单片机最小系统3课件

Lf F CO2
La A
B
3HBiblioteka 2H1HKB1 KB2 KB3
15 CO2 14 CO3 13 CO4 12 11 10
CO1
7
8
9
10
11
12
7
9
Y7
Y6
Y5
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
4H 6
1 2 3 4 5
E Ld
D DP DP Lc
C Lg CO4 G
U7 7 4LS 1 38
VCC
KA1 1 KA2 2 KA3 3 KA4 4 KB1 5 KB2 6 KB3 7 P17 8
A0 10 A1 9 A2 8 A4 7 A3 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A1 0 2 1 A1 1 2 3 A12 2
/RD 22 /W R27
26 20
GND
A0
D0
A1 A2
U5
D1 D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9 A1 0
6 26 4
A1 1
寄存器 TCON T2CON TH0
TL0 TH1 TL1 SCON IE PCON
复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H
0XX0 0000B 0XXX 0000B
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单片机最小应用系统与外部扩展
8
(3) MCS-51的外部引脚及总线结构
89C51单片机采用DIP-40封装
DATA BUS
U2
3 4 7 8 13 14 17 18
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
2 5 6 9 12 15 16 19
1 11
OE74LS373 LE
A0 10 A1 9 A2 8 A3 7 A4 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A10 21 A11 23 A12 2
P3.3/INT1 P2.7
P3.4/T0 P2.6
P3.5/T1 P2.5
P3.6/WR P2.4
P3.7/RD P2.3
XTAL2 P2.2
XTAL1 P2.1
GND
P 2.0
89C51
VCC 40 39 D0 38 D1 37 D2 36 D3 35 D4 34 D5 33 D6 32 D7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 A15 27 A14 26 A13 25 A12 24 A11 23 A10 22 A9 21 A8
➢ 3. 控制信号线 ✓ RST: 复位信号输入端，高电平有效 ✓ EA: 访问外部程序存储器的控制信号 ✓ ALE: 地址锁存允许信号 ✓ PSEN: 外部取指控制
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单片机最小应用系统与外部扩展
10
单片机的外部扩展性能
P2口
ALE
8051 P0口 RD
EA WR PSEN
高8位地址
21 22 23 24 25 26 27 28
STR CDLK OE
RXD TXD
1 2
135
VCC P33
1 0u f K2
R1
1 00
SW-PB
2 0P
R2 1 0K
9
/RD 17 /W R16
RESET
RD WR
RXD TXD ALE/ P PSEN
10 RXD 11 TXD 30 29
GND
地址 低8位地址
锁存器
16位地址总线
8位数据总线 控制总线
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单片机最小应用系统与外部扩展
11
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单片机最小应用系统与外部扩展
12
片外总线结构
➢ 地址总线(AB)
➢ 数据总线(DB)
➢ 控制总线(CB)
WR , RD ：用于片外数据RAM的读写控制。当执行 指令MOVX时，这两个信号自动生效。 PSEN ：用于片外程序ROM的读数控制。
16 17 18 19 20
27P
U1
P 1.0
VCC
P 1.1
P 0.0
P 1.2
P 0.1
P 1.3
P 0.2
P 1.4
P 0.3
P 1.5
P 0.4
P 1.6
P 0.5
P 1.7
P 0.6
RST/VPD P0.7
P3.0/RxD EA/Vpp
P 3.1 /TAxLDE/PROG
P3.2/INT0 PSEN
P 2. 3
XTAL2
P 2. 2
XTAL1
P 2. 1
GND
P 2. 0
8 9C 5 1
VCC
40
GND
39
d0
38
d1
37
d2
36
d3
35
d4
34
d5
33
d6
32
d7
31
30 ALE
29 PSEN
28
27
26 A13
25 A12
24 A11
23 A10
22 A9
21 A8
1 11
OC C
U2
2 3 4 5 6 7 8 9
U3
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9 A10
2764
A11
A12
20 22 27
1
CE OE P GM VPP
11 D0 12 D1 13 D2 15 D3 16 D4 17 D5 18 D6 19 D7
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单片机最小应用系统与外部扩展
16
1
2
A1 2
OE WE CS2 CS1
11 d0 12 d1 13 d2 15 d3 16 d4 17 d5 18 d6 19 d7
A1 3
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单片机最小应用系统与外部扩展
17
CO1
VCC
R6
R7
R8
10K 10K 10K
1
2
3
KA1
4
5
6
KA2
7
8
9
KA3
*
0
#
LED4
KA4
Lb
CO3
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
U1 8 9C 5 2
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
39 38 37 36 35 34 33 32
E3
E2
E1
A B C
Le
6
5
4
T1 1 2 3
Dp 4 Lg 5 Lf 6 Le 174 Ld 13 Lc 12 Lb 11 La
U2
3 4 7 8 13 14 17 18
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
2 5 6 9 12 15 16 19
1 11
OE LE
7 4LS 3 73
GND
/W R /RD
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单片机最小应用系统与外部扩展
10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2
外接晶体 内部振
及电容
荡电路
如focs为12MHz, 则ALE脚 输出脉冲频率为2MHz. 脉 冲周期为500ns
内部时钟 机器周期，由fosc十二分频获得
分频电路
如focs为12MHz, 则机器周期
频率为1MHz. 机器周期为1us
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单片机最小应用系统与外部扩展
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引脚RST上出现10ms以上的高电平时，单片 机执行复位操作，PC初始化为0000H
190
QS QS
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8
T0
GND
U6
C2
4 09 4
VCC C3
2 0P C1 GND
P33
XTAL 1 2M HZ
13 12
T1 15 T0 14
31
19 18
INT1 INT0
T1 T0
EA/VP
X1 X2
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
ALE ：用于锁存P0口输出的低8位地址的控制线。 下降沿有效。
EA ：用于选择片内或片外程序ROM。当 EA=0时， 只访问片外程序存储器，而不管片内有无程序存 储器。因此，在扩展并使用外部程序存储器时， 必须将 接地EA 。
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单片机最小应用系统与外部扩展
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(4) 单片机最小系统
单片机最小应用系统与外部扩展
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MCS-51单片机最小应用系统
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单片机最小应用系统与外部扩展
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MCS-51单片机最小应用系统
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单片机最小应用系统与外部扩展
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(1)时钟电路 ✓ 内部振荡
XTAL1和XTAL2之间外接晶振和微调电容 ✓ 外部振荡
外部时钟源直接接到XTAL1，XTAL2悬空(89C51)
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4 A5
U3
D4 D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9
A1 0
A1 1 A1 2
6 26 4
d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7
11 d0 12 d1 13 d2 15 d3 16 d4 17 d5 18 d6 19 d7
A0 10 A1 9 A2 8 A4 7 A3 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A1 0 2 1 A1 1 2 3 A12 2
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单片机最小应用系统与外部扩展
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➢ 1. 电源及时钟 ✓ VCC: 供电电源＋5V ✓ VSS: 接地 ✓ XTAL1、XTAL2: 外接晶振或接外部时钟源
➢ 2. I/O口线 8位：P0, P1, P2, P3，真正可以无条件用作I/O口 的只有P1口和作为第一功能实用时的P3口
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单片机最小应用系统与外部扩展
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单片机最小应用系统与外部扩展
15
VCC
J1
8
LED LED1
7 6 5
4
100 3 R10 2
1
CON8
RESET S0
VCC C5
+ 10uf
10K RR1ST
27P C6
12M JZ C7
P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RST 9 P30 10 P31 11 P32 12 P33 13 P34 14 P35 15
1D
1Q
2 3
D D
7
4F 5 7 3
2Q 3Q
4D
4Q
5D
5Q
6D
6Q
7D
7Q
8D
8Q
19 18 17 16 15 14 13 12
VCC
A0 10 A1 9 A2 8 A4 7 A3 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A1 0 2 1 A1 1 2 3 A12 2
A0
D0
单片机原理及应用
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单片机最小应用系统与外部扩展
1
1 单片机的最小应用系统
✓ 89S51单片机的内部电路: ➢ 4KB片内程序存储器 ➢ 128字节片内数据存储器 ➢ 2个定时器 ➢ 1个全双工异步串行通讯接口
✓ 89S51单片机最小系统需要的外部电路: ➢ 时钟电路 ➢ 复位电路
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A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6 A7
U3
D6 D7
A8 A9
2 76 4
A1 0
A1 1
A1 2
11 12 13 15 16 17 18 19
20 22 27 1 VCC
CE OE PGM VPP
8 7 6 5 4 3 2 1 23 22 19
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4 A5
3
4
5
VCC
6
7
C1+
8
10u RESET 9
R1 1 0K
10 11 12
GND
13
14
15
/W R 16
/RD 17
JT
18 19
C2 22
1 2M
C3 22
20
GND
U1
P 1. 0
VCC
P 1. 1
P 0. 0
P 1. 2
P 0. 1
P 1. 3
P 0. 2
P 1. 4
P 0. 3
P 1. 5
(2)复位电路
上电复位
集成芯片
＋5V
CR
RST
8051
8751
R1
8031
R2
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单片机最小应用系统与外部扩展
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✓ 复位状态
寄存器 PC A B PSW SP
DPTR P0~P3 TMOD
IP
复位状态 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH 00H
XXX0 0000B
20 P SEN2 2
27 1
GND
/RD 22
/W R27
26
A1 3
20
OE WE CS2 CS1
A0
D0
A1
D1
A2 A3
U4
D2 D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9
A1 0 A1 1
2 76 4
A1 2
CE OE PGM VPP
VCC
11 d0 12 d1 13 d2 15 d3 16 d4 17 d5 18 d6 19 d7
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单片机最小应用系统与外部扩展
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振荡周期，由外接晶体决定。
如外接晶体为12MHz, 则振荡频率（fosc）
为12MHz, 振荡周期约为83.3ns 状态周期，由fosc二 分频获得。
如focs为12MHz, 则状态周 期频率为6MHz. 振荡周期 约为167ns
ALE,地址锁存信号 由fosc六分频得到。
P 0. 4
P 1. 6
P 0. 5
P 1. 7
P 0. 6
RST/VPD P0.7
P3.0/RxD EA/Vpp
P3.1/TxD ALE/PROG
P3.2/INT0 PSEN
P3.3/INT1 P2.7
P 3. 4 /T0