第6章 单片机接口 (1)
单片机原理及其接口技术--第6章 MCS-51单片机定时器计数器
单片机原理及其接口技术
T/C方式2的逻辑结构图
1
TH1/TH0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
寄存器 计数器
束
TL1/TL0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
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结
单片机原理及其接口技术
4、方式3 M1M0=11 T0和T1有不同的工作方式
C/T0:
TH0和TL0被拆成2个独立的8位计数器。
28),向CPU申请中断,标志位TF1自动置位,若中
断是开放的,则CPU响应定时器中断。当CPU响应
中断转向中断服务程序时,由硬件自动将该位清0。
&
加1计数器 & 1
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结
束
EA
ET1
单片机原理及其接口技术
2个模拟的位开关,前者决定了T/C的工作状态:当1单片机有2个特殊功能寄存器TCON和TMOD: TCON:用于控制定时器的启动与停止,中断标志。 TMOD:用于设置T/C的工作方式。
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结
束
单片机原理及其接口技术
1.定时器控制寄存器TCON
88H TCON
位地址
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
过实时计算求得对应的转速。
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单片机原理及其接口技术 对于定时/计数器来说,不管是独立的定时器芯片还是单
单片机输入输出接口
P3.4/T0 14
P3.5/T1 15
P3.6/WR 16
P3.7/RD 17
XTAL2 18
XTAL1 19
GND 20
40 Vcc 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 P2.7 27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4
/*“HELLO”的段码, 最高位送
uchar i; uint j; while(1) { P3=0x01; for(i=0;i<5;i++) { if(P17==1)P1=tab1[i]; else P1=tab2[i]; P3<<=1; for(j=0;j<=25000;j++);
}}} 课本习题5.8 *关于液晶显示
归纳四个并行口使用的注意事项如下:
1。如果单片机内部有程序存贮器,不需要扩展外 部存贮器和I/O接口,单片机的四个口均可作 I/O口使用。
2。四个口在作输入口使用时,均应先对其写 “1”,以避免误读。
3。P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻,其 它口则可不必。
4。P2可某几根线作地址使用时,剩下的线不能作 I/O口线使用。
用作地址/数据复用总线时,多路开关的控制 信号为1,输出与上方的地址/数据线反向器的输出 相连,由于控制信号为1,上面的场效应管受地址/ 数据信号控制,与下面的场效应管成为推挽输出 形态。外部不再需要上拉电阻,P0口为真正的双 向I/O口。
操作过程:假如要读外部程序存储器中 0x1245单元的指令,首先从P0口输出45H,P2口 输出12H,控制器输出ALE地址锁存信号,再发出 指令输出允许信号PSEN,外部程序存储器 0x1245单元的内容出现在总线上,由CPU读入程 序指令寄存器,译码执行。
单片机原理及接口技术第6章习题答案
第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点?适用于什么场合?答:(1) 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。
TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1,而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。
TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。
(2) 用于定时工作方式时间(TF0溢出周期)为()82T H 012T =-⨯⨯初值振荡周期,用于计数工作方式时,最大计数长度(TH0初值=0)为28=256个外部脉冲。
这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。
2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MH Z ,请编程实现。
答:5100,110(00)Z f KH t T -==⨯采用定时器选择工作模式50.510-⨯=⨯⨯136(2-X )12/(1210)13(2)5X -=81871111111111011X ==T0低5位:1BHT0高8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动T0LOOP:JBC TF0,L1 ;查询到定时时间到?时间到转L1SJMP LOOP ;时间未到转LOOP ,继续查询L1:MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波SJMP LOOP ;重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式?有何区别?答:有四种工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3(1) 模式0:选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。
TL 低5位溢出时向TH 进位,TH 溢出时向中断标志位TF 进位,并申请中断。
定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12;计数长度位213=8192个外部脉冲(2) 模式1:与模式0的唯一差别是寄存器TH 和TL 以全部16位参与操作。
第6章 MCS-51单片机系统扩展技术
6.3 数据存储器扩展
6.3.1 静态RAM扩展电路
6.3.2 动态RAM扩展电路
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6.3.1 静态RAM扩展电路
常用的静态RAM芯片有6116,6264,62256等,其 管脚配置如图6-13所示。
1.6264静态RAM扩展 额定功耗200mW,典型存取时间200ns,28脚双列直插 式封装。表6-1给出了6264的操作方式,图6-14为6264静 态RAM扩展电路。
图 6 9
A EEPROM
28 17
扩 展 电 路
写入数据
不是指令
查询 中断 延时
2.2864A EEPROM 扩展
2864A有四种工作方式: (1)维持方式 (2)写入方式 (3)读出方式 (4)数据查询方式
图 6 12
28 64
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A EEPROM
扩 展 电 路
串行E2PROM简介 串行E2PROM占用引线少、接线简单,适用于作为数据存储 器且保存信息量不大的场合。 以AT93C46/56/57/66为例,它是三线串行接口E2PROM, 能提供128×8、256×8、512×8或64×16、128×16、256×16 位,具有高可靠性、能重复擦写100,000次、保存数据100年 不丢失的特点,采用8脚封装。
第6章 MCS-51单片机系统扩展技术
6.1 MCS-51单片机系统扩展的基本概念
6.2 程序存储器扩展技术
6.3 数据存储器扩展 6.4 输入/输出口扩展技术
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
单片机原理及接口技术A第6章
第6章 高性能单片机C8051F040
在大多数应用中,该引脚应直接连接 VDD VREF VREFD VREF0 VREF2 AIN0.0 AIN0.1 AIN0.2 AIN0.3 HVCAP HVREF HVAIN+ HVAINCANTX CANRX DAC0 DAC1 12 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 7 6 100 99 模拟 I/O 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟 I/O 模拟输入 模拟输入 模拟输入 数字输出 数字输入 模拟输出 模拟输出 带隙电压基准输出 DAC 的电压基准输入 ADC0 的电压基准输入 ADC2 的电压基准输入 ADC0 输入通道 0(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 1(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 2(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 3(详见 ADC0 说明) 高压差分放大器电容 高压差分放大器基准 高压差分放大器正信号输入 高压差分放大器负信号输入 控制器局域网发送输出 控制器局域网接收输入 数/模转换器 0 的电压输出 数/模转换器 1 的电压输出
第6章 高性能单片机C8051F040
P5.1/A9 P5.2/A10 P5.3/A11 P5.4/A12 P5.5/A13 P5.6/A14 P5.7/A15 87 86 85 84 83 82 81 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O P5.1 详见输入/输出端口部分 P5.2 详见输入/输出端口部分 P5.3 详见输入/输出端口部分 P5.4 详见输入/输出端口部分 P5.5 详见输入/输出端口部分 P5.6 详见输入/输出端口部分 P5.7 详见输入/输出端口部分 外部存储器地址总线位 8(复用方式)。外部存储 P6.0/A8m/A0 80 数字 I/O 器地址总线位 0(非复用方式)。P6.0 详见输入/输出 端口部分 P6.1/A9m/A1 P6.2/A10m/A2 P6.3/A11m/A3 P6.4/A12m/A4 P6.5/A13m/A5 P6.6/A14m/A6 P6.7/A15m/A7 79 78 77 76 75 74 73 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O P6.1 详见输入/输出端口部分 P6.2 详见输入/输出端口部分 P6.3 详见输入/输出端口部分 P6.4 详见输入/输出端口部分 P6.5 详见输入/输出端口部分 P6.6 详见输入/输出端口部分 P6.7 详见输入/输出端口部分
单片机原理接口及应用
单片机原理接口及应用单片机是一种集成电路芯片,包含了中央处理器、存储器和各种输入输出接口等基本组成部分。
单片机通过其接口与外部设备进行通信,实现各种应用。
1. 数字输入输出接口(Digital I/O Interface):单片机通过数字输入输出接口连接外部设备。
通过设置相应的寄存器和引脚配置,单片机可以读取外部器件的状态,并且能够控制外部器件的输出信号。
数字输入输出接口常用于连接开关、LED、蜂鸣器等设备。
2. 模拟输入输出接口(Analog I/O Interface):单片机的模拟输入输出接口可以将模拟信号转换为数字信号,或将数字信号转换为模拟信号。
通过模拟输入输出接口,单片机可以实现模拟信号的采集和输出,例如连接温度传感器、光电传感器等。
3. 串口接口(Serial Interface):串口接口是单片机与外部设备进行数据传输的重要接口。
单片机通过串口接口可以与计算机或其他单片机进行通信。
串口的通信速度和传输协议可以根据具体需求进行设置。
4. I2C总线接口(I2C bus Interface):I2C总线接口是一种常用的串行通信协议,具有多主机、多从机的特点。
单片机通过I2C总线接口可以与各种器件进行通信,如传感器、实时时钟等。
5. SPI接口(Serial Peripheral Interface):SPI接口是一种高速同步串行通信接口,常用于单片机与外部存储器、显示器和其他外设的连接。
SPI接口可以实现全双工通信,具有高速传输的优势。
6. 中断接口(Interrupt Interface):中断是单片机处理外部事件的一种方式。
通过中断接口,单片机可以响应来自外部设备的信号,并及时处理相应的事件,提高系统的实时性。
以上是单片机的一些常用接口及其应用。
不同的单片机具有不同的接口类型和功能,可以根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。
单片机原理及接口技术(第三版)课件
单片机的模拟输入和输出
模拟输入
单片机可通过模拟输入接口读取 传感器信号、电压或电流等连续 变化的模拟量。
模拟输出
单片机可通过模拟输出接口控制 模拟设备,如音频放大器、电机 驱动器等。
温度传感器
温度传感器是常见的模拟输入设 备,用于测量环境温度。
协议与总线
协议
单片机与外部设备之间的通信通常需要遵循特定的 协议,如SPI、I2C和UART。
2
单片机的发展历程
单片机起源于20世纪70年代,经过几十年的发展,如今已成为电子领域的核心 技术之一。
3
单片机的应用领域
单片机广泛应用于各种领域,包括自动化控制、通信、医疗设备、智能家居等。
单片机的体系结构
核心部件
单片机的核心包括中央处理器 (CPU)、存储器和外设接口。
总线结构
总线是单片机内部各部件之间传 输数据和控制信号的通道。
总线
总线是连接单片机与外部设备的通信线路,如数据 总线、地址总线和控制总线。
单机的存储系统
1
存储器层次结构
单片机的存储器层次结构包括寄存器、缓存、内部存储器和外部存储器,用于存 储程序和数据。
2
存储器类型
常见的存储器类型包括只读存储器(ROM),随机访问存储器(RAM)和闪存。
3
存储器管理
单片机通过存储器管理单元(MMU)来管理和分配存储空间。
单片机的定时/计数功能
定时器
外设接口
单片机的外设接口包括并口、串 口、模拟输入与输出接口,以及 各种专用接口。
单片机的指令系统
指令集
单片机的指令集是其内部固 化的一组指令,用于完成特 定的计算和操作。
指令格式
单片机的指令格式通常包含 操作码、操作数和地址等字 段,用于描述指令的功能和 操作对象。
微机原理与单片机接口技术课后题参考答案_1-6章_
一、填空题
1. 运算器、控制器 和 寄存器组 集成在一块芯片上,被称作微处理器。 2.总线按其功能可分 数据总线 、 地址总线 和 控制总线 三种不同类型的总 线。 3. 迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储 和 程序控制 的工 作原理。这种原理又称为 冯· 诺依曼型 原理。 4.写出下列原码机器数的真值;若分别作为反码和补码时,其表示的真值又分 别是多少? (1) (0110 1110)二进制原码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值 (0110 1110)二进制反码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值 (0110 1110)二进制补码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值 (2) (1011 0101)二进制原码=(-011 0101)二进制真值=(-53)十进制真值 (1011 0101)二进制反码=(-100 1010)二进制真值=(-74)十进制真值 (1011 0101)二进制补码=(-100 1011)二进制真值=(-75)十进制真值 5.写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为 8 位) 。 (1) (+101 0110)二进制真值=(0101 0110)原码=(0101 0110)反码=(0101 0110)补码 (2) (-101 0110)二进制真值=(1101 0110)原码=(1010 1001)反码=(1010 1010)补码 6.[X]补=78H,则[-X]补=(88)H。 7.已知 X1= +0010100,Y1= +0100001,X2= 0010100,Y2= 0100001,试计 算下列各式(设字长为 8 位) 。 (1) [X1+Y1]补= [X1]补+ [Y1]补= 0001 0100 + 0010 0001 = 0011 0101 (2) [X1-Y2]补= [X1]补+ [-Y2]补= 0001 0100 + 0010 0001 = 0011 0101 (3) [X2-Y2]补= [X2]补+ [-Y2]补= 1110 1100 + 0010 0001 = 0000 1101 (4) [X2+Y2]补= [X2]补+ [Y2]补= 1110 1100 + 1101 1111 = 1100 1011 8.将下列十六进制数分别转换成二进制、八进制、十进制和 BCD 数。 (1)(5D.BA)16=(0101,1101.1011,1010)2=(135.564)8=(93. 7265625)10 =(1001,0011.0111,0010,0110,0101,0110,0010,0101)BCD (2)(1001.0101,1)2=(9.34375)10=(11.26)8=(9.58)16 =(1001.0011,0100,0011,0111,0101)BCD 9.写出下列字符的 ASCII 码。 (1) ‗9‘=(39H)ASCII 码 (3) ‗$‘ =(24H)ASCII 码 (5) ‗b‘ =(62H)ASCII 码 (7) ‗换行‘ =(0AH)ASCII 码 (2) ‗C‘ =(43H)ASCII 码 (4) ‗空格‘ =(20H)ASCII 码 (6) ‗回车‘ =(0DH)ASCII 码 (8) ‗报警符‘ =(07H)ASCII 码
第6章 80C51单片机的系统扩展
80C51单片机的系统扩展 第6章 80C51单片机的系统扩展
6.1.2 常用程序存储器芯片
1、Flash(闪速 、 闪速)ROM 闪速
FlashROM是一种新型的电擦除式存储器,它是在EPROM工艺的基础上 增添了芯片整体电擦除和可再编程功能。它即可作数据存储器用,又可作程序 存储器用,其主要性能特点为: (1)电可擦除、可改写、数据保持时间长。 (2)可重复擦写/编程大于1万次。 (3)有些芯片具有在系统可编程ISP功能。 (4)读出时间为ns级,写入和擦除时间为ms级。 (5)低功耗、单一电源供电、价格低、可靠性高,性能比EEPROM优越。 FlashROM型号很多,常用的有29系列和28F系列。29系列有29C256 (32K×8)、29C512(64K×8)、29C010(128K×8)、29C020 (256K×8)、29040(512K×8)等,28F系列有28F512(64K×8)、 28F010(128K×8)、28F020(256K×8)、28F040(512K×8)等。
80C51单片机的系统扩展 第6章 80C51单片机的系统扩展
6.2.1 常用数据存储器芯片
静态存储器(SRAM)具有存取速度快、使用方便和价 格低等优点。但它的缺点是,一旦掉电,内部所有数据信 息都会丢失。常用的SRAM有6116(2KB×8)、6264 (8KB×8)、62128(16KB×8)、62256(32KB×8) 等芯片。常用SRAM芯片管脚和封装如图6-8所示,引脚功 能如下。 ① A0~A15:地址输入线。 ② D0~D7:双向三态数据总线,有时也用I/O0~I/O7表示。 ③CE:片选线,低电平有效。6264的26脚(CS)必须接高 电平,并且CE为低电平时才选中该芯片。 ④OE:读选通线,低电平有效。 ⑤WE:写选通线,低电平有效。 ⑥ VCC:电源线,接+5V电源。 ⑦ NC:空。 ⑧ GND:接地。
单片机原理及应用(第3版)参考答案
单片机原理及应用(第3版)参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述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。
第6章 89c51系列单片机的扩展
74LS373,直接从P0口送到数据总线上。
2. 最小系统工作时序
如下图所示:
一个机器周期 S1 ALE
一个机器周期
S2 S3
S4
S5
S6
S1
S2 S3
S4
S5
S6
PSEN
P2 PCH输出
PCH输出
PCH输出
PCH输出
PCH输出
PCH输出
输入
PCL
输出
指令 输入
PCL
输出
指令 输入
PCL
输出
指令 输入
PCL
输出
PCL输出有效
PCL输出有效
PCL输出有效
PCL输出有效
最小系统的工作时序
PCL 输出 有效
P2口送PCH 信息,P0口送PCL 信息和输 入指令。在每一个Tcy中,ALE两次有效, PSEN两次有效。ALE第一次发生在S1P2和 S2P1期间,在S2状态周期内,ALE下降沿将P0 口低8位地址信息PCL锁入74LS373。在S4状 态周内,PSEN上升沿将指令读入CPU。
VppVccCE GND
A7 A8 23 22 A10 19
I/O
74LS373 8Q 8D
GND G OE
A0
2716
28 39 O0 . . O7 OE 20
32
P0口具有分时传送低8位地址和8位数据 信息的复用功能。通过ALE信号与地址锁存
器配合使用,从而使得地址信息和数据信息
区分开。
工作原理如下:
2. 具体应用
使用单片E2PROM扩展外部程序存储器
一 片 2864E2PROM 和 地 址 锁 存 器
74LS373构成MCS-51系列单片机中8031
第6章 串行接口
5--8位
一个字符包括4个部分
奇偶校验位
停止位
1位
1位、1位半、2位 “1”有效
所以,一个字符由10个,10个半,11个位构成。
起始位 …
D0
D1
DN
奇偶校验位
停止位
图6-1
异步通信的字符格式
在异步通信时,通信双方必须事先约定。 (1)字符格式。 双方要事先约定数据位的位数、 奇偶校验形式及起始位和停止位的位数。 例如:用ASCⅡ码通信,有效数据为7位,加一个奇 偶校验位、一个起始位和一个停止位共10位。 (2)波特率(Baud rate)。波特率就是传送速率, 即每秒传送的二进制位数。单位为bit/s或波特。 波特率与字符的传送速率之间的关系为: 波特率= 一个字符的二进制编码位数*字符数/秒. 要求发送端与接收端的波特率必须一致。 假设:数据传送率是120字符/s,每个字符格式包含十 个代码位(一个起始位、一个终止位、8个数据 位),波特率为: 10×120=1200bit/s=1200波特
TI:发送中断标志。 在一帧数据发送结束时由硬件置位。 TI=1表示“发送缓冲器已空”,通知CPU可以 发送下一帧数据。 TI位可作为查询;也可作为中断申请标志位。 TI不会自动复位,必须由软件清0。 RI:接收中断标志。 在接收到一帧有效数据后由硬件置位。 RI=1表示一帧数据接收完毕,并已装入接收缓 冲器中,即表示’’接收缓冲器以满’’,通 知CPU可取走该数据。 该位可作为查询,也可作为中断申请标志位。 同样RI不会自动复位,必须由软件清0。
51系列单片机串行口的结构 51系列单片机串行口的控制 波特率设计
6.2.1 89C51单片机串行口的结构
单片机原理与应用第6章
三、系统扩展及总线结构
80C51
图5.2
P0口分时复用
D0~n ~ P0 ALE R/W 单片机 ALE
锁 存 地 址 地址 采 样 数 据 采 样 数 据 Di Qi G 地址锁存器
A0~n ~
R/W 存储器
锁 存 地 址
P0
地址
R/W
三、系统扩展及总线结构
地址锁存器
MCS-51单片机的P0口是地址线/数据线分时复用的,实现 这一功能需要引入地址锁存器。常用的地址锁存器的芯片一 般有两类:一类是8D触发器,如74LS273、7474LS377等,另 一类是位锁存器,如74LS373、8282等。
74LS373
8031
6264的地址分配表
P2.7 P2.6 1 1 0 1 0 1
P2.5 0 1 1
选中芯片 6264(1) 6264(2) 6264(3)
地 址 范 围 C000--DFFFH A000--BFFFH 6000--7FFFH
存储容量 8K 8K 8K
例3:某微机系统用62128构成64K存储系统,试将其与 8051进行连接
第6章 单片机系统扩展
6-1 系统扩展及总线结构 6-2 数据存储器扩展 6-3 程序存储器扩展 6-4 I/O扩展 I/O扩展
6-1 系统扩展及总线结构 一、单片机内部资源
8位CPU; 位 ; 4KB字节掩膜 字节掩膜ROM程序存贮器(8031无); 程序存贮器( 字节掩膜 程序存贮器 无 128字节内部 字节内部RAM数据存贮器; 数据存贮器; 字节内部 数据存贮器 21个特殊功能寄存器 个特殊功能寄存器(SFR); 个特殊功能寄存器 ; 2个16位的定时器 计数器; 位的定时器/计数器 个 位的定时器 计数器; 1个全双工的异步串行口 个全双工的异步串行口; 个全双工的异步串行口 4个8位并行 口; 位并行I/O口 个 位并行 5个中断源、2级中断优先级的中断控制器; 个中断源、 级中断优先级的中断控制器 级中断优先级的中断控制器; 个中断源
《单片机原理及接口技术(第2版)张毅刚》第6章习题及答案
《单片机原理及接口技术》(第2版)人民邮电出版社第6章定时器/计数器思考题及习题61.下列哪些说法是正确的。
A.特殊功能寄存器SCON,与定时器/计数器的控制无关。
对B.特殊功能寄存器TCON,与定时器/计数器的控制无关。
错C.特殊功能寄存器IE,与定时器/计数器的控制无关。
错D.特殊功能寄存器TMOD,与定时器/计数器的控制无关。
错2.如果采用的晶振的频率为3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下,其最大定时时间各为多少?答:定时器/计数器工作方式0下,其最大定时时间为TMAX =8.192mS方式1下的最大定时时间为262.144ms;方式2下的最大定时时间为1024ms。
3.定时器/计数器用作定时器模式时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?答:定时/计数器作定时时,其计数脉冲由系统振荡器产生的内部时钟信号12分频后提供。
定时时间与时钟频率和定时初值有关。
4.定时器/计数器用作计数器模式时,对外界计数频率有何限制?答:由于确认1次负跳变要花2个机器周期,即24个振荡周期,因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。
5.采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数,每计数100个脉冲后,T0转为定时工作方式。
定时1ms后,又转为计数工作方式,如此循环不止。
假定AT89S51单片机的晶体振荡器的频率为5MHz,请使用方式1实现,要求编写程序。
答:定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后,均采用中断方式工作。
除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外,后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成,用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。
参考程序如下:ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP IT0PMAIN: MOV TMOD,#06H ;定时器/计数器T0为计数方式2MOV TL0,#156 ;计数100个脉冲的初值赋值MOV TH0,#156SETB GATE ;打开计数门SETB TR0 ;启动T0,开始计数SETB ET0 ;允许T0中断SETB EA ;CPU开中断CLR F0 ;设置下一轮为定时方式的标志位WAIT: AJMP WAITIT0P: CLR EA ;CPU关中断JB F0,COUNT ;F0=1,转计数方式设置MOV TMOD,#00H ;定时器/计数器T0为定时方式0MOV TH0,#0FEH ;定时1ms初值赋值MOV TL0,#0CHSETB EARETICOUNT: MOV TMOD,#06HMOV TL0,#156SETB EARETI6.定时器/计数器的工作方式2有什么特点?适用于哪些应用场合?答:定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点,适用于精确定时,比如波特率的产生。
单片机原理及接口技术讲解
单片机原理及接口技术讲解单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,内含有中央处理器(CPU)、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等核心模块,可用于控制、计算、存储和通信等多种功能。
单片机的工作原理是通过处理器执行存储在存储器中的指令来实现各种功能。
它的内部包含一个由晶体管、逻辑门等构成的微处理器,负责执行计算和控制指令。
单片机的芯片上还集成了存储器,用于存储程序指令和数据。
输入输出端口可以与外部设备进行数据交互,定时器计数器可以实现精确的定时和计数功能。
通过串行通信接口,单片机可以与其他设备进行数据传输和通信。
单片机的接口技术是指单片机与外部设备进行数据传输和通信的技术。
常见的接口技术包括并行接口、串行接口、模拟接口等。
并行接口是通过多个并行数据线同时传输数据的接口技术。
常见的并行接口有通用并行接口(GPIO)、地址总线、数据总线等。
通用并行接口(GPIO)是一组可编程的并行输入输出线,可以被程序员控制来进行数据的输入输出。
地址总线用于传输内存或外设的地址信息,数据总线用于传输数据信息。
串行接口是通过单个数据线按照一定的时间顺序传输数据的接口技术。
常见的串行接口有串行通信接口(UART)、串行外设接口(SPI)、I²C接口等。
串行通信接口(UART)是一种通用的串行数据通信接口,用于将数据转换为串行格式进行传输。
串行外设接口(SPI)是一种高速串行接口,用于在单片机与其他外设之间进行数据传输和通信。
I²C接口是一种双线制的串行接口,用于在多个设备之间进行数据传输和通信。
模拟接口是通过模拟信号进行数据传输和通信的接口技术。
模拟接口包括模数转换接口、数字模拟转换接口等。
模数转换接口用于将模拟信号转换为数字信号,数字模拟转换接口用于将数字信号转换为模拟信号。
单片机接口技术的选择取决于具体应用的需求。
并行接口适合需要大量数据同时进行传输的场景,串行接口适合需要高速传输的场景。
MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案
MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案第一章绪论1-1解答:第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是:计算机字长为12位,运算速度为5000次/,使用18800个电子管,1500个继电器,占地面积为150m2,重达30t,其造价为100多万美元。
它的诞生,标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答: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解答:单片机的发展大致经历了四个阶段:第一阶段(1970—1974年),为4位单片机阶段;第二阶段(1974—1978年),为低中档8位单片机阶段;第三阶段(1978—1983年),为高档8位单片机阶段;第四阶段(1983年至今),为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答:Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品;Zilog公司的Z8、Super8系列产品;Atmel公司的AT89系列产品;Fairchild公司的F8和3870系列产品;TI公司的TMS7000系列产品;NS公司的NS8070系列产品;NEC公司的μCOM87(μPD7800)系列产品;National公司的MN6800系列产品;Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答:(1)8031/8051/8751三种型号,称为8051子系列。
8031片内没有ROM,使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM,其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM,用户可以先用紫外线擦除器擦除,然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
(2)8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型,称为8052子系列。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第6章参考答案
第6章思考题及习题6参考答案一、填空1.外部中断1的中断入口地址为。
定时器T1的中断入口地址为。
答:0013H;001BH2.若(IP)=00010100B,则优先级最高者为,最低者为。
答:外部中断1,定时器T13.AT89S51单片机响应中断后,产生长调用指令LCALL,执行该指令的过程包括:首先把的内容压入堆栈,以进行断点保护,然后把长调用指令的16位地址送入,使程序执行转向中的中断地址区。
答:PC、PC、程序存储器4.AT89S51单片机复位后,中断优先级最高的中断源是。
答:外部中断05.当AT89S51单片机响应中断后,必须用软件清除的中断请求标志是。
答:串行中断、定时器/计数器T2中断二、单选1.下列说法错误的是()。
A. 同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应B. 同一时间同一级别的多中断请求,将形成阻塞,系统无法响应C. 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求,但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求D. 同级中断不能嵌套答:B2.在AT89S51的中断请求源中,需要外加电路实现中断撤销的是()。
A. 电平方式的外部中断请求B.跳沿方式的外部中断请求C.外部串行中断D.定时中断答:A3.中断查询确认后,在下列各种AT89S51单片机运行情况下,能立即进行响应的是()。
A.当前正在进行高优先级中断处理B.当前正在执行RETI指令C.当前指令是MOV A,R3D.当前指令是DIV指令,且正处于取指令的机器周期答:C4.下列说法正确的是()。
A. 各中断源发出的中断请求信号,都会标记在AT89S51的IE寄存器中B. 各中断源发出的中断请求信号,都会标记在AT89S51的TMOD寄存器中C. 各中断源发出的中断请求信号,都会标记在AT89S51的IP寄存器中D. 各中断源发出的中断请求信号,都会标记在AT89S51的TCON、SCON寄存器中答:D三、判断对错1.定时器T0中断可以被外部中断0中断。
单片机原理和接口技术(第三版)教材习题解答
单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章绪论1-1解答:第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是:计算机字长为12位,运算速度为5 000次/s,使用18 800个电子管,1 500个继电器,占地面积为150 m2,重达30 t,其造价为100多万美元。
它的诞生,标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答: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解答:单片机的发展大致经历了四个阶段:第一阶段(1970—1974年),为4位单片机阶段;第二阶段(1974—1978年),为低中档8位单片机阶段;第三阶段(1978—1983年),为高档8位单片机阶段;第四阶段(1983年至今),为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答:Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品;Zilog公司的Z8、Super8系列产品;Atmel公司的AT89系列产品;Fairchild公司的F8和3870系列产品;TI公司的TMS7000系列产品;NS公司的NS8070系列产品;NEC公司的μCOM87(μPD7800)系列产品;National公司的MN6800系列产品;Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答:(1)8031/8051/8751三种型号,称为8051子系列。
8031片内没有ROM,使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM,其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM,用户可以先用紫外线擦除器擦除,然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
(2)8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型,称为8052子系列。
第6章(第5版)李朝青-单片机原理及接口技术(第5版)课件
• TMOD不能位寻址,只能用字节设置定时器的工作模
式,低半字节设置T0,高半字节设置T1。
• 89C51/S51系统复位时,TMOD的所有位被清0。
• TMOD各位的定义格式如 图6-4 所示。
• TMOD各位定义及具体的意义归纳如 图6-4所示。
12:51
单片机原理及接口技术
图6-4 工作模式寄存器TMOD的位定义
12:51
单片机原理及接口技术
§6.3 定时器的四种模式及应用
• • • • 89C51/S51 单片机的定时器/计数器 T0 和 T1 可由软件对特殊功能寄 存器TMOD中控制位C/T进行设置,以选择定时功能或计数功能。 对 M1 和 M0 位的设置对应于4种工作模式,即模式 0 、模式1 、模式 2 和模式3。 在模式0、模式1和模式2时,T0与T1的工作模式相同;在模式3时, 两个定时器的工作模式不同。 模式0为TL0(5位)、TH0(8位)方式,模式1为TL1(8位)、TH1 (8位)方式,其余完全相同。通常模式0很少用,常以模式1替代, 本章不再介绍模式0。
§6.1
定时器概述
• 89C51/S51/S51单片机片内有两个16位定时器/计 数器,即定时器0(T0)和定时器1(T1)。
• 它们都有定时和事件计数的功能,可用于定时控
制、延时、对外部事件计数和检测等场合。
12:51
单片机原理及接口技术
§6.1.1
1、计数工作方式
什么是计数和定时
• 所谓计数是指对外部事件进行计数。
41综合应用举例完单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术64思考题与习题单片机用内部定时方法产生频率为100khz的等宽矩形波假定单片机的晶振频率为12mhz
单片机与接口技术复习大纲
单片机与接口技术〔第3版〕复习大纲第一章:1、单片机由CPU 、RAM 、ROM 、定时/计数器、多功能I/O 口等五部分组成。
计算机由控制器、运算器、存储器、输入接口、输出接口等五部分组成。
其中运算器和控制器集成在一个芯片上,称之为CPU 。
假设将这五部分集成在一个芯片上,那么称之为单片机。
2、51系列单片机内包含了以下几个部件:● 一个8位CPU ;● 一个片内振荡器及时钟电路;● 4KB ROM 程序存储器;● 128B RAM 数据存储器;● 可寻址64KB 外部数据存储器和64KB 外部程序存储器的控制电路;● 32条可编程的I/O 线〔4个8位并行I/O 端口〕;● 两个16位的定时/计数器;● 一个可编程全双工串行口;● 5个中断源、两个优先级嵌套中断构造。
注:MCS —51系列单片机有8031、8051、8071三种根本型号。
注:1、2可能考填空题。
3、时钟工作方式电路图:〔1C 、2C 一般为5—30pF ,晶振一般为6MHz 、12MHz 、24MHz 〕 P244、复位工作方式电路图:〔一般选择C=10—30uF ,R=10kΩ。
在RST 引脚上加高电平,单片机进入复位状态,复位后,SP=07H ,PSW=00H ,P 1—P 3=0FFH ,PC=0000H 。
〕 P25 注:3、4可能考简答题。
5、振荡周期osc f 1=〔osc f 为晶振频率〕——晶振振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。
状态周期osc f 2=——振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU 的时钟周期。
因此,一个状态周期包含2个振荡周期。
机器周期〔MC 〕oscf 12=——1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成,是计算机执行一种根本操作的时间单位。
指令周期=〔1—4〕机器周期——执行一条指令所需的时间。
6、PSW :程序状态存放器;SP :堆栈指针存放器;DPTR :数据指针存放器;PC :程序指针存放器;ALE :地址锁存信号;P:程序存储器读信号。
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读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q
R P2.n T MUX CLK Q
P2口 引脚
6.2.2 P1口、P3口的内部结构
P1口
P1口的字节地址为90H 位地址为90H-97H P1口:带有上拉电阻的8位准双向I/O口。
①P1口的一位的结构 它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱 动电路组成----准双向口。
6.2.1 P0口和P2的结构
一、P0口的结构 P0口的字节地址为80H,位地址为80H87H。 P0口:是漏极开路的准双向口 低8位地址/数据总线口
下图为P0口的某位P0.n(n=0~7)结构图,它由一个 输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路 及控制电路组成。从图中可以看出,P0口既可以作 为I/O用,也可以作为地址/数据线用。
地址/数据 地址/ 控制 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q
T1 P0.n T2 MUX CLK Q
P0口 P0口 引脚
**原因:如果此时该端口的负载恰是一个晶体管基极,且原端 口输出值为1,那么导通了的PN结会把端口引脚高电平拉低;若 此时直接读端口引脚信号,将会把原输出的“1”电平误读为“0” 电平。现采用读输出锁存器代替读引脚,图中,上面的三态缓 冲器就为读锁存器Q端信号而设,读输出锁存器可避免上述可能 发生的错误。** 地址/数据 地址/ 控制 VCC
地址/数据 地址/ 控制 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q
T1 P0.n T2 MUX CLK Q
P0口 P0口 引脚
驱动场效应管T2栅极接通。故内部总线与P0口同相。由 于输出驱动级是漏极开路电路,若驱动NMOS或其它拉流 负载时,需要外接上拉电阻。P0的输出级可驱动8个 LSTTL负载。
D Q
。
VCC
R P3.n P3口 T
W
引脚
CLK Q
P3第二功能各引脚功能定义: P3 P3.0:RXD串行口输入 P3.1:TXD串行口输出 P3.2:INT0外部中断0输入 P3.3:INT1外部中断1输入 P3.4:T0定时器0外部输入 P3.5:T1定时器1外部输入 P3.6:WR外部写控制 P3.7:RD外部读控制
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q MUX
地址/数据 地址/ 控制
VCC
T1 P0.n T2 CLK Q
P0口 P0口 引脚
输入时---- 读引脚或 ② 输入时----分读引脚或读锁存器
读锁存器: P0, 称为“ 读锁存器:有些指令 如:ANL P0,A称为“读-改-写” 指令,需要读锁存器。 指令,需要读锁存器。 上面一个缓冲器用于读端口锁存器数据。 一个缓冲器用于读端口锁存器数据。 锁存器数据
51系列单片机有4个I/O端口,每个端口都是8位准 4 双向口,共占32 32根引脚。每个端口都包括一个锁存 32 器(即专用寄存器P0~P3)、一个输出驱动器和输入 P0~P3 P0 P0~ 缓冲器。通常把4个端口笼统地表示为P0~P3 P0 P3。
在无片外扩展存储器的系统中,这4个端口的每一 位都可以作为准双向通用I/O端口使用。在具有片外扩 展存储器的系统中,P2口作为高8位地址线,P0口分时 作为低8位地址线和双向数据总线。 51单片机4个I/O端口线路设计的非常巧妙,学习 I/O端口逻辑电路,不但有利于正确合理地使用端口, 而且会给设计单片机外围逻辑电路有所启发。 下面简单介绍一下输入/输出端口结构。
地址/数据 地址/ 控制 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q
T1 P0.n T2 MUX CLK Q
P0口 P0口 引脚
2、P0作为地址/数据总线 P0作为地址/ CPU发出控制电平“ ,打开“ CPU发出控制电平“1”,打开“与”门,又使多路开 发出控制电平 关MUX把CPU的地址/数据总线与T2栅极反相接通,输出地 MUX把CPU的地址/数据总线与T2栅极反相接通, 栅极反相接通 址或数据。由图上可以看出,上下两个FET处于反相, FET处于反相 址或数据。由图上可以看出,上下两个FET处于反相,构 成了推拉式的输出电路,其负载能力大大增强。 成了推拉式的输出电路,其负载能力大大增强。
6.1 输入/输出信息的传送方式
6.1.1 输入/输出的概念 单片机常用的输出设备有:显示器、指示灯、 单片机常用的输出设备有:显示器、指示灯、 微型打印机等。 微型打印机等。 6.1.2 输入/输出信息种类 计算机与输入/输出设备之间交换信息, 计算机与输入/输出设备之间交换信息,有三 种信息形式:数据信息、控制信息和状态信息。 种信息形式:数据信息、控制信息和状态信息。
综上所述:当P0作为I/O口使用时,特别是作 综上所述:当P0作为I/O口使用时,特别是作 为输出时,输出级属于开漏电路,必须外接 上拉电阻才会有高电平输出;如果作为输入, 必须先向相应的锁存器写“ 必须先向相应的锁存器写“1”,才不会影响 输入电平。 当CPU内部控制信号为“1”时,P0口作为地址 CPU内部控制信号为“ 时,P0口作为地址 /数据总线使用,这时,P0口就无法再作为 数据总线使用,这时,P0口就无法再作为 I/O口使用了。 I/O口使用了。
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q MUX
控制
T1 P0.n T2 CLK Q
P0口 P0口 引脚
2、P0作为地址/数据总线 P0作为地址/ 在系统扩展时,P0端口作为地址/数据总线使用时, 在系统扩展时,P0端口作为地址/数据总线使用时, 端口作为地址 使用时 分为: 分为: P0引脚输出地址/数据信息 引脚输出地址 信息。 P0引脚输出地址/数据信息。
单片机I/O 单片机I/O口 I/O口
单片机端口是一个集数据输入缓冲、数据输出 驱动及锁存等多项功能于一体的I/O电路。对 单片机的控制,其实就是对I/O口的控制,无 论单片机对外界进行何种控制,亦或接受外部 的控制,都是通过I/O口进行的。
单片机总共有P0、P1、P2、P3四个8位双向 输入输出端口,每个端口都有锁存器、输 出驱动器和输入缓冲器。4个I/O端口都能 作输入输出口用,其中P0和P2通常用于对 外部存储器的访问。
地址/ 地址/数据 读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚 控制
T1 P0.n D Q MUX T2 CLK Q
VCC
P0口引 P0口引 脚
I/O口 1、P0口作为普通I/O口 P0口作为
①输出时
CPU发出控制电平“0”封锁“与”门,将输出上拉场效 0 应管T1截止,同时使多路开关MUX把锁存器与输出
OUTPUT Q1 9013
P0i
GND
准双向口: 从图中可以看出,在读入端口数据时,由于输出 驱动FET并接在引脚上,如果T2导通,就会将输入的 高电平拉成低电平,产生误读。所以在端口进行输 入操作前,应先向端口锁存器写“1”,使T2截止,引 脚处于悬浮状态,变为高阻抗输入。这就是所谓的 准双向口。 地址/ 地址/数据 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q MUX
地址
控制
VCC
R P2.n T CLK Q
P2口 引脚
2.P2口作为地址总线 2.P2口作为地址总线 口作为
在系统扩展片外程序存储器扩展数据存储器且容量超过 在系统扩展片外程序存储器扩展数据存储器且容量超过 程序存储器 @DPTR指令 指令) CPU发出控制电平 发出控制电平“ , 256B (用MOVX @DPTR指令)时,CPU发出控制电平“1”,使多路 开关MUX 内部地址线。此时,P2输出高 位地址。 MUX倒 输出高8 开关MUX倒内部地址线。此时,P2输出高8位地址。
6.1.3 输入/输出设备与CPU的连接 计算机的CPU与外设,并不直接相连,而是通过接口 电路进行连接。它们的连接关系如图5-1所示。
1、锁存功能 接口电路用数据锁存器,解决双方速度匹配问题。 接口电路用数据锁存器,解决双方速度匹配问题。 2、隔离作用 CPU既可以与存储器交换数据 , CPU 既可以与存储器交换数据, 也可以与任一外设 交换数据。但任一时刻, 交换数据。但任一时刻,只能与其中的一个设备交 换数据。 换数据。 3、变换作用 当外设的电平幅度不符合计算机的要求时,需要接 口电路进行电平转换。
4、联络作用 只有在外设准备就绪时,才能与CPU交换数据, 只有在外设准备就绪时,才能与CPU交换数据, 既可避免出错,又可提高CPU的工作效率。外设 既可避免出错,又可提高CPU的工作效率。外设 准备就绪状态,通过接口电路与计算机进行联系。 因此,接口电路必需具有联络作用。
6.1.4 CPU对外设的两种编址方式 CPU对外设的两种编址方式 1、端口与主存储器单元统一编址 统一编址,把主存储器的一部分地址空间分给端 口,把每一个端口作为一个存储单元。 2、端口单独编址 对端口单独编址时,端口不占主存地址空间,但 必需设置专门的输入/输出指令访问端口。
地址/数据 地址/ 控制 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q
T1 P0.n T2 MUX CLK Q
P0口 P0口 引脚
2、P0作为地址/数据总线 ----真正的双向口 P0作为地址/ P0引脚输出地址/ P0引脚输出地址/输入数据 引脚输出地址 输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线 内部总线。 输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线。 此时,CPU自动使MUX向下 并向P0口写“ , 自动使MUX向下, P0口写 此时,CPU自动使MUX向下,并向P0口写“1”,“读引 控制信号有效,下面的缓冲器打开, 脚”控制信号有效,下面的缓冲器打开,外部数据读入内 部总线。 部总线。 地址/ 地址/数据 VCC
读锁存器 内部总线 写锁存器 读引脚
D Q MUX
控制
T1 P0.n T2 CLK Q