第6章 51单片机总线系统与扩展..
51单片机的外围电路
数码管（二）
共阴与共阳的内部电路如下图所示：
数码管（三）
由图可以看出，共阳和共阴结构的LED 显 示器各笔划段名的安排位置是相同的，当 二极管导通时，相应的笔划段就发亮，由 发亮的笔划段组合而显示出各种字符(a～g 是7个笔段电极，DP为小数点) 需要注意的是：对于同一个字符的编码， 共阴和共阳接法对应的编码是不一样的， 两者互为反码。
MCS-51单片机的系统扩展及应用
通过地址总线、数据总线和控制总线实现系统 的扩展 介绍外围电路的扩展
3.1：程序存储器的扩展 3.2：数据存储器的扩展 3.3：指示小灯 3.4：按键扩展 3.5：数码管应用 3.6：A/D转换器接口 3.7：温度传感器接口 3.8：IIC电路扩展 3.9：液晶电路
静态LED数码显示电路（共阳极）
Vcc
七段译码器 七段译码器 七段译码器 七段译码器 七段译码器
BCD码 0000
0001
0010
0011
0100
返回
数码管（五）
由于静态显示占用的I/O 口线较多，CPU 的开销很大，所以为了节省单片机的I/O 口线，常采用动态扫描方式来作为LED 数 码管的接口电路。 动态显示的接口电路是把所有LED的8 个笔 划段a~g，dp 同名端连在一起，而每一个 显示器的公共极COM 端与各自独立的I/O 口连接。当CPU 向字段输出口送出字形码 时，所有显示器接收到相同的字形码，但 究竟是那个显示器亮，则取决于COM 端， 而这一端是由I/O 口控制的，所以我们就 可以自行决定何时显示哪一位了。
最小系统板
外扩
AD转换
数码管显示
程序存储器 温度传感器 51单片机 IIC总线
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1．异步通信和同步通信的主要区别是什么？MCS-51串行口有没有同步通信功能？答案：异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位，所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲，字符帧的长度不受限制，对硬件要求较低，因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据，每个数据不需起始位和停止位，数据之间不留间隙，因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2．解释下列概念：(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案：（1）并行通信：数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高，数据有多少位，就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时，就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信：数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信，当传输的数据较多、距离较远时，它可以显著减少传输线，降低通信成本，但是串行传送的速度慢。
（2）波特率：每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率（也称比特数），单位是bp（bitperecond），即位/秒。
（3）单工：只允许数据向一个方向传送，即一方只能发送，另一方只能接收。
半双工：允许数据双向传送，但由于只有一根传输线，在同一时刻只能一方发送，另一方接收。
全双工：允许数据同时双向传送，由于有两根传输线，在A站将数据发送到B站的同时，也允许B站将数据发送到A站。
（4）奇偶校验：为保证通信质量，需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信，常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法，发送时在每个字符（或字节）之后附加一位校验位，这个校验位可以是“0”或“1”，以便使校验位和所发送的字符（或字节）中“1”的个数为奇数——称为奇校验，或为偶数——称为偶校验。
接收时，检查所接收的字符（或字节）连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
MCS51单片机总线系统与IO口扩展
6.2.2 单片机总线扩展的编址技术
OE
LE
Dn
Qn
L
H
H
H
L
H
L
L
L
L
L
Qn-1
L
L
H
Qn-1
H
×
×
Z
地址锁存器74LS373
CLR D0-D7Q0-Q7 4 6 2 6 74LS24474LS273 E 0123456789E GG 12Q0-Q7CLKD0-D7AAAAAAAAAAA10A11A12I/O0I/O1I/O2I/O3I/O4I/O5I/O6I/O7OWCE1CE2 56? UUU P0.0-P0.7P0.0-P0.7 +5V 11 01234567 E >> QQQQQQQQ O 01234567 E DDDDDDDDL 2 U74LS373 012 YYY ABC 3 U74LS138 R AD E R P20P07P21P06P22P05P23P04P24P03P25P02P26P01P27P00 W ALE 89C51 1 U
MOV
DPTR,#0FEFFH ;确定扩展芯片地址
MOVX
A,@DPTR
;将扩展输入口内容读入累加器A
当与74LS244相连的按键都没有按下时，输入全为1，若按下某键，则所在线 输入为0。
6.2.1 单片机I/O口扩展
输出控制信号由P2.0和相“或”后形成。当二者都为0后，74LS273的控制端 有效，选通74LS273， P0上的数据锁存到74LS273的输出端，控制发光二极管 LED ， 芯 片 地 址 与 74LS244 的 选 通 地 址 相 同 （ 都 是 ×××× ×××0 ×××× ××××B，通常取为FEFFH）。当某线输出为0时，相应的LED发 光。
单片机课后习题答案
第一章计算机基础知识1-1微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或FlashROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）1100010100111001000111100100100111111101101100111011011101011119862H200394E47H585249H162363F6CH291D14955D71-6写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010389.41：001110001001.01000001第二章MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
《单片机原理及应用》课后习题答案
答案：ALE是地址锁存使能信号，是机器周期的二倍。当不使用单字节双周期的指令，如MOVX类指令时，可以作为外部设备的定时信号。
2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复位对内部RAM有何影响？
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？
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
TH1、TL1、TH0、TL0的内容为00H，定时器/计数器的初值为0。
(TMOD)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1为定时器方式0，非门控方式。
(TCON)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1停止工作，外部中断0、1为电平触发方式。
(T2CON)=00H，复位后定时器/计数器T2停止工作。
可位寻址的SFR有11个。
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
答案：PSW—程序状态字。主要起着标志寄存器的作用。常用标志位及其作用如下：
Cy——进（借）位标志，其主要作用是保存算术运算的进或借位并在进行位操作时做累加器。
在执行某些算术和逻辑指令时，可以被硬件或软件置位或清零。在算术运算中它可作为进位标志，在位运算中，它作累加器使用，在位传送、位与和位或等位操作中，都要使用进位标志位。
2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？
《单片机原理与接口技术》（01644）自学考试大纲
《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲⼀、课程性质与⽬标（⼀）课程性质和⽬标《单⽚机原理与接⼝技术》课程是⾼等教育⾃学考试综合改⾰试点汽车维修与检测专业（专升本）的⼀门专业必修课。
其任务是使考⽣获得微型计算机特别是单⽚机的基础知识．包括汇编语⾔程序设计和接⼝技术，为后续课程打下必要的基础。
（⼆）本课程的基本要求1. 了解单⽚机的组成、内部结构和特点，获得其硬件和软件的必要基础知识。
2．在初步掌握80C51单⽚机指令系统的基础上，掌握汇编语⾔程序的分析和简单的程序设计。
3．了解单⽚机常⽤的接⼝技术和初步应⽤⽅法。
（三）本课程与相关课程的联系学习本课程前，考⽣应具有⾼等数学、电⼯技术基础和电⼦技术基础的知识〃以便使考⽣顺利掌握计算⽅法和程序设计、接⼝技术等内容。
本课程为学习《数控技术机应⽤》、《可编程控制器原理与应⽤》、《热⼯测量及仪表》等课程打下基础．并将在毕业设计中得到应⽤。
⼆、课程内容和考核⽬标第⼀章计算机基础知识（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解常⽤数制的基本概念，掌握各种进制数的转换和有符号数的表⽰⽅法。
（⼆）考核知识点与考核⽬标1、数制转换（重点）识记：⼗、⼗六进制数的表⽰。
理解：⼆进制数的表⽰。
应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的相互转换⽅法。
2、数制的基本概念（次重点）识记：⼗、⼗六进制数的数码、权、基数的概念。
理解：⼆进制数的数码、权、基数的概念。
应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的计数规则。
3、有符号数的表⽰⽅法、微型计算机概述（⼀般）识记：微型计算机系统的组成。
理解：常⽤字符（A--Z、a--z）的ASCII码。
应⽤：有符号数的原码、反码、补码的定义。
第⼆章80C51单⽚机的硬件结构（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解单⽚机的基本组成和内部结构，特别是要掌握MCS-51的内部CPU、存储器和并⾏⼝结构，熟悉8031最⼩系统的的组成，从⽽建⽴单⽚机的总体概念。
第六章 MCS-51系统扩展技术2(8255、74LS)
3、MCS-51系统扩展示意图 、 系统扩展示意图
单 片 微 型 机 原 理 与 应 用
为了唯一地选中外部某一存储单元(I/O接口芯片已作为数据存储器的一 接口芯片已作为数据存储器的一 为了唯一地选中外部某一存储单元 部分)，必须进行两种选择：一是必须选择出该存储器芯片(或 接口芯片 接口芯片)， 部分 ，必须进行两种选择：一是必须选择出该存储器芯片 或I/O接口芯片 ， 称为片选；二是必须选择出该芯片中的某一存储单元(或 接口芯片中的寄 称为片选；二是必须选择出该芯片中的某一存储单元 或I/O接口芯片中的寄 存器)，称为字选。 存器 ，称为字选。 常用的选址方法有两种：线选法和译码法， 常用的选址方法有两种：线选法和译码法，其中译码法又分为全译码和 部分译码两种。 部分译码两种。
四、部分译码法
单 片 微 型 机 原 理 与 应 用
以上也可采用全译码法， 以上也可采用全译码法，电路更简单
五、扩展存储器时应考虑的几个问题
1. 地址锁存器的选用 2. MCS-51对存储容量的要求 对存储容量的要求 3. 地址线的连接和地址译码方式 4. 工作速度匹配
单 片 微 型 机 原 理 与 应 用
第二节 程序存储器的扩展
一、 常用的程序存储器
单 片 微 型 机 原 理 与 应 用
1. EPROM芯片 芯片 ROM芯片分为 类，即掩膜 芯片分为3类 即掩膜ROM、可编程 芯片分为 、可编程PROM和可擦除 和可擦除 可编程ROM(包括 包括EPROM和E2PROM)。前面两组在实际中使用 可编程 包括 和 。 得很少，因此这里只介绍最常用的可擦除可编程ROM。 得很少，因此这里只介绍最常用的可擦除可编程 。 EPROM芯片：可通过专用的紫外线光源进行照射以擦除其 芯片： 芯片 原有内容，而后用专门的编程器向其写入新的内容。 原有内容，而后用专门的编程器向其写入新的内容。 E2PROM芯片：电可擦除 。 芯片： 芯片
51单片机的扩展
（a）程序存储器的扩展
.程序存储器的作用----存放程序代码或常数表格
.扩展时所用芯片----一般用只读型存储器芯片（可以是 EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等）。 .扩展电路连接 ---- 用EPROM 2732扩展程序存储器。 .存储器地址分析----究竟单片机输出什么地址值时，可以
一、系统扩展的含义
单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、 中断系统、存储器等计算机的基本部件（即系统资 源），但是对一些较复杂应用系统来说有时感到以 上资源中的一种或几种不够用，这就需要在单片机 芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩 充，我们称为系统扩展（即系统资源的扩充）。 需要解决的问题是单片机与相应芯片的接口电 路连接（即地址总线、数据总线、控制总线的连接） 与编程。
指向存储器中的某一单元。
.扩展时所用芯片
2732----4K EPROM
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 O0 O1 O2 GND Vcc A8 A9 A11 OE/Vpp A10 CE O7 O6 O5 O4 O3
2732引脚功能
A0-A11 CE 地址线 选片 输出允许/ 编程电源 数据线
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7
A8 A9 A10 A11
2732
CE OE
ALE
PSEN 图4.2 扩展电路
8031
2732
数据总线的连接： P0.0-P0.7（数据总线）----------------------------------------O0-O7 地址总线的连接： 经过锁存器373 P0.0-P0.7（地址总线低8位）---------------------------------- A0-A7 P2.0-P2.3（地址总线高8位中的4位）--------------------------- A8-A11 控制总线的连接： PSEN（程序存储器允许，即读指令） -------------------------- OE ALE（地址锁存允许）-------------------------------------接373的使能端 G
51单片机课后习题答案孙育才东南大学
第一章：1.目前微型计算机正沿着哪两个分支迅速发展？为什么会形成单片机这一分支？答：（1）目前微型计算机正沿着通用计算机系统和嵌入式系统这两个分支迅速发展。
（2）为了满足更广泛的实时应用的需要，从微型计算机家族中形成单片机这一分支。
2.什么是单片微型计算机？它与典型微型计算机在结构上有和区别？答：（1）见书P1。
（在一块单晶芯片内集成了……，简称单片机。
）（2）与典型微型计算机在结构上的区别是：单片机采用哈佛结构，存储器ROM和RAM 是严格区分、相互独立的，程序和数据存储器独立编址，而典型微机采用冯.诺依曼结构，程序和数据存储器统一编址。
3.单片机具有哪些突出优点？答：单片机的突出优点：体积小、重量轻、单一电源、功耗低、功能强、价格低廉、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高。
4.MCS-51系列各档单片机各有什么特点？同一档次的8051、8751、8031又有何区别？答：（1）不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器、定时器、中断源和I/O接口的配置有所不同。
（2）8051：片内含有掩膜ROM型程序存储器；只能由生产厂家代为用户固化；批量大、永久保存、不修改时用。
8751：片内含EPROM型程序存储器；用户可固化，可用紫外线光照射擦除；但价格高。
8031：片内无程序存储器，可在片外扩展；方便灵活，价格便宜。
5.何谓工业级产品？单片机有几级产品？如何合理选择？答：（1）工作环境介于民用级和军用级之间的产品。
（2）单片机芯片分有三级产品：民用级、工业用级和军品级。
（3）选用单片机时应注意与构成系统的其他元器件相匹配，并满足相关技术要求。
第二章：1.MCS-51系列单片机从制造工艺、功能结构上分为哪几种类型和产品？答：见书P10。
（倒数第三段部分）2.MCS-51系列单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：见书P10-11。
3.为了更好地适应“面向控制”的应用特点，MCS-51单片机的CPU作了哪些独特的改进？答：为了更好地适应“面向控制”的应用特点，MCS-51单片机的CPU具有一般微机ALU所不具备的位处理功能。
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。
51单片机外围电路
C y7 B A 0 y
/CE1 A12 A8 A7 8K×8 A0 /OE1 O0～O7
/CE7 A12 A8 A7 8K×8 A0 /OE1 O0～O7
MCS–51
74LS138
采用LS138译码器实现ROM扩展示意表
P2.7～P2.5
138 输出
静态LED数码显示电路（共阳极）
七段译码器
七段译码器
七段译码器
七段译码器
七段译码器
Vcc
BCD码 0000 0001 0010 0011 0100
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数码管（五）
由于静态显示占用的I/O 口线较多, CPU 的开销很大, 所以为了节省单片机的I/O 口线, 常采用动态扫描方式来作为LED 数码管的接口电路。 动态显示的接口电路是把所有LED的8 个笔划段a~g, dp 同名端连在一起, 而每一个显示器的公共极COM 端与各自独立的I/O 口连接。当CPU 向字段输出口送出字形码时, 所有显示器接收到相同的字形码, 但究竟是那个显示器亮, 则取决于COM 端, 而这一端是由I/O 口控制的, 所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。
MCS-51与32K ROM的连接
P2.7 : : : P2.0 P0.7 : : : P0.0 ALE /EA Psen
CE A14 : : A8 A7 O7 : : : : : : A0 O0 OE
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51单片机
程序存储器
数据存储器
数码管显示
键盘
电源模块
指示灯
AD转换
温度传感器
IIC总线
LCD液晶
最小系统板
指示灯电路（一）
一、电源指示灯 通常的指示灯电路是使用发光二极管，接法如下: 当电源正常工作时发光二极管就正常显示
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
《单片机原理、应用与PROTEUS仿真》各章答案
单片机原理、应用与PROTEUS仿真习题答案王妹芳编写周灵彬审校目录第一章概论 (1)第二章AT89C51单片机内部结构基础 (2)第三章AT89C51指令系统 (5)第四章AT89C51汇编语言程序设计 (11)第五章AT89C51输入/输出（I/O）口及其简单应用 (18)第六章AT89C51中断系统与定时器/计数器 (20)第一章概论1. 什么是单片机、单片机系统、单片机应用系统？答：单片机：又名微控制器，是将微型计算机中的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）及I/O口电路等主要部件，结合连接它们的总线集成在一块芯片上，即它是一块智能芯片。
单片机系统：单片机本身只是一块芯片，它并不能集成计算机的全部电路，因此需要加上时钟、复位电路等，才能构成单片机最小应用系统；若最小系统资源不足时，还需扩展外围电路和外围芯片等，从而构成能满足应用要求的单片机系统。
单片机应用系统：它是为实际的控制应用而设计的，该系统与控制对象结合在一起，是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。
它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。
另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统，缺一不可。
2. 单片机有哪些特点？答：单片机的特点很多，主要是体积小品种多，价格便宜，可靠性高，使用灵活，还有（1）突出控制功能（2）ROM和RAM分开（3）单片机资源具有广泛的通用性（4）易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。
3. 为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列的兼容机？A T89C51单片机有何优点？答：AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机，且管脚也与之兼容，可以直接代换，所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。
AT89C51单片机是A T89系列机的标准型单片机，它的优点主要有：内ROM是FLASH存储器，已获得广泛应用的80C51兼容，采用静态逻辑设计，操作频率范围宽，具有两个软件选择的节电模式等。
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
单片机原理及应用教程第版习题课后答案
单片机原理及应用教程第版习题课后答案The document was finally revised on 2021《单片机原理及应用程序》（第三版）习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数学习十六进制数的目的是什么在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2．(1) 01111001 79H (2) (3)(5)01100001 61H (6) 00110001 31H3.(1) 0B3H (2)80H (3) (4)4.(1)01000001B 655.(6.00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898．什么是总线总线主要有哪几部分组成各部分的作用是什么总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。
在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9．什么是接口电路 CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。
51单片机外部存储器的扩展
一、地址线的译码
存储器芯片的选择有两种方法：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统的地址线作为 存储器芯片的片选信号，为此只需把用到的地址线与存储 器芯片的片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统的 片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选 信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
MCS-51系列单片机片内外程序存储器的空 间可达64KB，而片内程序存储器的空间只有 4KB。如果片内的程序存储器不够用时，则需 进行程序存储器的扩展。
MCS-51存储器的扩展
存储器扩展的核心问题是存储器的编址 问题。所谓编址就是给存储单元分配地址。
由于存储器通常由多个芯片组成，为此 存储器的编址分为两个层次：
扩展数据存储器常用静态RAM 芯片： 6264（8K×8位）、62256（32K×8位）、 628128（128K×8位）等。
MCS-51存储器的扩展
P2.7～P2.0
ALE P0.0～P0.7 8031
EA PSEN
A15～A8 高8位地址
CLK Q7～Q0 A7～A0 I0～I7 地址锁存器
D0～D 7
二、以P2口作为高8位的地址总线
P0口的低8位地址加上P2的高8位地址就可以形成16位的 地址总线，达到64KB的寻址能力。
实际应用中，往往不需要扩展那么多地址，扩展多少用 多少口线，剩余的口线仍可作一般I/O口来使用。
三、控制信号线 ALE：地址锁存信号，用以实现对低8位地址的锁存。 PSEN：片外程序存储器读选通信号。 EA：程序存储器选择信号。为低电平时，访问外部程序存储 器；为高电平时，访问内部程序存储器。
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6.1 单片机总线信号的定义
地址线的连接 如前面所述用于选择片内的存储单元或端口，称为 字选或片内选择；为区别同类型的不同芯片，外围芯 片通常都有一个片选引脚，仅当该引脚为有效电平 （通常为低电平）该片才被选中。 一个芯片的某个单元或某个端口的地址由片选的 地址和片内字地址共同组成，因此字选和片选引脚均 应接到单片机的地址线上。连线的方法是： 字选：外围芯片的字选（片内选择）地址线引脚直接 接单片机的从A0开始的低位地址线
单片机微型计算机与 接口技术
第6章 单片机总线与 系统扩展
本章介绍的主要内容
• • • • 单片机的总线信号 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 I/O接口的扩展
MCS51系列单片机的特点就是体积小，功能全， 系统结构紧凑，硬件设计灵活。对于简单的应用， 最小系统即能满足要求。
所谓最小系统是指在最少的外部电路条件下， 形成一个可独立工作的单片机应用系统。
6.1 单片机总线信号的定义
6.1.2 系统扩展的方法 通常和单片机接口的专用芯片也具备三总 线引脚，即数据线、地址线和读、写控制线，此 外还有片选线。其中地址线的根数因芯片不同而 不同，取决于片内存储单元的个数或I/O接口内 寄存器（又称为端口）的个数，N根地址线和单 N 元的个数的关系是：单元的个数＝ 。CPU、MCU 2 和这些芯片的连接的方法是对应的线相连。规律 如下： 数据线的连接： 外接芯片的数据线D0-D7接单片机的数据线 的D0-D7，对于并行接口，数据线通常为8位、各 位对应连接就可以了。
6.1 单片机总线信号的定义
由图可见： 1)由P0分时传送地址/数据信息，在接口电路中， 通常配置地址锁存器，有ALE信号锁存低8位地 址A0-A7，以分离地址和数据信息。 2)P2口传送高8位地址A8-A15。 3)PSEN为程序存储器的控制信号，是在取指令 码时或执行MOVC指令时变为有效。 RD、WR为数据存储器和I/O口的读、写控 制信号。是执行MOVX指令时变为有效。
系统扩展中的原则是，使用相同控制信号的芯片之 间，不能有相同的地址，使用相同地址的芯片之间，控 制信号不能相同。
6.2 程序存储器的扩展 6.2.1 EPROM的扩展 程序存储器扩展电路的安排应满足单片机从外存取 指令的时序要求。从时序图中分析ALE、/PSEN、P0和 P2怎样配合使程序存储器完成取指操作，从而得出扩展 程序存储器的方法。 单片机一直处于不断的取指令码－执行－取指令码 －执行的工作过程中，在取指令码时和执行MOVC指令 时/PSEN会变为有效，和其它信号配合完成从程序存储 器读取数据。
但在很多复杂的应用情况下，单片机内的 RAM ，ROM和I/O接口数量有限，不够使用，这种 情况下就需要进行扩展。因此单片机的系统扩展 主要是指外接数据存贮器、程序存贮器或I/O接口 等，以满足应用系统的需要。
6.1 单片机总线信号的定义 单片机是通过地址总线，数据总线和控制总线与外 部交换信息的。MCS-51单片机的总线接口信号见图
6.2 程序存储器的扩展
根据取指时序，单片机扩展程序存储器2732的电路如下
6.2 程序存储器的扩展
图中，74LS373为8D锁存器，其主要特点在于： /G为下跳沿时D0-D7的状态被锁存在Q0-Q7上。控制 端为高电平时，输出Q0-Q7复现输入D0-D7的状态； 当把ALE与/G相连后，ALE的下跳沿正好把P0端口上 此时出现的PC寄存器的低8位指令地址A0-A7锁存在 74LS373的Q0-Q7上，PC的高4位地址A8-A11则直接 由P2.0-P2.3输出。
6.1 单片机总线信号的定义 控制线的连接
外接程序存储器：
由于程序存储器只读，通常使用状态是读操作，因 此只需连/OE引脚。由于/PSEN为程序存储器的选通控制 信号,因此单片机的PSEN连接ROM的输出允许端/OE; 外接数据存储器和I/O口：
由于数据存储器可读可写，而/RD（P3.7）和 /WR(P3.6)为数据存储器（RAM）和I/O口的读写控制信 号，因此单片机的/RD应连接扩展芯片的/OE (输出允许) 或/RD端，单片机的/WR应连接扩展芯片的/WR或/WE端。
A0～An
n
. . . An
A0 CE
(a)
Ax
A0～An An+1 A15 译 . . . . . . 码 A14 器
n
. . . An
A0 CE
(b)
6.1 单片机总线信号的定义
3）片选端可直接接地。
A0～An
n
. . . An
A0 CE
(c)
当接入单片机的某类芯片仅一片时， 片选端可直接接地使它始终处于选中状 态。此法可用于最小系统。见右图
6.1 单片机总线信号的定义
片选：片选引脚的连接方法三种： 1）片选引脚接单片机用于片内寻址剩下的高位 地址线某几根；此法称为线选法，或称线译码。 用于外围芯片不多的情况，是最简单，最低廉的 方法。见右图 2）片选引脚接高位地址线进行译码后的输出。 译码可采用部分译码或全译码法，所谓部分 译码就是用片内寻址剩下的高位地址线中的几根 进行译码，所谓全译码就是用片内寻址剩下的所 有的高位地址线进行译码。该法的缺点是要增加 地址译码器。全译码法的优点是地址唯一。见右
6.1 单片机总线信号的定义 6.1.1 系统扩展的连线原则 系统的扩展归结为三总线的连接，连接的方法很 简单，连线时应遵守下列原则： 1)连接的双方数据线连数据线，地址线连地址线，控 制线连控制线。要特别注意的是： 程序存储器接PSEN; 数据存储器接RD和WR 2)控制线相同的地址线不能相同， 地址线相同的控制线不能相同。 3)片选信号有效的芯片才选中工作，当一类芯片仅一 片时片选端可接地。
6.2 程序存储器的扩展
1、ALE(地址锁存信号)在一个程序存储器读周期内两次有效； 2、在ALE第1个下降沿将P0口输出的低8位地址存入地址锁存器； 3、同时高8位地址由P2口直接送到程序存储器； 4、(程序存储器读控制信号)在低电平时有效，便将数据读出； 5、读出的数据通过P0口送回单片机。