第7章 MCS-51单片机常用接口技术
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。
第7章 IO口
27
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
MCS-51对LED的显示 2.动态显示
多个LED共用一个8位I/O口，任何时候各个LED都接 有相同的字形码，但某一时刻只点亮一个LED。究竟哪个 LED被点亮由字位码控制，各个LED轮流被点亮。
MOV E, C ;读取P1.0、P1.1 ANL C,D ;得DE MOV G, C MOV C, E ORL C, D ;得(D+E) ANL C, /G ;得F值 MOV P1.2, C ;用灯显示F SJMP LOOP1 END 20
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
（三）作为外部三态门和锁存器接口
2.读端口数据方式（读端口锁存器中数据） 直接以Pn口为源操作数的操作指令。例：
MOV ORL ANL XRL A , P0 R1 , P1 20H , P2 @R0 , P3
返回
17
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
3.读引脚方式（获取从引脚传送进来的外部数据）
例如，读P1口低4位：
MOV P1 , #0FH MOV A , P1
读P1口
MOV P1,A MOV A, P1 JNB ACC.0, PR0
JNB ACC.1, PR1
……
PR7:…
……
JNB ACC.7, PR7
AJMP DONE
END 各按键对应的处 理子程序 32
判断哪个按键被按下
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
2.对行列式非编码键盘的接口
行列式非编码键盘是一种把所有按键排列成行列矩 阵的键盘。 在这种键盘中，行列交叉处为按键，当某一按键被 按下时，相应的行线列线就会接通，否则处于断开状 态。
《单片机原理及接口技术》第7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7章 AT89S51单片机的串行口思考题及习题71．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
2．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相等的。
3．下列选项中，是正确的。
A．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对B．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对C．串行通信帧发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错D．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对E．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对4．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。
A．MOVC指令B．MOVX指令 C．MOV指令 D．XCHD指令答：C5．串行口工作方式1的波特率是。
A．固定的，为f osc/32 B．固定的，为f osc/16C．可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定D．固定的，为f osc/64答：C6．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的？答：当接收方检测到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。
7．AT89S51单片机的串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率，方式1的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率方式2的波特率=2SMOD /64×fosc方式3的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率8．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B ”的帧格式。
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院（系）电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要：该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块，每个模块各自可以成为独立的单元，也可以相互组合，可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。
将MCS-51 设计为多功能可编程接口，该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具，可以为他们提供不同的开发学习环境。
集成系统主要功能模块组成如下：+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS／2接口、继电控制模块等。
关键字：MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出（或数据总线）扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。
第7章 MCS-51串行接口
5．通信协议
(1) 奇偶校验 (2) 累加和校验 (3) 循环冗余码校验 （Cyclic Redundancy Check, 简称CRC）
7.2 MCS-51串行口结构与工作原理
MCS-51单片机内部含有1个可编程全双工串行通信接口， 它有4种工作方式。串行口内部结构如下图，两个物理上独立地 接收和发送缓冲器，可同时收、发数据(全双工)。 两个缓冲器共用一个特殊功能寄存器字节地址：SBUF(99H）
发送指令：MOV SBUF，A ;将数据写到发送缓冲器SBUF 接收指令：MOV A，SBUF ;读出接收缓冲器SBUF中接收到的数据 控制寄存器共两个：特殊功能寄存器SCON和PCON。
串行数据缓冲器SBUF 在逻辑上只有一个，既表示发送寄存器，又表示接收寄 存器，具有同一个单元地址99H，用同一寄存器名SBUF。 在物理上有两个，一个是发送缓冲寄存器，另一个是接 收缓冲寄存器。 发送时，只需将发送数据输入SBUF，CPU将自动启动和 完成串行数据的发送； 接收时，CPU将自动把接收到的数据存入SBUF，用户只 需从SBUF中读出接收数据。 指令 MOV SBUF，A 启动一次数据发送,可向SBUF 再发送下一个数 指令 MOV A，SBUF 完成一次数据接收,SBUF可再 接收下一个数
（2）同步通信 同步通信依靠同步字符保持通信同步。同步通信 是由1～2个同步字符和多字节数据位组成，同步字符作 为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节 数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位 需发送同步字符。（同步字符可以用户约定，也可以有 用ASCⅡ码中规定的SYNC同步字符（即16H）） 同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟来实 现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批 数据传送。
MCS-51单片机原理及接口技术
3. 以直接地址为目的的传送指令： MOV direct ，#data ; direct ← data MOV direct1,direct2 ; direct1 ←（direct2) MOV direct,A ; direct ←(A) MOV direct ，@Ri ; direct ←((Ri)) MOV direct,Rn ; direct ←（Rn)
•
数据传送和交换类指令主要有以下几种：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 内部数据传递指令 数据指针赋值指令 片外数据传送指令 ROM数据访问指令 栈操作指令 数据交换指令
一、内部RAM单元间的数据传递
1. 以累加器为目的的传送指令： MOV A，#data ; A ← data MOV A,direct ; A ←（direct) MOV A,Rn ; A←（Rn) MOV A,@Ri ; A←((Ri))
30H
Eg:MOV 30H,#33H 33H
30H
XX 30H
33H
30HLeabharlann 31HEg:MOV 30H,31H
55H
XX
55H
A
Eg:MOV 30H,A
30H XX
地址
30H 33H
33H
R0
Eg:MOV 30H,@R0 55H
55H
取出
30H 78H 30H
78H
30H XX
R3
Eg:MOV 30H,R3 33H
例：加数存放在内部RAM的41H（高位）和 40H（低位），被加数存放在43H（高位）和42H （低位），将它们相加，和存放在46H~44H中。 程序： CLR C MOV A， 40H ADD A， 42H MOV 44H，A MOV A， 41H ADDC A， 43H MOV 45H，A CLR A ADDC A， #00H MOV 46H，A
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。
《单片机原理与接口技术》第7章 串行接口
PCON寄存器的D7位为SMOD，称为波特率倍增位。即当SMOD=1时，波 特率加倍; 当SMOD=0时，波特率不加倍。 通过软件可设置SMOD=0或SMOD=1。因为PCON无位寻址功能，所以， 要想改变SMOD的值，可通过相应指令来完成: ANL ORL MOV PCON，#7FH PCON，#80H PCON，#00H ;使SMOD=0 ;使SMOD=1 ;使SMOD=0
高等职业教育 计算机类课程规划教材
大连理工大学出版社
第7章
7.1 7.2 7.3 7.4
串行接口
串行通信的基本概念 MCS-51 单片机串行接口及控制寄存器 MCSMCSMCS-51 单片机串行口的工作方式 串行口的应用
7.1 串行通信的基本概念
7.1.1 数据通信的概念 计算机的CPU与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称 为数据通信。 1.并行通信 1.并行通信 并行通信是数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 其优点是数据传送速度快; 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。 2.串行通信 2.串行通信 串行通信是数据的各位一位一位顺序传送的通信方式。
7.3
7.3.1 方式0 方式0
MCS-51单片机串行口的工作方式 MCS-51单片机串行口的工作方式
串行口工作于方式0下，串行口为8位同步移位寄存器输入/输出口， 其波特率固定为fosc/12。
数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）端 输出，发送、接收的是 8位数据。不设起始位和停止位，低位在前，高 位在后。其帧格式为:
起始0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8/RB8 停止1
单片机原理及接口技术 第七章
7.6.2 中断返回
在中断服务子程序的最后要安排 一条中断返回指令IRET，执行该指令， 系统自动将堆栈内保存的 IP/EIP和CS 值弹出，从而恢复主程序断点处的地 址值，同时还自动恢复标志寄存器FR 或EFR的内容，使CPU转到被中断的程 序中继续执行。
7.6.4 中断请求的撤除
①若ITO (ITl) =0，外中断为电平触发方式。单片机在每一个机器周期的S5P2期间采样中断输入信号INTO （INT1）的状态，若为低电平，即可使TCON寄存器中的中断请求标志位IEO (IEl)置位，若满足响应条件就能得 以及时响应。由于外中断源在每个机器周期被采样一次，所以输入的低电平至少必须保持12个振荡周期，以保 证能被采样到。而一旦CPU响应中断，进入中断服务程序时，IEO (IEl)会被CPU自动删除，但由于中断系统没有 对外的中断应答信号，即中断响应后没有信号输出去通知外设结束中断申请，所以，设计人员如果没有措施来 撤除低电平信号，则在下一个机器周期CPU检测外中断申请时又会发现有低电平信号而将IEO (IEl)重新置位。
外部中断是由外部原因引起的，共有两个中断源，及外部中断0和外部中断1，相应的中断 请求信号输入端是INT0和INT1。 外部中断INT0和INT1有两种触发方式，即电触发方式和脉冲触发方式。
7.4.2 定时中断类
定时中断发生在单片机的内部，也有两个中断源，即为定时/计数器0溢出中断和定时/计 数器1溢出中断。
7.4 中断源类型
中断源,中断是指由于某种事件的发生（硬件或者软件的），计算机暂停执行当前的程序， 转而执行另一程序，以处理发生的事件，处理完毕后又返回原程序继续作业的过程。中断是 处理器一种工作状态的描述。我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统 称为中断源。
MCS51的片内接口及定时器计数器
参考程序如下：
ORG 0000H LJMP MAIN
ORG 0100H MAIN：
MOV TMOD，#09H MOV TH0，#00H MOV TL0，#00H BACK1： JB P3.2，BACK1 SETB TR0
BACK2： JNB P3.2，BACK2
BACK3： JB P3.2，BACK3 CLR TR0 MOV 70H，TL0 MOV 71H，TH0 SJMP $
P1=～K;} Return; }
5.2 MCS-51定时/计数器及其应用
51系列内部有2个16位的定时/计数器T0、T1
52系列内部有3个16位的定时/计数器T0、T1、T2
功能：
定时 计数
可编程 串行口的波特率发生器
定时/计数器的可编程特性：
⑴ 确定其工作方式是定时还是计数
⑵ 预置定时或计数初值
回目录 上页 下页
计数初值X的计算方法： 计数方式：
N= 2n－X（X即为要求计数的次数）
定时方式： （2n － X）×T = 定时值
∴ X = 2n －定时值 / T 其中T为机器周期，时钟的12分频， 若晶振为6MHz，则T = 2µs， 若晶振为12MHz，则T = 1µs
回目录 上页 下页
BACK：
MOV A，P0 ；读P0口开关状态，并送入累加器A
CPL A
；对累加器A求反
MOV P1，A
；从P1口输出
SJMP BACK ；循环执行
C51参考程序如下： Sfr P0=0x80; Sfr P1=0x90; Void main(){ Volatile unsigned char k; P0=0xff; P1=0; While(1) { K=P0;
chp71
+5V Vcc P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 ALE 8D 8Q 7D 74LS 7Q 6D 373 6Q 5Q 5D 4D 4Q 3D 3Q 2D 2Q 1D 1Q G OE
3. 扩展存储器所需芯片数目的确定
若所选存储器芯片字长与单片机字长一致，则只需扩展容量。所需 芯片数目按下式确定： 芯片数目 = 系统扩展容量 存储器芯片容量
若所选存储器芯片字长与单片机字长不一致，则不仅需扩展容量， 还需字扩展。所需芯片数目按下式确定： 芯片数目 = 系统扩展容量 存储器芯片容量 系统字长 × 存储器芯片字长
(读、写、地址锁存允许、片外ROM选通） 读 选通） 地址锁存允许、片外 选通
MCS-51单片机通过三总线扩展外部设备的总体结构图 MCS-51单片机通过三总线扩展外部设备的总体结构图
地址总线
数据总线
控制总线
51单片机扩展外部设备的总体结构图 单片机扩展外部设备的总体结构图
7.2.1 存储器扩展概述
1. MCS-51单片机的存储器扩展能力 单片机的存储器扩展能力 地址总线宽度为16位 地址总线宽度为 位，片外可扩展存储器的最大容量为 216=64KB，地址范围为 ，地址范围为0000H～FFFFH。 ～ 。 片外ROM和RAM的地址重叠共享，但选通信号不同。 的地址重叠共享， 片外 和 的地址重叠共享 但选通信号不同。 /PSEN选通片外 选通片外ROM，/WR和/RD分别选通片外 分别选通片外RAM的读 选通片外 ， 和 分别选通片外 的读 和写。 和写。 I/O端口地址与外部数据存储单元地址统一编址，共同使用 端口地址与外部数据存储单元地址统一编址， 端口地址与外部数据存储单元地址统一编址 0000H～FFFFH（64KB）。当MCS-51单片机应用统扩展 ）。当 ～ （ ）。 单片机应用统扩展 较多外部设备和I/O接口时 接口时， 较多外部设备和 接口时，要占去大量的数据存储器的地 址。
MCS-51单片机的串行口及串行通信技术
MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。
单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。
例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。
半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。
也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。
例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。
全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。
全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。
此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。
实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。
异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。
每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。
每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。
⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。
起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。
通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。
接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。
起始位还被⽤作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进⾏。
数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。
当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。
奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。
当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。
此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。
停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。
停⽌位必须是⾼电平。
接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。
单片机原理及智能仪表技术第7章
计数状态：X=M-N
定时状态：X=M-定时时间/T，T为机器周期
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD主要用于 选择定时器的工作 模式(C/T)、启动方 式(GATE)和工作方 式等。该寄存器的 格式如图所示。
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD，#方式字 THx，#XH TLx，#XL EA ETx TRx
；选择方式 ；装入Tx时间常数 ；开Tx中断
；启动Tx定时器
需考虑：1. 按实际需要选择定时/计数功能； 2. 按时间或计数长度选择工作方式； 3. 计算时间常数：
二、定时/计数器初值的计算
(1)定时器初值的计算
在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲经 12 分频后 计数。因此，定时器定时时间T的公式：T=(M-TC)×T计数， 上式也可写成：TC=M-T/T计数 式中，M为模值，和定时器的工作方式有关,在方式0时 M为213,在方式1时M为216,在方式2和方式3时M为28；T计数是 单片机振荡周期TCLK的12倍；TC为定时器的定时初值。 例：单片机时钟频率12MHz,定时器工作在方式1下，定 时100us,初值为多少？ 解：时钟频率Ф CLK=12MHz，所以振荡周期TCLK=1/12us T计数=12×TCLK=1us，M=216=65536，T=100us 所以，TC=65536-100/1=65436，0xFF9C
定时器工作方式：当选择定时器方式时(C/T=0)，TR1=1，定时器对系统的机器周 期计数，每过一个机器周期，计数器TH1，TH0加1，直至计满规定个数回零，置 位定时器中断标志(TF1)产生溢出中断。根据机器周期和设定的计数初值，可以定 时产生各种精确的时间。 计数器工作方式：当选择计数器方式时(C/T=1)，外部脉冲通过引脚T1(P3.5)引入， 计数器对此外部脉冲的下降沿进行加1计数，直至计满规定值回零，置位定时器中 断标志(TF1)产生溢出中断。根据规定的时间内的计数个数，可以得到信号的频率。 计数最高频率不得超过振荡频率的1/24。
第章MCS单片机常用接口00002
设CE1、CE2、CE3 D0～7 分别连接微型机 R/W
D0～7 R/W Ⅰ
的高位地址总线 A13、A14、A15。
CE1 (A13) A0～12
CE2
确定各存储器芯 (A14)
CE
A0～12
D0～7
R/W CE
Ⅱ
A0～12
D0～7
片的地址空间： CE3
R/W CE Ⅲ
字节扩展
(A15)
A0～12
存储器扩展：
1、扩充存储器字长：
2、扩充存储器容量：
二、存储器扩展的一般方法
不论何种存储器芯片，其引脚都呈三总线结构， 与单片机连接都是三总线对接。
另外，电源线接电源线，地线接地线。
1、控制线：程序存储器: /OE----与单片机/PSEN相连 数据存储器: /OE----与单片机/RD相连 /WE----与单片机/WR相连
R/W CE
A0～10
共用片选
位扩展
D0～7 R/W
CE
A0～10
D0～7· R/W
CE
A0～10
地址、片选和读写引线并联后引出，数据线并列引出。
存储器的字扩展
字扩展即容量(单元数)扩展 方法： 1 片选线并列输出 2 地址线并连 3 读写控制线并连 4 数据线并连
例：三片8KB的存储器芯片组成 24KB 容量的存储器。
第7章 MCS-51单片机常用接口
7.1 MCS-51单片机的最小系统 7.2 存储器扩展 7.3 输入/输出口扩展
MCS-51单片机系统扩展包括： 1、程序存储器扩展； 2、数据存储器扩展； 3、I/O口扩展； 4、定时/计数器扩展； 5、中断系统扩展； 6、串行口扩展。 在本章中只介绍应用较多的程序存储 器扩展、数据存储器扩展和I/O口扩展。
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。
单片机第七章习题参考答案
第七章习题参考答案一、填空题1、在串行通信中，有数据传送方向为单工、半双工和全双工三种方式。
2、要串口为10位UART，工作方式应选为方式1 。
3、用串口扩并口时，串行接口工作方式应选为方式0 。
4、计算机的数据传送有两种方式，即并行数据传送和串行数据传送方式，其中具有成本低特点的是串行数据传送方式。
5、串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信。
6、异步串行数据通信的帧格式由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
7、串行接口电路的主要功能是串行化和反串行化，把帧中格式信息滤除而保留数据位的操作是反串行化。
8、专用寄存器“串行数据缓冲寄存器”，实际上是发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器的总称。
9、MCS-51的串行口在工作方式0下，是把串行口作为同步移位寄存器来使用。
这样，在串入并出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输出口使用，在并入串出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输入口使用。
10、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是约定的。
11、使用定时器/计数器设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ，即自动重新加载方式。
12、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（0），7个数据位，1个偶校验位和1个停止位（1）组成。
当该串行口每分钟传送1800个字符时，则波特率应为300b/s 。
解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒所以波特率为：30个字符/秒×10位/个字符=300b/s13、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器SBUF、接收缓冲寄存器SBUF 、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
14、当向SBUF发“写”命令时，即执行MOV SBUF，A 指令，即向发送缓冲寄存器SBUF装载并开始由TXD 引脚向外发送一帧数据，发送完后便使发送中断标志位TI 置“1”。
15、在满足串行接口接收中断标志位RI=0 的条件下，置允许接收位REN=1 ，就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1，当发读SBUF命令时，即指令MOV A，SBUF 指令，便由接收缓冲寄存器SBUF取出信息同过8051内部总线送CPU。
MCS-51单片机原理及接口技术
2 5 6 9 12 15 16 19
19 18 9 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q
MCS-51
A 1 3 2 74LS32
RD WR PSEN ALE/P TXD RXD
74LS273引脚封装图 引脚封装图
MCS-51与74LS273的接口电路图 与 的接口电路图
ห้องสมุดไป่ตู้
4.3.1简单I/O接口芯片的扩展 4.3.1简单I/O接口芯片的扩展 简单I/O
简单的I/O口扩展通常是采用 电路锁存器、 简单的 口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、三 口扩展通常是采用 或 电路锁存器 态门等作为扩展芯片（ 态门等作为扩展芯片（74LS244、74LS245、74LS273、 、 、 、 74LS373、 74LS377等 ） ， 通过P0口来实现扩展的一种 、 等 通过 口来实现扩展的一种 方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 简单的I/O口扩展主要包括： 简单的 口扩展主要包括： 口扩展主要包括 缓冲器扩展输入口（三态门： 缓冲器扩展输入口（三态门： 74LS244、74LS245等） 、 等 锁存器扩展输出口（锁存器： 锁存器扩展输出口（锁存器： 74LS273、74LS373、 、 、 74LS377等） 等
4.3 输入 输出接口扩展 输入/输出接口扩展
• MCS-51系列单片机内部有4个双向的8位并行I/O端 MCS-51系列单片机内部有4个双向的8位并行I/O端 系列单片机内部有 I/O P0、P1、P2和P3口 口：P0、P1、P2和P3口。 • 在实际的应用系统中，P0口分时地作为低8位地址 在实际的应用系统中，P0口分时地作为低 口分时地作为低8 线和数据线，P2口作为高 位地址线。这时，P0口 口作为高8 线和数据线，P2口作为高8位地址线。这时，P0口 和部分或全部的P2口无法再作通用I/O P2口无法再作通用I/O口 和部分或全部的P2口无法再作通用I/O口。 • P3口的一些口线首先要满足第二功能的要求。这 P3口的一些口线首先要满足第二功能的要求 口的一些口线首先要满足第二功能的要求。 时就需要进行单片机I/O口的扩展。 I/O口的扩展 时就需要进行单片机I/O口的扩展。 常用的I/O扩展有以下两种形式： I/O扩展有以下两种形式 常用的I/O扩展有以下两种形式： 简单I/O I/O接口芯片的扩展 简单I/O接口芯片的扩展 可编程I/O接口电路的扩展 可编程I/O接口电路的扩展 I/O
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图7.3 用8031的P1口设计的4×4键盘
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.2 键盘按键识别方法
首先在键处理程序中将P1.3~P1.0依次按位变低， P1.3~P1.0在某一时刻只有一个为低。在某一位为低时读行线， 根据行线的状态即可判断出哪一个按键被按下。 如9号键按下时，当列线P1.2为低时，读回的行线状态中 P1.4被拉低，由此可知2号键被按下。 一般在扫描法中分两步处理按键，首先是判断有无键按下， 即使列线（P1.3~P1.0）全部为低，读行线，如行线 （P1.4~P1.7）全为高，则无键按下，如行线有一个为低，则 有键按下。当判断有键按下时，使列线依次变低，读行线，进 而判断出具体哪个键按下。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
表7.2 段选码、位选码及显示状态表
段选码 （字型） F9H A4H B0H 99H 92H 位选码 P2.4~P2.0 11110 11101 11011 10111 01111 1 2 3 4 5 显示器显示状态
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.1 LED显示器原理
图7.6为LED显示器的内部结构及外形。
（a）共阴极 （b）共阳极 （c）LED实物 图7.6 LED显示结构及实物
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.1 LED显示器原理
7段LED显示数字0~F，符号等字型见表7.1，其中a段为最 低位，dp为最高位。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
单片机原理及应用教程
第 7章 MCS-51单片机常用接口技术
主 编 范立南 谢子殿 副主编 刘 彤 尹授远 李雪飞
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
第 7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 键盘接口 显示接口 打印机接口技术 D/A转换器 A/D转换 单片机常用总线
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.3 键盘的接口电路
KEY_00: JB P1.0 KEY_01 LCALL DELAY JNB P1.0 $ LCALL DELAY JB P1.0 KEY_00 KEY_01: … RET
;无键按下查下一个键 ;延时10ms ;键一直按下，等待 ;键松开，延时10ms ;一次按键完成，转键处理程序
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.1 键盘工作原理
2. 矩阵式键盘 它由行线与列线组成，按键位于行、列的交叉点上。图7.2是 一个4×4矩阵式键盘。
图7.2 矩阵式键盘
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.2 键盘按键识别方法
1. 扫描法 以图7.3中的2号键按下为例，说明此键是如何识别出来的。
综合1、2两步结果，可确定按键所在的行和列，从而识别出所 按下的键。 图7.3中，假设10号键被按下，在第1步P1.3~P1.0输出全 为低电平时，读P1.4~P1.7的值，则P1.5为低电平，在第2步时 P1.4~P1.7输出全为低电平，读P1.3~P1.0时，P1.2为低电平， 由此可判断第2行第3列有键被按下，此键就是10号键。因此线 反转法非常简单实用
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1 键盘接口
键盘是一组按键的组合，它是最常用的单片机输入设备， 操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机对话。 单片机使用的键是一种常开型的开关，平时键的两个触点处于 断开状态，按下键时它们才闭合。键盘分编码和非编码键盘， 键盘的识别可用软件识别也可用专用芯片识别。 MCS-51单片机扩展键盘接口方法有很多，从硬件结构上， 可通过单片机I/O口扩展键盘，也可通过扩展I/O口设计键盘， 有些是用专用键盘芯片。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.2 键盘按键识别方法
2.线反转法
第1步：将行线P1.4~P1.7作输入，列线P1.3~P1.0为输出线，并将输出线
输出全为低电平，读行线状态，则行线中电平为低的是按键所在的行。 第2步：同上步相反，将列线为输入线，行线为输出线，并将输出线输出为 低电平，读列线状态，则列线是电平为低的是按键所在的列。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
图7.7 共阳极LED与单片机接口方式
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
2. LED的动态显示方式 动态显示的硬件接法是将所有LED显示器的段选线并在一 起，接到一个8位的I/O口上，而位选线则分开接到各自的控制 I/O线上。 LED在每一个时间段内只显示一位，在此期间只使一 位LED的位选线有效，则在此期间内只有一位LED显示，而 其他LED不显示，通过程序或硬件电路控制，各LED在一个 显示周期内分别显示一段时间，当一个显示周期足够短时 （小于100ms），由于人眼的视觉暂留特性，使人感觉每 个LED总在亮。这种方式称动态扫描显示方式，
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。
1. LED的静态显示方式
LED在显示某一字符时，其显示驱动电路要具有锁存功 能，由单片机送出的显示驱动码一经送出后，在不改变显示内 容的情况下，该驱动码应一直保持到显示下一个字符为止。 LED显示器工作在静态方式时，其公共端应接到一个固 定的电平（共阴极接低电平，共阳极接高电平。图7.7为两位 共阳极LED数码管与单片机接口。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.4 键盘的编码
对于独立式按键键盘，由于按键数目较少，可根据实际情 况灵活编码。对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号惟一 确定，所以分别对行号与列号进行二进制编码，然后将两值合 成一个字节，高4位是行号，低4位是列号。在图7.3中，如10 号键被按下时，列号读回的值为1101，行号读回的值为1011， 此两值合成为10111101=0BDH，据此值可转到10号键处理程 序。这种方式虽然简单，但其离散性很大，在读程序时必须要 结合硬件电路。也可将读回的键值按一定的方式运算后，算出 对应的键值进行散转，但这样一来又增加程序的工作量，因而 大多数单片机系统在键盘处理程序中只根据读回的键值进行散 转。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.3 键盘的接口电路
1. 利用单片机的I/O口设计键盘 利用MCS-51单片机的I/O口设计键盘时分两种情况，一 是当P0、P1、P2、P3均为普通I/O时可使用任意I/O口设计键 盘；当单片机系统扩展程序存储器、数据存储器、I/O时，由 于P0、P2作地址数据总线使用，因而扩展键盘时只能使用P1 口、P3口。如图7.3是利用MCS-51单片机的P1口设计的4×4 矩阵键盘。
图7.8是用MCS-51单片机设计的一个5位LED动态显示 电路。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
图7.8 LED动态显示电路
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.2 LED显示器接口及显示方式
LED的动态显示电路由MCS-51单片机的P1口和P2口分别 驱动LED的段和位，由于每段驱动电流在10mA左右，P1口完 全可胜任，而位驱动最大电流在80mA左右，单片机的I/O口 无法胜任，故P2.0~P2.4经一反相驱动器驱动位。LED采用共 阳极显示器，为使LED点亮，位驱动应是高电平，段驱动应是 低电平。采用从左到右循环方式，如要显示1、2、3、4、5， P1.0~P1.7分别对应a~dp，则段驱动与位驱动及显示状态见 表7.2。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.1.3 键盘的接口电路
2. 利用扩展I/O口设计键盘 MCS-51单片机在总线扩展方式时由于P0口、P2口分别作 为数据总线及地址总线，而P1口、P3口又作它用时，此时扩展 键盘可利用扩展I/O口。图7.4是利用8255的PC口设计的4×4矩 阵键盘。
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
第7章 MCS-51单片机常用接口技术
7.2.1 LED显示器原理
LED显示器一般由8个发光二极管组成，7个发光二极管 组成一个‘8’，另一个为小数点。可显示0~9及一些英文字 母或特殊字符。LED有不同的大小及颜色，有共阴极与共阳 极两种。共阳极是8个发光二极管的阳极连在一起，为一个 公共端。共阴极是8个发光二极管的阴极连在一起，为一个 公共端。 一位LED显示器由8个发光二极管组成，当某一段（笔划） 加上正向电流时，该段被点亮，没有通电流的则不亮。
KEY_00:
JNB P1.0 KEY00 JNB P1.1 KEY01 JNB P1.2 KEY02 JNB P1.3 KEY03 JNB P1.4 KEY04 JNB P1.5 KEY05 RET
;转按键1处理程序 ;转按键2处理程序 ;转按键3处理程序 ;转按键4处理程序 ;转按键5处理程序 ;转按键6处理程序 ;无键按下，返回
显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b 共阴极字 符码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 共阳极字 符码 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H 显示字符 C d E F P U T y H L 不显示 共阴极字 符码 39H 5EH 79H 71H 73H 3EH 31H 6EH 76H 38H 00H 共阳极字 符码 C6H A1H 86H 8EH 8CH C1H CEH 91H 89H C7H FFH
7.1.3 键盘的接口电路
3. 按键去抖 由于通常的按键所用的开关是机械开关，当开关闭合、断 开时并不是马上稳定地接通和断开，而是在闭合与断开瞬间均 伴随有一连串的抖动。如图7.5所示。