a、读81C55的80H单元。

b、将立即数88H写入81C55的30H单元。

答:a、MOV DPTR,#7E80HMOVX A,@DPTRb、MOV A,#88HMOV DPTR,#7E30HMOVX A,@DPTR6.I2C总线的特点是什么?答:a、二线制传输。

器件引脚少,器件间连接简单,电路板体积减小,可靠性提高。

b、传输速率高标准模式传输速率为100Kb/s,快速模式为400Kb/s,高速模式为3.4Mb/s。

c、支持主/从和多主两种工作方式7、I2C总线的起始信号和终止信号是如何定义的?答:SCL线为高电平期间,SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号;SCL线为高电平期间,SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号。

起始和终止信号如图所示。

起始信号 S终止信号 P8、I2C总线的数据传送方向如何控制?答:在主机发出起始信号后要再传输1个控制字节:7位从器件地址,1位传输方向控制位(用“0”表示主机发送数据,“1”表示主机接收数据)。

9、具备I2C总线接口的E2PROM芯片有哪几种型号?容量如何?答:典型产品如A TMEL公司的AT24C系列:型号容量AT24C01A 128AT24C02 256AT24C04 512AT24C08A 1KAT24C16A 2KAT24C32A 4KAT24C64A 8KAT24C128B 16KAT24C256B 32KAT24C512B 64K10、A T24C系列芯片的读写格式如何?答:a、写操作过程对A T24C02写入时,单片机发出起始信号之后再发送的是控制字节,然后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。

单片机与接口技术课后习题答案

单片机与接口技术课后习题答案

;送数
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R2,LOOP
;是否传送结束?
SETB P1.0
;置传送结束标志位
END
;结束
习题答案
①②③④
13:试编写程序,将片外RAM从2000H开始存放的16个数传送到片外RAM从30H
开始的单元中。
ORG 0000H
MOV DPTR,#2000H ;存放数据原始起始地址
《单片机与接口技术》
【习题P99-3】初始化程序
;外部中断0中断矢量地址
;定时器0中断矢量地址
;串口中断矢量地址
;主程序起始地址 ;主程序其他初始化工作 ;开外部中断0 ;置外部中断0电平触发方式 ;开定时器0中断 ;开串口中断 ;开CPU总中断 ;置定时器0为高优先级中断 ;主程序主体内容 ;外部中断0中断处理子程序 ;定时器0中断处理子程序 ;串口中断处理子程序 ;主程序结束
;判断数据是否比较完毕
《单片机与接口技术》
习题答案
第五章:中断系统
一、填空 1. 共享 2. 外部 3. PC;PC;外部中断0矢量地址 4. 外部中断0 5. 电平;边沿 二、选择 1. ②2. ③3. ④4. ①5. ③6. ④7. ②8. ② 三、编程
①②③④
【习题P99-3】试编写一段对中断系统初始化程序,要求允许外 部中断0(电平触发)、T0中断、串行口中断,且使T0为高优先 级中断。
《单片机与接口技术》
三、问答题 1.定时/计数器用作定时器时,其定时时间与哪些因素有关? 用作计数器时,对外部计数脉冲有何要求? 2.当定时器0工作在模式3时,由于TR1被T0占用,那么应 如何控制定时器1的开启和关闭?
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7.2.1存储器基础知识1.半 Nhomakorabea体存储器的分类
静态RAM(SRAM)
动态RAM(DRAM) 随机存取存储器 (RAM) 非易失性RAM(NVRAM) 半导体存储器 掩膜式ROM 可编程ROM(PROM) 只读存储器 (ROM) 可擦除可编程ROM(EPROM) 电可编程可擦除ROM ( E PROM ) 闪速存储器(flash memory)
A13 A
0
A14 A15
B C
1G
74LS138
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
001 010 011
第 0 页 第 1 页
+5V
2G
G
100 101 110 111
第 2 页 第 3 页 第 4 页 第 5 页 第 6 页 第 7 页
7.1.3总线扩展的地址译码方法
2.部分地址译码 所谓部分译码是指只有一部分地址参与译码,所得到的地 址空间是非连续的地址段,没有覆盖整个可寻址空间,一个数 据单元可能与几个地址对应。由于部分译码不会完全占用64KB 的可寻址空间,可以使若干个地址对应一个存储单元,即利用 地址的重叠来简化译码电路的设计。假如8个页面中只需要使用 其中的4个页面,就可以让2个页面地址重叠,这时可以采用一 个2-4 译码器来设计译码电路,达到简化译码电路设计的目的, 如图7-8所示。 00 第 0 页和第 4 页 Y
51系列单片机为了减少引脚数量,扩展总线中的数据 线和地址线(低8位)采用了分时复用技术,即P0口分时传 送地址总线信号的低8位(A0~A7)和数据总线信号 (D0~D7),P0口在某一时刻传送的是低8位地址信号还是 数据信号由ALE来指明,如图7-2所示。
7.1.1 51系列单片机的扩展总线的结构和组成
7.2 51存储器的扩展
主要内容
第7章 单片机的系统扩展
7.3 51并行I/O接口的扩展 7.3.1 简单I/O扩展 7.3.2 采用专用芯片扩展I/O接口 7.3.3 采用串行控制器扩展并行I/O 7.4 单片机串行扩展总线接口技术 7.4.1 SPI串行总线 7.4.2 IIC总线
7.1 51单片机扩展总线基础
第一机器周期 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 第二机器周期 S3 S4 S5 S6
ALE
PSEN
RD
A15-A8 A15-A8 A15-A8
P2
P0
A7-A0
指令
A7-A0
数据输入
A7-A0
7.1.2 51系列单片机扩展总线的逻辑关系和时序分析
2.访问外部数据存储器或数据端口模式(写XRAM) 51系列单片机在访问外部数据存储器时,其控制总线由 ALE、 PSEN 、WR 、RD 组成。当执行MOVX @Ri,A指令或 MOVX @DPTR,A指令时,进行写外部数据RAM的操作。
扩展总线信 信号的含义 号名 A0~A7 A8~A15 D0~D7 ALE 数据总线低8位 数据总线高8位 数据总线,8位宽度 控制信号,地址锁存使能 控制信号,程序存储器使能,低电平有效 控制信号,外部访问使能信号,低电平有效 与单片机引脚号信 号定义的对应关系 P0口锁存输出 P2口 P0口 ALE
S1 P1 时钟 P2 P1 S2 P2 P1 S3 P2 P1 S4 P2 P1 S5 P2 P1 S6 P2 P1 S1 P2
ALE
PSEN
P2 A15-A8 A7-A0 A15-A8
P0
指令
A7-A0
常数
7.1.2 51系列单片机扩展总线的逻辑关系和时序分析
2.访问外部数据存储器或数据端口模式(读XRAM) 51系列单片机在访问外部数据存储器时,其控制总线由 ALE、PSEN 、 WR 、RD 组成。 MOVX A,@DPTR ;A X
WE
62128 Vcc
WE
62256 Vcc
WE
CS1 A8 A9 A11
A13 A8 A9 A11
A13 A8 A9 A11
OE / RFSH
OE
A10
OE
A10
A10
CS 1
D7 D6 D5 D4 D3
CS 1
D7 D6 D5 D4 D3
CS 1
D7 D6 D5 D4 D3
7.2.1存储器基础知识
2
第7章
主要内容 单片机的系统扩展
7.1 51系列单片机扩展总线基础
7.1.1 51系列单片机的扩展总线的结构和组成
7.1.2 51系列单片机扩展总线的逻辑关系和时序分析 7.1.3 总线扩展的地址译码方法 7.1.4 扩展总线设计接口电路时应该考虑的问题
7.2 51存储器的扩展
7.2.1 存储器基础知识
第一机器周期 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 第二机器周期 S3 S4 S5 S6
ALE
PSEN
WR
A15-A8 A15-A8
P2
A15-A8
P0
A7-A0
指令
A7-A0
数据输出
A7-A0
7.1.3总线扩展的地址译码方法
所谓地址空间分配是把64KB的寻址空间通过地址译码的方 法分成若干个大小相同的页面,其中低位地址线用来选择页内 单元,高位地址线则用于页面的选择,不同的外部设备占用不 同的页面。 地址译码要解决的问题就是:如何产生页面选择信号使外 部设备占用一个存储空间页面(页面译码),并使外部设备内 的每一个存储单元或数据端口与页内的存储单元对应起来(页 内译码)。地址译码的方法一般采用全地址译码、部分地址译 码和线选法。页内译码与页面译码的基本原理是一样的,所以 下面通过页面译码来介绍全地址译码、部分地址译码和线选法。
A13 A0
0
A14 A15(不接)
A1
74LS139
Y1 Y2
Y3
01 10 11
第 1 页和第 5 页 第 2 页和第 6 页 第 3 页和第 7 页
S
7.1.3总线扩展的地址译码方法
3.线选法 所谓线选法是部分地址译码的特殊形式,即对地址线不进 行译码,直接用地址线来选通数据单元,其得到的地址空间也 是非连续的。比如,不用外加译码电路,仅用高位地址线就把 64KB的寻址空间区分成若干区,如图7-9所示。
7.1.3总线扩展的地址译码方法
1.全地址译码 所谓全译码是指所有的地址线都参与译码,所得到的地址 空间是连续的,每一个数据单元与地址是一一对应的。全译码 电路的结构一般比较复杂。 若页面的大小为8KB,要把64KB的存储空间分成8个页面, 则所有高位地址A13~A15都必须参与译码,产生8个独立的页面 选择信号,形成一个连续的地址段。一般采用3—8译码器来实 现,如图7-7所示。 000 Y
7.1.4扩展总线设计接口电路时应该考虑的问题
地址空间分配 总线驱动能力 电平的匹配
控制时序和逻辑的匹配 速度的协调 状态信号的处理 51系列单片机采用总线扩展方式可以实现: 存储器扩展; 输入/输出接口扩展; 功能部件(如定时器、计数器、键盘、显示器等)的扩展; A/D和的D/A扩展;
OE
A10
CE
7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 51系列单片机的扩展总线的结构和组成 51系列单片机扩展总线的逻辑关系和时序分析 总线扩展的地址译码方法 扩展总线设计接口电路时应该考虑的问题 存储器基础知识 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 存储器综合扩展举例
单片机中一般集成了CPU、I/O口、定时器、中 断系统、存储器等计算机的基本部件,外加电源、 复位和时钟等简单的辅助电路即构成一个能够正常 工作的最小系统,图7-1是一个89C52的最小系统。
XTAL1 P0 P1 P2 XTAL2 +5V RESET P3 8 8 8 8 +5V
EA
7.1.1 51系列单片机的扩展总线的结构和组成
7.2.2 程序存储器的扩展 7.2.3 数据存储器的扩展 7.2.4 存储器综合扩展举例
7.2.1存储器基础知识
2.常用EPROM简要介绍
7.2.1存储器基础知识
3.常用SRAM简要介绍
62256 A14 A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND 62128 NC A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND 6264 NC A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6214 62128 62256 SRAM 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 6264 Vcc
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
Vcc WE NC A8 A9 A11 OE A10 CE I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 I/O3
NC A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 I/O0 I/O1 I/O2 GND
NC A8 A9 A11
在实际使用时往往需要把地址和数据信号分离开来,一般 采用外接一个8位锁存器的方法来实现。图7-3为采用8位锁存器 74LS373实现地址和数据分离的电路原理图 。
7.1.151系列单片机的扩展总线的结构和组成
51系列单片机的扩展总线信号包括:16位地址总线信号A0~A15; 8位数据总线信号为D0~D7; RD EA 控制总线信号由ALE、 PSEN 、 、 、 WR组成。扩展总线信号 名、信号的含义及与单片机引脚信号定义的对应关系见表7-1。
第7章 单片机的系统扩展
学习目标
掌握51单片机扩展总线的结构及组成
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