51单片机接口(并口串口)10
10MCS-51单片机常用接口电路
0000H
START
000BH
T0_INT
SP，
#5FH
TMOD， #01H
TH0， #0F8H
TL0，
#30H
TR0
ET0
EA
DISP_W， #00H
DISP_BIT
DISPLAY
LOOP
；复位入口地址。
；跳到主程序。
；定时/计数器0中断入口地址-51使用统一编址的方式每一接口芯片中的 一个功能寄存器（端口）的地址就相当于一个RAM单 元。 10.1.3 I/O数据的几种传送方式
为实现和不同的外设的速度匹配，I/O接口必须 根据不同外设选择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据 传送的几种传送方式是：
（1）同步传送 （2）查询传送 （3）中断传送。
；定时/计数器0工作于方式1。 ；设置定时2ms的定时器初值高位。 ；设置定时2ms的定时器初值低位。 ；允许T0计数。 ；允许T0中断。 ；开单片机中断。
；指向显示的第一个数码管。
；清除定时标志DISP_BIT。 ；调显示子程序。
T0_INT： MOV
MOV
SETB RETI
；显示子程序入口： DISPLAY： JB
d
c
b
a
段码如下表所示:
显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B
共阴极段码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77FH 7CH
共阳极段码 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
第10章 MCS-51单片机常用接口电路 10.1 扩展I/O接口的设计 ➢MCS-51单片机要通过I/O接口来和外设交换信息。 ➢I/O扩展属于单片机系统扩展的一部分，MCS-51单 片机有P0～P3共4个8位的并行I/O口，由于P0和P2 在很多场合要用作16位的地址总线和8位的数据总 线，真正能用作I/O接口的只有P1口和P3口的部分 引脚。 ➢在具体应用设计中往往需要扩展I/O接口。
MCS51P端口知识
MCS-51P端口知识1 引言MSC—51是70年代末的产品，目前出现了很多功能更强大的单片机，但在目前市场上的产品中MSC—51仍占单片机的多半产品，且MCS—51是其他单片机的基础。
本文将详细讨论MSC—51的并行接口，目的是为单片机的使用者提供更好的理论依据。
2 MSC—51的并行I/O端口2.1 I/O端口简介I/O端口又称为I/O接口或I/O通路，是MSC—51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，是一个过渡的大规模集成电路，用于信息传递过程中的速度匹配和增强单片机的负载能力。
I/O 端口可以实现和不同外设的速度匹配，以提高CPU的工作效率，可以改变数据的传送方式，如：内部并行总线与外部设备串行数据传送的转换。
2.2 MSC—51各并行I/O的组成I/O端口分为串行口和并行口。
串行I/O端口一次只能传送一位二进制信息；并行I/O端口一次可传送一个字节的数据。
MSC—51单片机有四个并行端口，分别命名为P0、P1、P2、P3，每个端口都有八条端口线，用于传送数据或地址信息。
由于每个端口的结构各不相同，因此它们在功能和用途上差别颇大。
每个I/O端口都由一个八位数据锁存器和一个八位数据缓冲器组成，其中八位数据锁存器的端口与P0、P1、P2、P3同名，属于21个特殊功能寄存器中的4个，对应内部RAM地址分别为80H、90H、A0H、B0H。
需要输出数据时，8个数据锁存器用于对端口引脚上输入数据进行锁存。
需要输入数据时，8个数据缓冲器用于对端口引脚上输入数据进行缓冲。
另外访问并行I/O端口除了可以用字节地址访问外，还可以进行按位寻址。
3 P0综述3.1 P0口功能P0.7—P0.0为P0所用。
P0口的访问地址是80H，位地址范围是80H—87H。
由于P0口具有较大的负载能力，最多可推动8个TTL门，因此是真正的双向I/O口。
一般来说，P0口具有两种功能：第一，P0口可以作为通用I/O接口使用，P0.7—P0.0用于传送CPU的输入/输出数据。
51单片机结构功能
51单片机结构功能51单片机是指基于Intel的8051微处理器为核心的单片机，其结构功能丰富，被广泛应用于各种嵌入式系统。
一、结构51单片机采用冯·诺依曼结构，具有指令存储器和数据存储器，其中程序存储器（ROM）用于存储程序和表格数据，而数据存储器（RAM）用于存储可变数据。
51单片机还具有特殊功能寄存器（SFR），这些寄存器专门用于控制和设置单片机的各种功能。
二、功能1、运算功能：51单片机具有8位运算器，可以进行算术、逻辑和位运算。
2、控制功能：51单片机具有丰富的控制指令，可以实现如条件转移、跳转、中断等功能，还可以进行定时器和计数器的控制。
3、通信功能：51单片机可以通过串行口实现串行通信，也可以通过并行口实现并行通信。
4、存储功能：51单片机内部具有少量的RAM和ROM存储器，同时还可以外接扩展存储器。
5、定时/计数功能：51单片机内部具有定时器和计数器，可以实现定时和计数的功能。
6、中断功能：51单片机具有多个中断源，可以实现多级中断控制。
7、输入/输出功能：51单片机具有多个输入/输出端口，可以实现多种输入/输出控制。
51单片机以其结构紧凑、功能丰富、易于使用等特点，被广泛应用于工业控制、智能家居、消费电子等领域。
C51单片机寄存器功能湖山网络广播系统设计方案一、概述随着科技的发展和数字化的普及，网络广播系统在各种场所扮演着越来越重要的角色。
湖山网络广播系统设计方案旨在满足湖山地区对高质量、高效的网络广播系统的需求。
该方案旨在构建一个稳定、可靠、易用的网络广播系统，以满足湖山地区在公共广播、紧急通知、日常资讯等方面的需求。
二、系统需求分析1、稳定性：系统应具备高度的稳定性，能够保证长时间的连续运行，避免因设备故障或网络问题导致的广播中断。
2、可靠性：系统应具备可靠的备份机制，确保在主设备出现问题时，备份设备能够迅速接管，保证广播的连续性。
3、易用性：系统应具备良好的用户界面，操作简单易懂，方便管理员进行配置和管理。
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。
MCS-51单片机并行口的结构与操作
华中科技大学光学与电子信息学院单片机（ 2015 -- 2016学年度第一学期)题目：MCS-51单片机并行端口结构与操作院系：光学与电子信息学院班级：学号：学生姓名：指导教师：成绩：日期： 2015年 9月 21日MCS—51单片机并行口的结构与操作一、MCS—51单片机简介MCS—51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品,与MCS-48单片机相比，它的结构更先进,功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品,各高校及专业学校的培训教材仍与MCS—51单片机作为代表进行理论基础学习.MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下：8位CPU、4kbytes 程序存储器(ROM）、128bytes的数据存储器(RAM）、32条I/O口线、111条指令,大部分为单字节指令、21个专用寄存器、2个可编程定时/计数器、5个中断源，2个优先级、一个全双工串行通信口、外部数据存储器寻址空间为64kB、外部程序存储器寻址空间为64kB、逻辑操作位寻址功能、双列直插40PinDIP封装、单一+5V电源供电。
如图所示：1。
结构（1）中央处理单元（8位）数据处理、测试位，置位，复位位操作（2）只读存储器（4KB或8KB)永久性存储应用程序，掩模ROM、EPROM、EEPROM（3）随机存取内存（128B、128B SFR）在程序运行时存储工作变量和资料（4)并行输入/输出口(I / O)（32条）作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片（5)串行输入/输出口(2条)串行通信、扩展I / O接口芯片(6）定时/计数器(16位、加1计数）计满溢出、中断标志置位、向CPU提出中断请求，与CPU之间独立工作（7)时钟电路内振、外振。
(8)中断系统五个中断源、2级优先。
51单片机的基本结构
51单片机的基本结构51单片机是一种高性能、低功耗的微控制器，是嵌入式系统中常用的一种芯片。
它具有集成度高、易编程、可编程性强等特点，在各种电子设备中广泛应用，包括家电、工业控制、汽车电子、智能仪器等领域。
51单片机的基本结构主要包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分。
1.CPU51单片机的CPU是其核心部分，负责执行指令、进行运算处理。
它通常采用哈佛结构，即指令和数据分开存储。
51单片机的CPU主要由ALU （算术逻辑单元）、寄存器组、指令寄存器、程序计数器等部分组成，能够完成基本的运算和控制功能。
2.存储器51单片机的存储器包括ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，是只读的；RAM用于存储变量数据和临时结果，是可读写的。
在51单片机中，通常ROM用于存储程序代码和初始化数据，RAM用于存储运行时数据和临时结果。
3.输入输出端口51单片机的输入输出端口用于与外部设备进行数据交换。
它可以通过不同的接口与外部设备连接，比如并行口、串行口、通用输入输出口等。
通过输入输出端口，51单片机可以与外部设备进行数据传输和通信，实现各种功能。
4.定时计数器51单片机的定时计数器可以用于计时和计数，通常用于控制时序和频率。
在51单片机中，定时计数器可以生成各种定时中断，实现定时控制功能。
定时计数器可以根据需要设定不同的时钟源和计数模式，实现灵活的定时控制。
5.串口通信51单片机的串口通信功能可以用于与外部设备进行串行通信，比如与PC机、外围设备等进行数据传输。
串口通信包括串行口和UART（通用异步收发器），可以通过串行口进行双向数据传输。
串口通信在51单片机中广泛应用于各种通信设备和控制系统中。
总的来说，51单片机的基本结构包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分，通过这些部分的组合和协作，可以实现各种功能和应用。
在实际应用中，设计人员可以根据需要对这些部分进行配置和扩展，实现更丰富的功能和性能要求。
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
51单片机并行口驱动LED数码管显示电路及程序
51单片机并行口驱动LED数码管显示电路及程序
介绍利用51单片机的一个并行口实现多个LED数码管显示的方法，给出了利用此方法设计的多路LED显示系统的硬件电路结构原理图和软件程序流程，同时给出了采用51汇编语言编写程序。
1 硬件电路
多位LED显示时，常将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I／O口控制，而共阴极点或共阳极点分别由另一个8位I／O口控制；也可采用并行扩展口构成显示电路，通常，需要扩展器件管脚的较多，价格较高。
本文将介绍一种利用单片机的一个并行I／O口实现多个LED显示的简单方法，图1所示是该电路的硬件原理图。
其中，74LS138是3线－8线译码器，74LS164是8位并行输出门控串行输入移位寄存器，LED采用L05F型共阴极数码管。
显示时，其显示数据以串行方式从89C52的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B 端，然后将变成的并行数据从输出端Q0～Q7输出，以控制开关管WT1～WT8的集电极，然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1～LED8。
位选码由89C52的P14～P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1～Y8的基极，以对数码管LED1～LED8进行位选控制，这样，8个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。
由于人眼的残留效应，这8个数码管看上去几乎是同时显示。
<51单片机并行口驱动LED数码管显示电路>
2 软件编程
该系统的软件编程采用MCS－51系列单片机汇编语言完成，并把显示程序作为一个子程序，从而使主程序对其进行方便的调用。
图2所示是其流程图。
具体的程序代码如下：
<51单片机并行口驱动LED数码管显示程序>。
MCS51单片机内部并行口及应用
读锁存
0
P0
DB0.0 写控制信号
DQ 锁存器
CP Q
转换开关
0
读引脚
注意: 1、P2口作输入口时，P20—P27上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。 在读引脚之前，要先将锁存器置1，否则总是读到0。 2、CPU对P2口的读操作有2种：读引脚和读—改—写锁存器。
返回
1 ．当使用单片机内部串行口1时.1，.若4CPPU执3行口M结OV构A，SBUF指令，则P3.0(RXD)作
返回
当CPU执行读—改—写指令（以端口为目 的操作数的ANL、ORL、XRL、DEC、 INC 、P（1S口将E直PTB1接.、0做处C输的LR入0等送口）入时时D，B，输0产.0入生的信读过息锁程的存) 过程： 信号，此时是先读锁存器的状态，在修改 之后，送回锁存器保存。
读锁存
当CPU执行 MOV A，P1或 JB/JNB
读锁存
地址/数据控制线 0
＆
0
DB0.0
0
写控制信号
DQ 锁存器 1 CP Q
转换开关
+5V
0P0.0
读引脚
注意: P0口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P00---P07上。由于上 管始终截止，而当下管也截止时，P00—P07被架空，没有标准的高电平， 所以P0口作输出口使用时，必须外接上拉电阻。
读锁存
地址0控制线
0
DB0.0
0
写控制信号
DQ 锁存器
CP Q
1 转换开关
+5V
0
P0
读引脚
注意：P2口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P20---P27上。 由于内部有上拉电阻，所以P2口作输出口使用时，不用外接上拉电阻。
51单片机串口通信程序
51单片机串口通信程序51单片机是我国自主研发的一款微控制器，在国内广泛应用于各种电子设备中。
在很多应用场景中，需要通过串口进行通信，以实现数据传输。
本文将介绍51单片机串口通信程序的编写方法。
一、串口介绍串口是一种通信接口，用于在电子设备之间传输数据。
其主要特点是一条通信线路同时只能传输一位数据，因此称为串口。
串口和并口属于不同的通信接口标准。
串口的优点是具有通信距离远、传输速率快、可靠性高等优点，因此广泛应用于各种场合中。
串口有两种工作模式：同步模式和异步模式。
在实际应用中，异步串口通信更为常见。
二、异步串口通信原理在异步串口通信中，数据的传输是通过发送端和接收端的时钟信号不同步实现的。
在发送数据时，发送端会发出一个起始位，接下来是数据位，最后是一个或多个停止位。
在接收端，当检测到起始位时，开始接收数据。
根据通信协议，在接收完数据位后，接收端会判断是否正确，然后再结束本次通信。
1. 硬件连接在51单片机和电脑之间进行串口通信，需要用到串口转USB线。
将串口转USB线的TxD接口与51单片机的P3.1接口相连，RxD接口与P3.0接口相连。
此外，需要一个5V的电源供给51单片机。
2. 准备工作在编写程序之前，需要进行一些准备工作：（1）将P3口设为外部中断P3口的最低2位是外部中断的2个输入端，需要将它们设为中断输入。
EA=1;EX0=1;（2）设置波特率串口通信需要设置波特率。
常见的波特率有9600、19200、38400等。
对应的波特率常数为0xFD、0xFA、0xF4等。
TH1=0xFD;//波特率9600（3）使能串口中断在发送和接收数据时，会不断产生中断，需要将中断使能。
ES=1;//允许串口中断3. 编写程序（1）发送数据void SendData(unsigned char SendBuff[],unsigned int ULength){unsigned int i;for(i=0;i<ULength;i++){SBUF=SendBuff[i];//发送数据while(TI==0); //等待，直到发送完成TI=0;}}（2）接收数据（3）主函数TMOD|=0x20;//定时器1工作方式2TH1=0xFD;//波特率9600TR1=1;//打开定时器1SCON=0x50;//串口方式1,8位数据,无校验,1停止位EA=1;//开总中断ES=1;//开串口中断while(1){SendData(pSendData,4);//发送数据 RecvData(pRecvData,4);//接收数据if(pRecvData[0]=='K'){P0=0x01;//点亮LED}else{P0=0x00;//关闭LED}}}四、总结。
51单片机串口原理
51单片机串口原理
51单片机串口原理是指通过串行通信协议实现数据的发送与
接收的一种通信方式。
串口通信可以用于串联外部设备与单片机进行数据传输，如与计算机、传感器、模块等进行数据交互。
串口通信由发送端与接收端组成。
发送端将要发送的数据转换成串行数据流，通过串行引脚将数据发送到接收端。
接收端接收到串行数据流后，将其转换为并行数据并进行相应的处理。
51单片机的串口通信主要依靠两个寄存器：TBUF（发送缓冲器）和RBUF（接收缓冲器）。
发送端通过向TBUF写入数据
实现数据发送，接收端通过读取RBUF来获取接收到的数据。
串口通信的波特率是指每秒钟传送的位数，它是串口通信中十分重要的参数。
串口通信的波特率由波特发明，并以其名字命名。
常见的波特率有9600、38400、115200等。
串口通信使用的是异步串行通信，即数据以比特为单位依次传送。
在每个数据字节的前后，都有一个起始位和一个或多个停止位。
起始位用于通知接收端数据的到来，停止位用于标记数据的结束。
在51单片机中，通过设置相应的寄存器来配置串口的波特率、数据位数、停止位数和校验位。
通过配置串口通信的参数，可以实现不同设备之间的数据传输。
以上就是51单片机串口通信的基本原理，通过串口通信可以
实现单片机与外部设备之间的数据交互，为嵌入式系统的开发提供了方便和灵活性。
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;
proteus仿真51单片机串口双机通讯
51单片机的串口双机通讯一、什么是串口串口是串行发送数据的接口，是相对于并口来说的，是一个广泛的定义。
本期我们说的串口指的是指UART或是RS232。
二、什么是波特率波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。
这里所指的波特率，如标准9600不是每秒种可以传送9600个字节，而是指每秒可以传送9600个二进位。
一个字节需要8个二进位，如用串口模式1来传输，那么加上起始位和停止位，每个数据字节就要占用10个二进位。
9600bps用模式1传输时，每秒传输的字节数是9600÷10＝960个字节，发送一个字节大概需要1ms时间。
三、51单片机串口相关寄存器1、SCON串口控制寄存器（1）SM0和SM1：方式选择寄存器SM0 SM1 工作方式功能波特率0 0 方式0 8位同步移位寄存器晶振频率/ 120 1 方式1 10位UART 可变1 0 方式2 11位UART 晶振频率/32或晶振频率/64 1 1 方式3 11位UART 可变多机通信是工作在方式2和方式3的，所以SM2主要用于方式2和方式3，多级通信时，SM2=1，当SM2=1时，只有当接收到的数据帧第9位（RB8）为1时，单片机才把前八位数据放入自己的SBUF中，否则，将丢弃数据帧。
当SM2=0时，不论RB8的值是什么，都会把串口收到的数据放到SBUF中。
（3）REN：允许接收位REN用于控制是否允许接收数据，REN=1时，允许接收数据，REN=0时，拒绝接收数据。
（4）TB8：要发送的第9位数据位在方式2和方式3中，TB8是要作为数据帧第9位被发送出去的，在多机通信中，可用于判断当前数据帧的数据是地址还是数据，TB8=0为数据，TB8=1为地址。
（5）RB8：接收到的第9位数据位当单片机已经接收一帧数据帧时，会把数据帧中的第9位放到RB8中。
方式0不使用RB8，在方式2和方式3中，RB8为接收到的数据帧的第9位数据位。
（6）TI：发送中断标志位方式0中，不用管他。
51单片机的基本结构及其主要组成部分
51单片机的基本结构及其主要组成部分51单片机是一种非常常见的嵌入式微控制器芯片，其被广泛应用于各种电子设备中。
其基本结构及其主要组成部分既是设计开发嵌入式系统的基础，也是学习51单片机的关键。
一、51单片机基本结构51单片机的基本结构主要包括存储器、CPU、输入输出接口以及时钟电路四个部分。
1. 存储器存储器是51单片机系统的一个重要组成部分。
其中包括的存储器主要有ROM、RAM和EEPROM，ROM用来存储程序代码，RAM用来存储变量和中间结果，EEPROM则可实现数据的存储。
2. CPUCPU是整个51单片机系统的核心部分，其主要功能是执行指令，负责程序的控制和各种数据的处理。
在51单片机中，CPU主要通过时钟信号不断地获取并执行程序指令。
3. 输入输出接口输入输出接口是将51单片机与外界连接的一个重要部分，也是实现嵌入式系统功能的关键。
其中包括并口、串口、SPI接口、I2C接口等等，用于处理外设的输入和输出信号。
4. 时钟电路51单片机的时钟电路用来提供时钟信号给CPU，并且用于控制各种外围设备和CPU执行指令的同步。
二、51单片机主要组成部分1. 程序存储器程序存储器是指ROM，其存储了单片机的程序代码。
在51单片机中，程序存储器可以分为两种类型：OTP（一次可编程）ROM和Flash ROM （可被反复擦写）。
在OTP ROM中，编程后的程序无法修改，而Flash ROM则可被反复擦写。
2. 数据存储器数据存储器是指RAM和EEPROM，用来存储程序中的变量和中间结果。
其中RAM用来存储临时数据，EEPROM则用于数据的存储，这些数据在掉电情况下也不会丢失。
3. 中央处理器中央处理器（CPU）是单片机最核心的部分，它负责执行程序中的指令并且控制其它硬件设备的工作。
4. 输入输出接口输入输出接口是将单片机与外部设备相互连接的途径。
在这些接口中，包括并口、串口、SPI、I2C等。
这些接口是为特定的设备开发的，包括LCD显示器、键盘及调制解调器等。
51单片机串口变并口汇编程序
51单片机串口变并口汇编程序51单片机是一种常用的微控制器，它具有高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的应用领域。
其中，串口和并口是常见的通信接口方式。
本文将详细介绍51单片机串口变并口汇编程序的实现方法。
## 1. 串口和并口介绍### 1.1 串口串行通信接口（Serial Communication Interface），简称串口，是一种将数据以连续位的形式传输的通信方式。
它只需要两根线（发送线和接收线）即可实现数据传输，适用于远距离传输和多设备连接。
### 1.2 并口并行通信接口（Parallel Communication Interface），简称并口，是一种将数据以多个位同时传输的通信方式。
它需要多根线同时传输数据，适用于高速数据传输和短距离连接。
## 2. 串行通信与并行通信转换原理在51单片机中，通过软件编程可以实现串行通信与并行通信之间的转换。
下面是其基本原理：### 2.1 串行转并行在将串行数据转换为并行数据时，需要一个移位寄存器来存储接收到的串行数据，并通过时钟信号按位移出到并行总线上。
具体步骤如下：1. 初始化串口参数，包括波特率、数据位、停止位等。
2. 等待串口接收到数据。
3. 将接收到的串行数据写入移位寄存器。
4. 通过时钟信号依次将移位寄存器中的数据按位移出到并行总线上。
### 2.2 并行转串行在将并行数据转换为串行数据时，需要一个移位寄存器来存储要发送的并行数据，并通过时钟信号按位读取并发送出去。
具体步骤如下：1. 初始化串口参数，包括波特率、数据位、停止位等。
2. 将要发送的并行数据写入移位寄存器。
3. 通过时钟信号依次从移位寄存器中读取数据，并发送出去。
## 3. 51单片机串口变并口汇编程序实现下面是一个示例程序，演示了如何在51单片机中实现串口变并口的功能。
```assembly; 定义串口接收和发送函数USART_Rx: ; 串口接收函数MOV A, SBUF ; 读取SBUF中的接收数据RETUSART_Tx: ; 串口发送函数MOV SBUF, A ; 将A寄存器中的数据写入SBUFRET; 主程序入口MAIN:MOV TMOD, #20H ; 设置定时器1为工作模式2，用于串口通信 MOV TH1, #FDH ; 设置波特率为9600SETB TR1 ; 启动定时器1; 初始化串口参数MOV SCON, #50H ; 设置串口工作模式为8位数据位、1位停止位、可变波特率; 接收数据并转换为并行数据发送CALL USART_Rx ; 调用串口接收函数，将接收到的数据存入A寄存器MOV P0, A ; 将A寄存器中的数据写入P0，并行总线; 并行数据转换为串行数据发送MOV A, P1 ; 从P1并行总线读取要发送的数据，存入A寄存器CALL USART_Tx ; 调用串口发送函数，将A寄存器中的数据发送出去SJMP MAIN ; 无限循环END```上述汇编程序通过调用USART_Rx和USART_Tx函数实现了串口接收和发送功能。
51单片机并行口的操作
并行输入/输出端口
•MCS-51系列单片机的输入输出端口设计十分巧妙，熟悉了 这种端口的电路设计，我们不但可以熟练的使用它，而且 还可以作为其它电路的输入输出部分的设计参考。MCS－ 51各个端口的设计有相同之处，但又因为各个端口功能不 同又有所差别，各端口的设计各具特点。 •80C51共有四个 8位的并行双向口，计有 32根输入／输出 （I/O）口线。各口的每一位均由锁存器、输出驱动器和输 入缓冲器所组成。因此，CPU数据从并行I/O接口输出时可 以得到锁存，输入时可以得到缓冲。由于它们在结构上的 一些差异，故各口的性质和功能也就有了差异。
使用“MOVX A，＠Ri”及“MOVX ＠Ri ，A”类访问指令时， 高位地址通过程序设定，只利用 P1 、 P3 甚至 P2 口中的某几根口 线送高位地址，从而保留P2口的全部或部分口线作I/O口用。
D、P3口位结构
P3口既可用I/O口，又分别具有第二功能，但二者不 能混用，其第二功能如下表所示。
二、片外三总线结构
1、地址总线（AB）
由P2，P0提供16位地址 2、数据总线（DB） 由P0口提供8位数据 3、控制总线（CB）
由P3口和RST、EA、ALE、PS高8位地址总线。
C、P2口位结构
P2口
P2口是一个多功能的8位口，可以字节访问也可位访 问，其字节访问地址为A0H，位访问地址为A0H～A7H。 ⒈ P2口位结构和工作原理 多路开关的输入口有两个：一个是输出锁存器的输出 端Q；一个是地址寄存器（PC或DPTR）的高位输出端。 多路开关的输出经反相器反相后去控制输出 FET的 Q0。 多路开关的切换由内部控制信号控制。 输出锁存器的输出端是Q而不是Q，多路开关之后需接 反相器。
单片机原理及应用课件0451系列单片机的并行口结构和功能
读锁存器
内部 总线 1 写锁 存器
读引脚
2 1
DQ CK /Q
1
第二功能输出
Vcc
（WR，RD，TxD）
内部上拉电阻
16
反相器 3
1
引脚 P3.X
4
第二功能输入时，信号经缓冲器4 直接进入内总线。
读锁存器
内部 总线
1
写锁 存器
2
DQ CK /Q
1
此端自动＝1
Vcc 内部上拉电阻
4 P2某几根线作地址使用时，剩下的线不能作I/O口线用。 5 P3口的某些口线作第二功能时，剩下的口线可以单独
作I/O口线使用。
●MCS－51系列单片机为总线结构，外部三总线如下： ◆ 数据总线：P0口； ◆ 地址总线：P2口（高8位）＋P0口（低8位）； ◆ 控制总线：∕EA、∕PSEN、∕WR、∕RD、ALE。
读锁存器
地址/数据 控制 =0
T1 Vcc 截
内部 总线 1
2
DQ
3
0 &0
止 引脚P0.X
2
T2 截
写锁 存器
CK /Q 0
MUX
0
止
1
读引脚 =1 （1）作输出口：内部总线数据写到P0.X引脚,加上拉电阻。 （2）作输入口：引脚作输入口，事先必须对它写“1”。
2、P0口作为地址∕数据总线使用 控制信号=1
1
0截
17
13
止 引脚 P3.X
4
读引脚
第二功能输入（RxD，
T0，T1，INT0，INT1）
P3口第二功能表
引脚
第二功能
P3.0
RxD: 串行口接收数据输入端
自制51单片机、AVR单片机 USB下载线
现在的笔记本包括台式机都渐渐地舍弃了并口、串口；很多网友也跟我说，台式没有并口了，下载线没法用了，让我帮他想想办法。
看来做个USB-ISP下载线是势在必行了。
在网上搜了下，主要有两种方案，一种是用FT245串口芯片加ATMEGA8的方案，另一种是只用ATMEGA8进行USB串口协议的软件模拟和ISP下载全部完成。
据说第一种稳定，但成本高，电路复杂，不便自制。
我们还是本着低成本，简单易做的原则进行。
就用单个M8来做。
好！废话少说，干活。
在网上搜了一下找了个BUG少，易于自制的图。
在制做前首先要搞清楚几点，第一，这个USB下载线本身就是一AVR单片机，在制做完成后首先也得通过其它并或串口ISP下载线给它下载程序，这样它才能工作。
第二先得大概了解一下这个AVR单机机M8的基本资料。
这样才能对电路有个了解，从而便于调试。
因此，你原先用的并口ISP下载线在这里还得起着关键的作用，可别扔掉啊！我图示一下这个过程先：接下来按上述图的要求准备元件。
元件准备好后，先得检测下质量，电阻的阻值、发光管的极性、电容是否有短路。
要测试下两个稳压管的稳压值是否正确。
最最重要的是先把USB接口用延长线接到PC上，然后用万用表测一下正极在哪，做个标记，这样就能搞清楚了D＋、D－的位置，也不会接反电源了。
免得焊好后发现错了极性反复焊，焊盘很容易脱落，也避免接反烧了元件。
（我开始用的是USB公头接口，后来发现在板子上吃不上劲，稍一用力很可能会松脱。
所以换成母口了）电路图我整理了一下，因为有的元件不需要，有的为了方便检查，避免漏连了线。
焊接过程就没什么好说的了，不是PCB板，是洞洞板的，在事先大概做个布局（布局原则就是减短引长度，跳线尽量少。
好像我做的跳线并不少哦！）然后就按照上面的电路图焊接，完成后如下图，感觉是不是还不错？：再来张反面吧，有点惨不忍睹吧！在调试前也还得先弄清几个问题：第一、电源题：原先的并口下载线是靠S51板上来供电的，也就是说当你焊好你的USB-ISP板后给它装固件时，USB-ISP板得向原并口下载线供电，而固件装好后USB-ISP板就是靠PC的USB口向我们的USB-IS板供电了，而你以后的51实验板就不能向这个USB-ISP板供电了，否则PC和51实验板都向USB-ISP供电，那么电压不同就有可能烧坏PC口或元件的。
- 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)。
串行通讯的异步模式
空闲 起始 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 休止 空闲
½T
T
• 移位时钟由收发双方各自产生，因此只需要1条信号线 • 双方约定数据格式：发送速率BPS=(数据位宽T)-1；数 据位数；数据顺序；起始位；休止位等。
异步通讯数据格式
波特率：数据传送速率BPS，即“位/每秒” 空闲：高电平，宽度不限 起始位：低电平，1位宽度 数据位数：通常是8位，还可设为：6位；7位和9 位等。 数据顺序：通常D0先发，也可以反过来D7先发。 数据逻辑：通常是正逻辑，也有使用负逻辑的 休止位：高电平，1～1.5位宽度 以上全部并含三个“通常”都是默认的，除非特殊 强调。
常用译码器
图中E;E1;E2;E3;G1;G2均为使能控制端，可以连接到地址线， 也可以连接固定电平。当这些引脚“有效”时才能译码，否则 芯片输出高电平。ABCD连接低位地址。
3－8译码器举例
高3位地址用于译码， 可得8条选择线，每线 可以选择（64/8＝8） 8KB的地址范围： Y0选择0000H~1FFFH；
2.
UART电路可以集成在MCU中，也可以是独立芯片。例如常
见的独立芯片UART有：Ins 8250；Intel8251；MC6850； MC6852；Z80SIO等。它们通常需要外接波特率发生电路：振荡 器＋分频器。
同步方式
同步字符 同步字符 数据长度
数据
数据
…………
校验
同步方式是一种连续传送（块/包）方式，字节间不需要起始 位，休止位，因而节约传送时间。 同步字符用于判断数据开始，现代通讯还包含了“传输速率” 的信息。 接受方利用“同步字符”校准锁相环电路从而产生自适应的接 收波特率。 这种方式具有异步通讯不需要移位时钟的特点，又有“块方式” 特点，因此传输效率高，自适应能力强。 数据格式通常称为“通讯协议”，不同公司开发的产品使用的 协议可能不同。例如同步帧/字符位数，代码等。
51 单片机的3总线结构
读写时序
P0 ALE 373出 P2
A0~A7 A8~A15 A0~A7 A8~A15 A0~A7 A8~A15 D0~D7 A0~A7 D0~D7 A0~A7 D0~D7 A0~A7
• 74LS373 是一种“透明”的8D锁存器，当LE引脚为 “高”时，输出＝输入。低电平时锁定数据。 • Intel 8282 类似，但引脚不一样。 • 不能用其它锁存器代替。
Y4 0
0
1
0
0
0/1
0/1
XXX
2000H
练习
如图，采用8051做CPU，请给出RAM的地址，如果 将#30H放如RAM的第一个单元，如何编写程序
线选法
由于单片机通常不需要太多的扩展，往往只需 扩展2～3个芯片即可，因此没有必要使用译码 器。 直接使用P2.X连接到CS，称为“线选法” 线选法客观上会导致“地址重叠”，软件上需 要考虑不去访问重叠地址。译码法没有这个问 题。
地址推导举例
图中：A15,A14为限定状态，只有 它们全为0时，译码器才能译码， 因此在表中写0。
这与前面图差别在于：前图中 A15,A14参与了译码。
A15 A14 A13 A12 A11 A10 Y0 0 Y1 0 Y2 0 Y3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0/1 0/1 0/1 0/1
（2）在扩展外部ROM时，用控制信号PSEN， 而在扩展外部RAM时，用控制信号RD和WR。 （3）在选用外接存储器时，应注意ALE信号 与锁存器选通信号的配合。
CS/CE的产生和使用
目的：将64K地址分配给多个芯片使用，各个芯片占用不同的地址 段。（51单片机I/O和存储器采用统一编址） 被扩展的芯片，无论是存储器还是接口都有相应引脚CS/CE ，其 意义是：1.选中此芯片，CPU要对其进行访问。2.它代表地址信息。 CS/CE一般为低电平有效。 地址分配方法（产生CS/CE的方法）有两种，经典方法是使用 “译码器”；单片机还可以使用“线选法”。 使用译码器译码，称为“译码法”。常用的译码器有：双二四译 码器74LS139，三八译码器74LS138，四十六译码器74LS154。 使用高位地址线直接作为CS/CE使用，称为“线选法”。
Y1选择2000H~3FFFH；
Y2选择4000H~5FFFH；
对于存储器RAM 6264或EPROM 2764；E2PROM 2864，地址A0~A12 可以直接连接到存储器的地址线，Yi连接到CS就行了。对于某些芯片， 它们不需要太多的地址线时，我们只需连接低位地址。例如8255，只 需连接A0和A1就行。
;读片内RAM一个单元 ;写入外部RAM一个单元 ;片外RAM地址指针加1 ;片内RAM地址指针加1 ;循环计数器减1，不等于0，转移 ; r0为循环计数器 ;DPTR为片外RAM地址指针 ;40H为和数的存放单元
;读片外RAM一个单元到a中 ;寄存到b中 ; ;求和
ROM的扩展
10.2 串行通讯与并行通讯特点
串行通讯方式的
单工、双工、半双工
TXD TXD RXD TXD RXD TXD RXD
RXD
TXD RXD
TXD
RXD
串行通讯的同步模式(位同步)
串行数据
同步时钟
写入并行数据
D Q 同步时钟
CK
读出并行数据
D Q
CK
D Q
CK
D Q SDATA
CK
D Q
CK
D Q
CK
SCLK
• 特点:需要两条信号线:SDATA,SCLK
串行通讯基本入门知识
同步方式：这里仅指“位同步”方式 异步方式：指约定波特率方式，传送1字节8位 数据需要10位以上宽度。（每字节前面有“起 始位”，后面有“休止位”。 异步方式有一些“标准”需要学习，他们主要 有：RS-232C；RS-422；RS-423；RS-485， 这些主要指“驱动方式” 通常讲解时，默认使用TTL电平。
ReaWri: mov a,@r0 movx @dptr,a inc dptr inc r0 djnz r2,ReaWri mov r0,#10h mov dptr,#0 mov 40h,#0 addAga: movx a,@dptr MOV B,A MOV A,40H Add a,B
RAM 的扩展
地址 控制时序 编程
RAM 的扩展
根据前面的电路原理图，编写数据传送程序，内部RAM30H~3FH单元置 初值00H~0FH，然后传送到外部RAM(6264)的ห้องสมุดไป่ตู้000H~000FH单元中， 再将0000H~000FH中内容求和送到P1口显示。
Org 0000h Mov r0,#10h Mov a,#0 Mov r1,#30h WriAga: mov @r1,a inc a inc r1 djnz r0,WriAga mov dptr,#0 mov r2,#10h mov r0,#30h ; r0为循环计数器 ; ; r1为片内RAM地址指针 ;写片内RAM一个单元 ;地址指针加1 ;循环计数器减1，不等于0，转移 ;DPTR为片外RAM地址指针 ;r2为循环计数器 ; r0为片内RAM地址指针
UART
1.
UART电路模块具有：
能够对发送数据自动添加休止位，起始位，按照“异步方式”发 送数据 能够判定起始位，休止位，按照“异步方式”接收数据 这样的电路模块称为“通用异步收发器”——UART（ Universal Asynchronous Reseiver and Transmitter） 可以兼顾同步通讯的UART又称为USART(Universal Synchronous Asynchronous Reseiver and Transmitter)
51单片机接口
串行接口
串行通讯与并行通讯
发送方 数据准备好 数据D0~D7 接收方
8条数据线
数据收到
甲方 发送数据 接收数据
上图：并行单向通讯 下图：串行双向通讯
乙方 接收数据 发送数据
10.1 接口/存储器的扩展
并口应用中已经介绍了地址/数据总线的扩展，本节举例应用要点。 数据线D0~D7(P0口AD0~AD7),8位 地址线A0~A15(P0-74LS373=A0~A7,P2=A8~A15) 扩展电路可以是存储器，也可以是接口芯片。 存储器： 6116(2K),6264(8K),62256(32K),2716(2K),2764(8K),27256(32K)… … 接口：8255，8253，8279，8259，8251…以及 ADC0809,0804,DAC0832,AD75176…… 所有这类芯片都有：CS/CE，WR/RD(OE)以及数据/线地址线。地址 线的多少主要看芯片内部寄存器/存储器数量多少而定。 CS/CE引脚称为“片选:Chip Select”或者“芯片使能:Chip Enable”,CPU将其用于选中芯片以确定访问对象，它通常代表一个地 址范围，由“地址译码器”提供。
A9 0/1 0/1 0/1 0/1
其它 XXX XXX XXX XXX
起始地址 0000H 0800H 1000H 1800H
Y4 0
0
1
0
0
0/1
0/1
XXX
2000H
地址推导举例
图中：A15,A14为限定状态，只有 它们全为0时，译码器才能译码， 因此在表中写0。