单片机_第8章_新
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单片机 第八章 习题参考答案
第八章习题参考答案一、填空题1、MCS-51外扩ROM、RAM或I/O时，它的地址总线是 P0、P2 口。
2、12根地址线可寻址 4 KB存储单元。
3、微机与外设间传送数据有程序传送、中断传送和 DMA传送三种传送方式。
4、 74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中 8 块芯片。
5、74LS273通常用来作简单输出接口扩展；而74LS244则常用来作简单输入接口扩展。
6、并行扩展存储器，产生片选信号的方式有线选法和译码法两种。
7、在存储器扩展中，无论是线选法还是译码法，最终都是为了扩展芯片的片选端提供信号。
8、起止范围为0000H-3FFFH的存储器的容量是 16 KB。
9、11根地址线可选 2KB 个存储单元，16KB存储单元需要 14 根地址线。
10、32KB RAM存储器的首地址若为2000H，则末地址为 9FFF H。
11、假定一个存储器有4096个存储单元，其首地址为0，则末地址为 0FFFH 。
12、除地线公用外，6根地址线可选 64 个地址，11根地址线可选 2048 个地址。
13、单片机扩展的内容有程序存储器扩展、数据存储器扩展及 I/O口的扩展等。
二、选择题1、当8031外扩程序存储器8KB时，需使用EPROM2716（ C ）A、 2片B、 3片C、 4片D、 5片2、某种存储器芯片是8KB*4/片，那么它的地址线根数是（ C ）A、 11根B、 12根C、 13根D、 14根3、 74LS138芯片是（ B ）A、驱动器B、译码器C、锁存器 D、编码器4、 MCS-51外扩ROM、RAM和I/O口时，它的数据总线是（ A ）A、 P0B、 P1C、 P2D、P35、6264芯片是（ B ）A、 E2PROMB、 RAMC、 Flash ROMD、EPROM6、一个EPROM的地址有A0----A11引脚，它的容量为（ B ）。
A、2KBB、4KBC、11KBD、12KB7、单片机要扩展一片EPROM2764需占用（ C ）条P2口线。
单片机-第8章 单片机的并行接口
1．8155的内部结构
图8-1 8155的内部结构
8155芯片各组成部分的作用：
双向数据总线缓冲器：用于缓冲存储单 片机与8155的RAM之间的读/写数据。 地址锁存器：用于锁存单片机送给8155 的端口地址或RAM单元地址。 地址译码器：用于对地址锁存器送来的 低3位地址进行译码，根据译码输出，选择 命令/状态寄存器、定时器/计数器或A、B 和C 3个I/O寄存器中的某一个工作。
命令寄存器和状态寄存器：命令寄存器存放 单片机送来的命令字，只能写入；状态寄存器 存放8155的状态字，只能读出。 定时器/计数器：是一个二进制14位的减法 计数器。计数器初值由单片机送入，由TIMER IN引脚上输入的脉冲实现减1计数控制，并根据 不同的计数输出方式从TIMER OUT引脚输出相 应的波形。作为定时器使用时，TIMER IN引脚 应输入频率恒定的周期脉冲。
读写控制器：根据和线上的信号，控制 单片机与8155之间所传信息的 读写。
RAM存储器：容量为256字节，用于存 放实时数据。存储器存储单元地址由地址 锁存器指定。
I/O寄存器：A、B和C 3个端口各有一 个I/O寄存器。其中A、B端口的I/O寄存器 为8位，用于存放外设的输入/输出数据；C 口的I/O寄存器为6位，用于存放输入/输出 数据或命令/状态信息。8155在某一时刻只 能选中某个I/O寄存器工作，这由单片机送 给8155的命令字决定。
PC1、PC2：C口工作方式设置位，设 置方法如表8-2所示。
P3口 的第二功能
P3口引脚 P3.0 名称 RXD 功 能 串行口输入
P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6
P3.7
TXD
INT0
单片机答案第八章
（1）A组跨接端子的内部正确连线图。
（2）B组跨接端子的内部正确连线图。
答：
（1）A组跨接端子的内部正确连线图如下左图所示。
（2）B组跨接端子的内部正确连线图如下右图所示。
�
答：本题主要考察对外部存储器的读、写操作的编程，只要正确使用MOVX指令就可以了。编程思路：首先读取2001H的值，保存在寄存器A中，将寄存器A的高4位和低4位互换，再屏蔽掉低4位然后将寄存器A的值保存到30H中，然后再读取2002H的值，保存在寄存器A中，屏蔽掉高4位，然后将寄存器A的值与30H进行“或运算”，将运算后的结果保存在2002H中。
外扩的EPROM在正常使用中只能读出，不能写入，故EPROM芯片没有写入控制引脚，只有读出引脚，记为 ，该引脚与89C51单片机的 相连。
12．请写出图8-14中4片程序存储器27128各自所占的地址空间。
答：图中采用了译码法。4片地址分别为0000H～3FFFH、4000H～7FFFH、8000H～BFFFH、C000H～FFFFH。
ORG 0000H
MAIN: MOV DPTR,#2001H ;设置数据指针的初值
MOVX A,@DPTR ;读取2001H的值
SWAP A
ANL A,#0F0H ;屏蔽掉低4位
MOV 30H,A ;保存A
INC DPTR ;指针指向下一个片外RAM单元
A．看其位于地址范围的低端还是高端
B．看其离AT89C51单片机芯片的远近
C．看其芯片的型号是ROM还是RAM
D．看其是与 信号连接还是与 信号连接
答：D。
9．试编写一个程序（如将05H和06H拼为56H），设原始数据放在片外数据区2001H单元和2002H单元中，按顺序拼装后的单字节数放入2002H。
（2）B组跨接端子的内部正确连线图。
答：
（1）A组跨接端子的内部正确连线图如下左图所示。
（2）B组跨接端子的内部正确连线图如下右图所示。
�
答：本题主要考察对外部存储器的读、写操作的编程，只要正确使用MOVX指令就可以了。编程思路：首先读取2001H的值，保存在寄存器A中，将寄存器A的高4位和低4位互换，再屏蔽掉低4位然后将寄存器A的值保存到30H中，然后再读取2002H的值，保存在寄存器A中，屏蔽掉高4位，然后将寄存器A的值与30H进行“或运算”，将运算后的结果保存在2002H中。
外扩的EPROM在正常使用中只能读出，不能写入，故EPROM芯片没有写入控制引脚，只有读出引脚，记为 ，该引脚与89C51单片机的 相连。
12．请写出图8-14中4片程序存储器27128各自所占的地址空间。
答：图中采用了译码法。4片地址分别为0000H～3FFFH、4000H～7FFFH、8000H～BFFFH、C000H～FFFFH。
ORG 0000H
MAIN: MOV DPTR,#2001H ;设置数据指针的初值
MOVX A,@DPTR ;读取2001H的值
SWAP A
ANL A,#0F0H ;屏蔽掉低4位
MOV 30H,A ;保存A
INC DPTR ;指针指向下一个片外RAM单元
A．看其位于地址范围的低端还是高端
B．看其离AT89C51单片机芯片的远近
C．看其芯片的型号是ROM还是RAM
D．看其是与 信号连接还是与 信号连接
答：D。
9．试编写一个程序（如将05H和06H拼为56H），设原始数据放在片外数据区2001H单元和2002H单元中，按顺序拼装后的单字节数放入2002H。
单片机第8章 AT89S51单片机串行通信技术
RI：接收中断标志位。串行口在工作方式0时，接收完第8 位数据时，RI由硬件置1。在其它工作方式中，串行口接收 到停止位时，该位置1。RI=1，表示一帧数据接收完毕， 并申请中断，要求CPU从接收SBUF取走数据。该位的状 态也可供软件查询。RI必须由软件清0。
单片机原理、应用与仿真
8.1.2电源控制寄存器PCON
AT89S51单片机的串口由2个数据缓冲器、1个移位寄存器和1 个串行控制寄存器等组成。数据缓冲器由串行接收缓冲器和发 送缓冲器构成，它们在物理上是独立的，既可以接收数据也可 以发送数据，还可以同时发送和接收数据。接收缓冲器只能读 出，不能写入，而发送缓冲器则只能写入，不能读出。它们共 用一个地址(99H)。
sm0sm1工作方式功能简述工作方式0移位寄存器工作方式波特率为12工作方式18位数据异步收发波特率可变工作方式29位数据异步收发波特率为32或64工作方式39位数据异步收发波特率可变表81串行通信工作方式单片机原理应用与仿真811串行口控制寄存器sconsm2
第8章 AT89S51单片机串行通信接 口技术
（1）电气特性
RS-485的信号传输采用两线间的电压来表示逻辑1和逻 辑0，数据采用差分传输，抗干扰能力强，传输距离可达 到1200m，传输速率可达10Mb/s。
驱动器输出电平在-1.5V以下时为逻辑1，在+1.5V以上时 为逻辑0。接收器输入电平在-0.2V以下时为逻辑1，在 +0.2V以上为逻辑0。
FDH
--
14400
FCH
FEH
9600
FAH
FDH
4800
F4H
FAH
2400
单片机原理、应用与仿真
1200
E8H D0H
单片机原理、应用与仿真
8.1.2电源控制寄存器PCON
AT89S51单片机的串口由2个数据缓冲器、1个移位寄存器和1 个串行控制寄存器等组成。数据缓冲器由串行接收缓冲器和发 送缓冲器构成，它们在物理上是独立的，既可以接收数据也可 以发送数据，还可以同时发送和接收数据。接收缓冲器只能读 出，不能写入，而发送缓冲器则只能写入，不能读出。它们共 用一个地址(99H)。
sm0sm1工作方式功能简述工作方式0移位寄存器工作方式波特率为12工作方式18位数据异步收发波特率可变工作方式29位数据异步收发波特率为32或64工作方式39位数据异步收发波特率可变表81串行通信工作方式单片机原理应用与仿真811串行口控制寄存器sconsm2
第8章 AT89S51单片机串行通信接 口技术
（1）电气特性
RS-485的信号传输采用两线间的电压来表示逻辑1和逻 辑0，数据采用差分传输，抗干扰能力强，传输距离可达 到1200m，传输速率可达10Mb/s。
驱动器输出电平在-1.5V以下时为逻辑1，在+1.5V以上时 为逻辑0。接收器输入电平在-0.2V以下时为逻辑1，在 +0.2V以上为逻辑0。
FDH
--
14400
FCH
FEH
9600
FAH
FDH
4800
F4H
FAH
2400
单片机原理、应用与仿真
1200
E8H D0H
第8章单片机经典课件
第八章 单片机系统扩展
2．单片机总线驱动扩展
在单片机扩展应用中，由于CPU是通过总线与数片存储 器芯片及若干个I/O接口芯片相连接的，而且这些芯片可能 是TTL器件，也可能是CMOS器件，所以当构成系统时， CPU总线能否支持其负载是必须考虑的问题。当CPU总线上 连接的器件均为CMOS器件且数量不多时，因为CMOS器件 功耗低，所以一般不会超载。当总线上连接的器件使CPU超 载时，就应该考虑总线的驱动问题。这时需在总线上增加缓 冲器和驱动器，以增加CPU总线的带负载能力。
源有关，所以我们这里主要针对高速CMOS电路进行讨论。
第八章 单片机系统扩展 表8-1 TTL、CMOS电路的输入、输出特性参数
电路种类 参数名称 VOH(min)/V VOL(max)/V IOH(max)/mA IOL(max)/mA VIH(min)/V VIL(max)/V IIH(max)/A IIL(max)/mA TTL 74 系列 2.4 0.4 -0.4 16 2 0.8 40 -1.6 TTL 74LS 系列 2.7 0.5 -0.4 8 2 0.8 20 -0.4 CMOS* 4000 系列 4.6 0.05 -0.51 0.51 3.5 1.5 0.1 -0.1× -3 10 高速 CMOS 74HC 系列 4.4 0.1 -4 4 3.5 1 0.1 -0.1× -3 10 高速 CMOS 74HCT 系列 4.4 0.1 -4 4 2 0.8 0.1 -0.1× -3 10
第八章 单片机系统扩展
虽然都是MCS-51系列单片机，但各个厂家采用的生产
工艺不同(TTL或CMOS)，产品不同，端口不同，驱动的外 部负载电路不同，则带负载能力也不一样。在设计单片机外 围扩展电路时都要考虑其是否能驱动所有负载正常工作。特 别是外围扩展电路较多时，更要考虑这一问题。在实际系统 设计中，首先要详细了解所用芯片的电气指标(高、低电平， 输入、输出电流等)，如果是TTL和CMOS电路混合系统，不 但要考虑电流，还要考虑电平。然后，根据指标要求，考虑 单片机是否能驱动所要扩展的所有外围电路，如果不行，则 需要进行驱动扩展。
武汉大学陈罡单片机第8章
A
B
片外ROM访问时序说明
P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据 复用总线，前半部（A段）作地址总线，后半部（B段)作 为数据总线。 外部程序存储器ROM的操作步骤如下： 1、必须为ROM提供完整的（16位）地址信息； 2、ROM芯片的/CE 端=0，选中该芯片； 3、在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B时 间段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址 相对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通 过P0口将指令送至CPU 内部。 74LS373锁存器:将A时间段P0口输出的低位地址进行保存， 使ROM在B时间段仍然可以得到完整的地址信号。
6116
A7 1 2 3 4 5 6 7 8 INTEL 6116 24 23 22 21 20 19 18 17 Vcc A8
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 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
其引脚功能如下：
A0～Ai D0～D7 ＣＥ 地址输入线，i=10(6116),12(6264),14(62256)。 双向三态数据线； 片选信号输入线，低电平有效，当6264的26脚
(CS)为高电平，且ＣＥ为低电平时。才选中该片；
ＯＥ
ＷＥ ＶＣＣ GND
读选通信号输入线，低电平有效；
写允许信号输入线，低电平有效； 工作电源，电压为＋５ Ｖ； 线路地。
MCS-51与1片16K ROM的连接
A15 P2口
/CE1 A14 A8
/CE2 A14 A8 A7
单片机第八章 AT89系列单片机系统的扩展z1
#2存储器端口地址：A=1（P2.6=1），B=0（P2.7=0） ，C=0：选中#2存储器，所以#2存储器的端口地址为： 4000H～7FFFH。
8.2.3 数据存储器的扩展
1．数据存储器概述 数据存储器即随机存取存储器，用于存放可随时修改的
数据信息。它与ROM不同，对RAM可以进行读、写两种操作 。RAM为易失性存储器， 断电后所存信息立即消失。
2
2．片内无程序存储器的最小应用系统 片内无程序存储器的芯片构成最小应用系统时，必须 在片外扩展程序存储器。 由于一般用做程序存储器的 E2PROM芯片不能锁存地址，故扩展时还应加一个地址 锁存器，构成一个三片最小系统，如图8-1b所示。该 图中74LS373为地址锁存器，用于锁存低8位地址。
3
8.1.2 系统扩展的内容与方法
IN改数据指针
DJNZ R7, AGAIN ; 判断数据是否传送完成
RET
END
26
【C51程序】：
#include <AT89X51.h>
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
11
图8-5 74LS138管脚图
图8-6 74LS138的译码关系
12
8.2存储器的扩展
8.2.1 存储器扩展概述 AT89S系列单片机具有64 KB的程序存储器空间， 其中 AT89S51单片机含有4 KB 的片内程序存储器。当单片机程 序超过4 KB时，就需要进行程序存储器的扩展。
AT89S系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空 间是互相独立的，其片外数据存储器的空间可达64 KB， 而片内的数据存储器空间只有128 B。如果片内的数据存 储器不够用时，则需进行数据存储器的扩展。
8.2.3 数据存储器的扩展
1．数据存储器概述 数据存储器即随机存取存储器，用于存放可随时修改的
数据信息。它与ROM不同，对RAM可以进行读、写两种操作 。RAM为易失性存储器， 断电后所存信息立即消失。
2
2．片内无程序存储器的最小应用系统 片内无程序存储器的芯片构成最小应用系统时，必须 在片外扩展程序存储器。 由于一般用做程序存储器的 E2PROM芯片不能锁存地址，故扩展时还应加一个地址 锁存器，构成一个三片最小系统，如图8-1b所示。该 图中74LS373为地址锁存器，用于锁存低8位地址。
3
8.1.2 系统扩展的内容与方法
IN改数据指针
DJNZ R7, AGAIN ; 判断数据是否传送完成
RET
END
26
【C51程序】：
#include <AT89X51.h>
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
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图8-5 74LS138管脚图
图8-6 74LS138的译码关系
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8.2存储器的扩展
8.2.1 存储器扩展概述 AT89S系列单片机具有64 KB的程序存储器空间， 其中 AT89S51单片机含有4 KB 的片内程序存储器。当单片机程 序超过4 KB时，就需要进行程序存储器的扩展。
AT89S系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空 间是互相独立的，其片外数据存储器的空间可达64 KB， 而片内的数据存储器空间只有128 B。如果片内的数据存 储器不够用时，则需进行数据存储器的扩展。
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
20
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。
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
20
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。
单片机原理与接口技术(第8章)
第8章 单片机的系统扩展
◆ 8282是一种带有三态输出缓冲的8位锁存器，其引脚说明 如下：
D0~D7：为8位数据输入端。 Q0~Q7：为8位数据输出端。 STB：数据输入锁存选通信号，高电平有效。当该信号 为高电平时，外部数据选通到内部锁存器，负跳变时，数据 锁存。 OE：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电 平时，锁存器中数据输出到数据输出线；当该信号为高电平 时，输出线为高阻态。
译码法可分为全部译码法、部分译码法。 全部译码法：是把P0口、P2口都接到译码器和芯片的地 址线上，其优点是可以充分利用单片机提供的扩展空间，连 接的存储器容量较大。
第8章 单片机的系统扩展
部分译码法：是将高位地址的一部分连接到译码器中进行 译码，高位地址的另外部分可以不连在译码器上，而作为通 用的I/O口使用。
简称DRAM（Dynamic RAM），具有容量大、功耗低、价 格便宜等优点，对外界环境、工艺结构、控制逻辑和电源质 量等的要求都很高。
存储器芯片有2816/2817（8KB×8），最大存取时间为 200ns，+5V供电，采用HMOS-D2工艺制造，其内部含有动态 刷新电路。
第8章 单片机的系统扩展
① P2口专门用于输出PCH的内容，因有锁存功能，可直 接与外部存储器的地址相连。
② P0口除了输出PCL中的地址外，还要传输从程序存储 器过来的指令代码，这就必须用ALE信号锁存PCL。
第8章 单片机的系统扩展
③ 在每个机器周期中，允许地址锁存信号ALE两次有效， 且在下降沿时锁存PCL。对来说，也是每个机器周期两次有效。 ◆所取指令是MOVX时
当ALE信号由高变低时，低8位地址被锁存到锁存器中并 向外部地址总线输出，该地址信号和P2口的高8位地址共同 组成16位地址。直到ALE信号再次变高，锁存器的地址才会 发生改变。
单片机基础(第3版——第8章
利用串行工作方式0, 加上“并入串出”或“串入并出” 芯片的配合, 80C51的串行口可实现数据的并行输入
/输出。 方式0实现数据并行输入/输出“并入串出”芯片 （74165）用于பைடு நூலகம்并行输入数据通过移位形成位串, 传送
给串行口；而“串入并出”芯片（74164）则接收串 行口的串行数据, 通过移位形成8位并行数据输 出。
80C51串行口寄存器结构
8.2.2 串行口控制机制
80C51串行口通过控制寄存器、中断功能和波特率设置实现串行通 信控制。
1.串行口控制寄存器（SCON）－98H
■ SM0、SM1——串行口工作方式选择位。其状态组合所对应的 工作方式为:
■ SM0SM1＝00，工作方式0；SM0SM1＝01，工作方式1； SM0SM1＝10，工作方式2；SM0SM1＝11，工作方式3。
工作方式0时, 移位操作(串入或串出)的波特率是固定的, 为单片机晶振频率的1/12, 若晶振频率用fosc表示, 则波特率＝fosc/12。按此波特率的一个机器周期进行 一次移位, 若fosc＝6 MHz, 则波特率为500 kb/s, 即 2 μs移位一次。
利用串行口方式0实现数据并行输入/输出
8.3.3 串行工作方式2 和3
串行工作方式2和3都是11位为一帧的串行通信方式, 即 1个起始位、9个数据位和1个停止位。
在这两种工作方式下, 字符还是8个数据位, 只不过增 加了一个第9数据位(D8）, 它是一个可编程位, 其 功能由用户设定。
在发送数据时, 应予先在串行口控制寄存器SCON的 TB8 位中把第9个数据位的内容准备好。
单片机基础（第3版）
第8章 80C51单片机串行通信
1. 串行通信基础知识 2. 80C51串行口 3. 80C51串行口工作方式 4. 串行通信数据传输速率 5. 串行通信应用
/输出。 方式0实现数据并行输入/输出“并入串出”芯片 （74165）用于பைடு நூலகம்并行输入数据通过移位形成位串, 传送
给串行口；而“串入并出”芯片（74164）则接收串 行口的串行数据, 通过移位形成8位并行数据输 出。
80C51串行口寄存器结构
8.2.2 串行口控制机制
80C51串行口通过控制寄存器、中断功能和波特率设置实现串行通 信控制。
1.串行口控制寄存器（SCON）－98H
■ SM0、SM1——串行口工作方式选择位。其状态组合所对应的 工作方式为:
■ SM0SM1＝00，工作方式0；SM0SM1＝01，工作方式1； SM0SM1＝10，工作方式2；SM0SM1＝11，工作方式3。
工作方式0时, 移位操作(串入或串出)的波特率是固定的, 为单片机晶振频率的1/12, 若晶振频率用fosc表示, 则波特率＝fosc/12。按此波特率的一个机器周期进行 一次移位, 若fosc＝6 MHz, 则波特率为500 kb/s, 即 2 μs移位一次。
利用串行口方式0实现数据并行输入/输出
8.3.3 串行工作方式2 和3
串行工作方式2和3都是11位为一帧的串行通信方式, 即 1个起始位、9个数据位和1个停止位。
在这两种工作方式下, 字符还是8个数据位, 只不过增 加了一个第9数据位(D8）, 它是一个可编程位, 其 功能由用户设定。
在发送数据时, 应予先在串行口控制寄存器SCON的 TB8 位中把第9个数据位的内容准备好。
单片机基础（第3版）
第8章 80C51单片机串行通信
1. 串行通信基础知识 2. 80C51串行口 3. 80C51串行口工作方式 4. 串行通信数据传输速率 5. 串行通信应用
单片机第8章新
；与R0配合，访问外RAM ；要取出数据的首地址 ；R0的初始值为0
；取ROM单元内容 ；送入外部RAM单元
INC R0
；循环次数加1，同时外部
2021/2/21 27
可以确定各芯片地址为： 2764(IC1)和6264(IC3) ：4000H~5FFFH，或C000H~DFFFH ； 2764(IC2)和6264(IC4) ：2000H~3FFFH ，或A000H~BFFFH ；
2021/2/21 28
【例8-3】采用译码法扩展2片8KB的6264 RAM和2片8KB的 2764 EPROM。可用地址线P2.6、 P2.5进行2-4译码，Y0~Y3选 通4片存储芯片，各片地址都不同。
如 27128为128K bit容量，或16K byte，需14根地址线。
芯片引脚功能： A0～A15：地址线引脚。它的数目由芯片的存储容量决定，
用于进行单元选择。 D7～D0：数据线引脚。 CE：片选控制端，低电平有效。 OE：输出允许控制端，低电平有效。
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§ 8.3.2 程序存储器的操作时序 一、访问程序存储器的控制信号 1、ALE：用于低8位地址锁存控制。 2、PSEN：片外程序存储器“读选通”控制信号。
常用的译码器芯片有74LS138(3-8译码器)、74LS139(双2-4 译码器)。
若全部高位地址线都参加译码，称为全译码； 若仅部分高位地址线参加译码，称为部分译码。部分译码 存在着部分存储器地址空间相重叠的情况。
2021/2/21 12
例如，要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把64KB空 间分配给各个芯片？(8K需13根地址线)
6216(1)： 1 1 1 0 X 000 1 1 1 0 X 111
(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。
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。
单片机电子教案第8章
DAC
寄存器
LE2 &
D/A 转换器
&
WR2
XFER
VREF
IOUT2
IOUT1
Rfb
AGND
VCC
二、DAC0832与80C51单片机的接口 １、单缓冲工作方式
此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出 但并不要求同步的系统。
P2.7
80C51
P0 WR
VSS
CS
XFER DI0
DI7 WR1 WR2 DGND
2、量化误差
•ADC把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个 过程称为量化。量化误差是ADC的有限位数对模拟量进行量 化而引起的误差。实际上，要准确表示模拟量，ADC的位数 需很大甚至无穷大。一个分辨率有限的ADC的阶梯状转换特 性曲线与具有无限分辨率的ADC转换特性曲线（直线）之间
的最大偏差即是量化误差。
应当注意，精度和分辨率具有一定的联系，但 概念不同。DAC的位数多时，分辨率会提高，对 应于影响精度的量化误差会减小。但其它误差 （如温度漂移、线性不良等）的影响仍会使DAC 的精度变差。
8.1.2 DAC0832芯片及其与单片机接口
DAC0832是使用非常普遍的８位D/A转换器，由于其片 内有输入数据寄存器，故可以直接与单片机接口。 DAC0832以电流形式输出，当需要转换为电压输出时，可 外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、 DAC0831，它们可以相互代换。DAC0832主要特性：
４、满刻度误差
•满刻度误差又称为增益误差。ADC的满刻度 误差是指满刻度输出数码所对应的实际输入电 压与理想输入电压之差。
5、线性度
•线性度有时又称为非线性度，它是指转换器实际的 转换特性与理想直线的最大偏差。
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单片机原理及其应用 第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计 2、应用系统中有片外RAM，执行MOVX指令的时序 取出MOVX指令在第1个机器周期(P0P2时序同前)，但执 行MOVX指令时，16位地址应转向数据存储器，同时RD或WR 信号有效，而不出现取指信号PSEN。
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6264(3)： Y2
6264(8)： Y7
111 111
0 1
0000 1111
00000000 E000H 11111111 FFFFH
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
§ 8.3 程序存储器EPROM的扩展
程序存储器一般采用只读存储器(？？？)，因为这种存储
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
锁存器74LS373，一种带三态门的8D锁存器。
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
芯片引脚功能：
A0～A15：地址线引脚。它的数目由芯片的存储容量决定， 用于进行单元选择。 D7～D0：数据线引脚。 CE：片选控制端，低电平有效。 OE：输出允许控制端，低电平有。
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
§ 8.3.2 程序存储器的操作时序
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
§ 8.3.1 常用的EPROM芯片(27xx)
如2764（8KB）、27128（16KB）、27256（32KB）、 27512（64KB）。型号 “27”后面的数字表示其位存储容量。 如果换算成字节容量，只需将该数字除以8即可。 如 27128为128K bit容量，或16K byte，需14根地址线。
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二、写片外RAM操作时序 大致为送地址、锁存低8位地址、送数据、WR有效、 WR 无效等阶段。
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8.4.3 AT89S51单片机与RAM的接口电路设计 线选法扩展6264外部数据存储器(13根地址线)。
一、访问程序存储器的控制信号
1、ALE：用于低8位地址锁存控制。 2、PSEN：片外程序存储器“读选通”控制信号。
外接 EPROM 的 OE引脚。
3、EA：片内、片外程序存储器访问的控制信号。
二、操作时序
AT89S51对片外ROM的操作时序分两种： 1、执行非MOVX指令的时序(系统中无外部数据存储器)； 2、执行MOVX指令的时序(系统中有外部数据存储器)。
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例：外扩8KB EPROM（2片2732）和4KB RAM（2片6116）
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
地址分配 A15 A14 A13 A12 A11 A10~A8 A7~A0 2732(1)： 0 1 1 1 0 000 00000000 7000H 0 1 1 1 1 111 11111111 7FFFH 2732(2)： 1 1 6216(2)： 1 1 6216(1)： 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 000 111 00000000 B000H 11111111 BFFFH 00000000 D000H 11111111 D7FFH 00000000 E000H 11111111 E7FFH
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单片机原理及其应用 一、线选法
第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
直接利用某一高位地址线作为存储器芯片(或I/O接口芯片)
的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的高位地址线与存 储器芯片的“片选”端直接连接即可。 优点：电路简单，不需要另外增加地址译码器硬件电路， 体积小，成本低。 缺点：地址空间不连续，每个存储单元的地址不唯一，这 会给程序设计带来不便，只适用于外扩芯片数目不多的单片机 系统的存储器扩展。
1、地址总线(Address Bus，AB)：用于传送单片机发出的
地址信号，选择存储单元和I/O接口芯片中的寄存器单元的。 2、数据总线(Data Bus，DB)：用于单片机与外部存储器之
间或与I/O接口之间传送数据，数据总线是双向的。
3、控制总线(Control Bus，CB)：控制总线是单片机发出的 各种控制信号线。
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
§ 8.4 静态数据存储器RAM的扩展(61/62xx)
若外扩一片RAM，应将WR脚与RAM的WE脚连接， RD脚与芯片OE脚连接。 一、读片外RAM操作时序 大致为送地址、锁存低8位地址、RD有效、读数据等阶段。
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§ 8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 一、AT89S51与单片EPROM的硬件接口电路
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
二、使用多片EPROM的扩展电路
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X 000 X 111 X 000 X 111
单片机原理及其应用 二、译码法
第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
使用译码器对AT89S51单片机的高位地址进行译码，译码
输出作为存储器芯片的片选信号。这种方法能够有效地利用存 储器空间，适用于多芯片的存储器扩展。当然缺点是要增加译 码电路等。 常用的译码器芯片有74LS138(3-8译码器)、74LS139(双2-4
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
译码法扩展62128外部数据存储器(14根地址线)。
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§ 8.5 EPROM和RAM的综合扩展
系统设计中，经常既要扩展程序存储器，又要扩展数据存
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§ 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器
§ 8.2.1 存储器地址空间分配
单片机发出的地址码用于选择某个存储器单元，发出一个 地址时，要避免同时访问两个单元，发生数据冲突。
外扩多片存储器芯片时，单片机发出的地址码一要选中某
存储器芯片，这称为“片选”，未被选中的芯片不能被访问。 二要在“片选”的基础上 “选中” 芯片的某一单元进行访问 ，即“单元选择”。 常用的存储器地址空间分配方法有两种：线性选择法(简称 线选法)和地址译码法(简称译码法)。
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
当片内的存储器(数据/程序)资源不能满足需要时，有如下选 择：重新选型单片机、进行外部存储器扩展。 当前单片机型号众多，存储器也越来越丰富，如32位ARM 结构单片机普遍有几十K数据存储器，几百K程序存储器，对于 普通的单片机应用场合基本上足够了。 但外部存储器扩展在以下几个方面还是经常要用到： 1、海量数据存储或处理：如图象采集及处理，往往数据大 、速度高，为此一般要扩展SRAM或SDRAM(即PC机内存条)， 如TI的6000 DSP普遍支持SDRAM。 2、断电数据保存：单片机应用系统中经常需要在线修改参 数并且能掉电保存，为此常需扩展EEPROM，通常是串行的。 3、实时操作系统结构的引导程序：程序通常会放在片外 FLASH(串行居多)，上电后引导(拷贝)到内部存储空间中执行， 从而提高指令取指速度。
储器(RAM)或I/O，即进行存储器的综合扩展。 § 8.5.1 综合扩展的硬件接口电路 【例8-2】采用线选法扩展2片8KB的6264 RAM和2片8KB的 2764 EPROM。 8KB存储器有13根地址线，所以可用地址线P2.5选通1片 2764和1片6264，地址线P2.6选通另1片2764和另1片6264。 当P2.5=0或P2.6=0时，同时选中两个芯片(1片6264、 1片
器在电源关断后，仍能保存程序（称为非易失性），在系统上 电后，CPU可取出这些指令重新执行。
程序存储器分类：
1、掩模ROM：在制造过程中编程，是以掩模工艺实现的，因 此称为掩模ROM。这种芯片存储结构简单，集成度高，但由 于掩模工艺成本较高，因此只适合于大批量生产。 2、可编程ROM(PROM)：芯片出厂时没有任何程序信息，用 独立的编程器写入。但PROM只能写一次，写入内容后，就不 能再修改。
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第8章 AT89S51单片机外部存储器的设计
地址分配 Yn A15A14A13 A12 A11~A8 A7~A0 6264(1)： Y0 000 0 0000 00000000 0000H 000 1 1111 11111111 1FFFH 6264(2)： Y1 001 001 010 010 0 1 0 1 0000 1111 0000 1111 00000000 2000H 11111111 3FFFH 00000000 4000H 11111111 5FFFH
1、以P0口作为低8位地址/数据总线。
2、以P2口的口线作高位地址线。
3、控制信号线。 ALE —— 低8位地址锁存信号。