匯編第6-7章8XC51存儲(chǔ)器擴(kuò)展等.ppt

第6章 8XC51 系 統(tǒng) 總 線 與 存 儲(chǔ) 器 擴(kuò) 展,一 單片機(jī)系統(tǒng)總線由三總線(地址總線.數(shù)據(jù)總線與控制總線)構(gòu)成 1. MCS 51單片機(jī)的系統(tǒng)總線接口示意圖,2. 系統(tǒng)擴(kuò)展方法： 能與單片機(jī)配接的專(zhuān)用芯片特點(diǎn)： a. 具備三總線引腳 b. 具備片選端（CE或CS等） c. 其地址線的根數(shù)N：因片內(nèi)存儲(chǔ)單元或I/O接口寄存器（端口）的 個(gè)數(shù)不同而不同： 地址線的根數(shù)N與片內(nèi)存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)的關(guān)系： 2N = 單元個(gè)數(shù) 如：210=1KB 211=2KB 212=4KB 213=8KB 214=16KB 215=32KB 216=64KB,單片機(jī)與這些芯片的連接依三總線規(guī)則連接，即： 單片機(jī)數(shù)據(jù)線D0-D7連接外擴(kuò)芯片的數(shù)據(jù)線D0-D7 單片機(jī)PSEN連接外擴(kuò)R0M的OE 單片機(jī)RD連接外擴(kuò)RAM的OE（或RD） 單片機(jī)WR連接外擴(kuò)RAM的WR（或WE） 地址線的連接： * 一個(gè)芯片的某個(gè)單元或某個(gè)端口的地址由片選地址 和片內(nèi)字選地址共同組成 故字選和片選引腳均應(yīng)接到單片機(jī)的地址線上,b.接地直選法： 當(dāng)接入的芯片僅一片（或需讓其一直選通）時(shí)， 則可將其片選端CE接地，直接選通。如右圖 c.譯碼法單片機(jī)對(duì)片選引腳通過(guò)譯碼后輸出。 又分兩法： 1）全譯碼用字選后剩下的所有高位 地址線進(jìn)行譯碼。 地址唯一 2）部分譯碼用字選后剩下的高位 地址線中某幾根進(jìn)行譯碼。 地址不唯一,* 系統(tǒng)擴(kuò)展的兩大原則： a.用相同信號(hào)控制的芯片之間，地址不能相同 如：I/O口，外部RAM均以RD WR作讀 寫(xiě)控制信號(hào)，同使用 MOVX 指令傳遞信息 故 I/O口，外部RAM不能有相同地址； b.使用相同地址的芯片之間，控制信號(hào)不能相同 如：外部RAM，外部ROM： 前者受RD WR 控制，使用MOVX指令 后者受PSEN 控制，使用MOVC指令 外部RAM，外部ROM可以有相同地址, 地址譯碼：常使用組合邏輯門(mén)或譯碼芯片 典型應(yīng)用： 例1 外接4KBRAM（或ROM）. 解：由題知需字選線12根：A0-A11 用線選法。見(jiàn)右圖, 用組合邏輯門(mén)： a.全片選： A12-A15全部組合作為 “與非門(mén)”的輸入端。 見(jiàn)右圖,b. 部分片選： A12-A15部分組合作為 “與非門(mén)” 的輸入端部分空置未用。 見(jiàn)右圖,例2 用8K X 8位的存儲(chǔ)器芯片組成64K X 8位的存儲(chǔ)器。 問(wèn)： a. 共需幾片芯片？多少根地址線？其中幾根作字選線？ 幾根作片選線？ 解（64K X 8）（8K X 8）= 8（片） 故共需8片8KX8的存儲(chǔ)器芯片； 64K=216 共需16根地址線尋址； 8K=213 需用13根地址線作字選線； 163=3 23=8 故用余下的3根作 片選線，分選8片存儲(chǔ)器芯片。,b. 如用74LS138進(jìn)行地址譯碼，畫(huà)出譯碼電路，標(biāo)出其輸出線 選址范圍。 解：用74LS138對(duì)A13A14A15進(jìn)行譯碼，輸出8路片選信號(hào)， 見(jiàn)下圖。,c. 如改用線選法，能組成多大容量的存儲(chǔ)器？寫(xiě)出各線 選的選址范圍。 解：見(jiàn)下圖；,例3 綜合擴(kuò)展 6264 2764各一片。,方法2 地址相同,為什么可以相 同？,第 7 章 常用I/O芯片接口設(shè)計(jì),一.簡(jiǎn)單接口亦稱(chēng)：無(wú)編程（無(wú)條件）傳送接口擴(kuò)展： 1 簡(jiǎn)單輸入接口擴(kuò)展： 多采用小規(guī)模TTL等芯片；如 74 LS244， 74 LS245等； 特點(diǎn)：此類(lèi)芯片均具有“三態(tài)緩沖”功能。 74 LS244簡(jiǎn)介：（參見(jiàn)書(shū)P116 ） 單向三態(tài)緩沖器，DIP20封裝； +5V供電 內(nèi)有2個(gè)4位緩沖器，,簡(jiǎn)單輸出接口擴(kuò)展： 輸出接口應(yīng)具數(shù)據(jù)鎖存功能， 常采用8D觸發(fā)器；如：74LS273 74LS377 74LS373等。 74 LS377簡(jiǎn)介：（參見(jiàn)書(shū)P118 ） 8D觸發(fā)器 DIP20封裝； 單一+5V供電 具8位輸入口（1D-8D） 單片機(jī)數(shù)據(jù)口（P0） 8位輸出口（1Q-8Q） CLKWR 在CLK上升沿： 輸入端（1D-8D）信號(hào) 輸出端（1Q- 8Q） “G”低電平“0”選通 “1”鎖存；,應(yīng)用舉例： 例1 單片機(jī)通過(guò)74LS244從外部 讀入數(shù)據(jù)，再將讀入的數(shù)據(jù) 通過(guò)74LS377輸出。 解：電路如右圖；易見(jiàn)， 二者地址相同：0FE00H 為什么二者地址可以相同？ 匯編程序如下： MOV DPTR，#0FE00H ; DPTR指向I/O口地址 MOVX A，DPTR ; 從74 LS244讀入數(shù)據(jù) MOVX DPTR, A ; 從74 LS377輸出數(shù)據(jù),*補(bǔ) 充: 4 隔離與驅(qū)動(dòng)接口 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,為實(shí)現(xiàn)弱電(單片機(jī)輸出的 控制信號(hào))對(duì)強(qiáng)電(執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源)的控制,必須配 隔離 驅(qū)動(dòng)電路(器件). 常用的隔離 驅(qū)動(dòng)電路(器件) 有以下幾種: a. 7406(六反驅(qū)).7407(六同驅(qū)),參見(jiàn)下頁(yè)圖. b. 三極管及達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)電路，參見(jiàn)下頁(yè)圖a 圖 b. c. 閘流晶體管(可控硅),參見(jiàn)再下頁(yè)圖 c . d. 光電耦合器等,參見(jiàn)再下頁(yè)圖 d;,二 可編程并行接口芯片的擴(kuò)展 1 擴(kuò)展多功能接口芯片8155 8155可編程 帶片內(nèi)RAM 并行22 I/O接口芯片 1)概述 DIP40封裝.(內(nèi)部結(jié)構(gòu)及芯片見(jiàn)書(shū)P120 圖7.7.),單一+5V供電. 256B SRAM 22位I/O端口-2個(gè)8位(PA.PB)及一個(gè)6位(PC) 1個(gè)14位多功能減法計(jì)數(shù)器 *1. AD0-AD7(內(nèi)含地址鎖存器)可與單片機(jī)P0口直接相連(在 ALE 將P0口輸出的低8位地址鎖存),無(wú)需74LS373,*2. IO/ M 端為 RAM / I/O口選擇線端口 IO/M=0: 單片機(jī)選擇8155的RAM讀/寫(xiě), AD0-AD7反應(yīng)為8155 中RAM地址 IO/M=1: 單片機(jī)選擇8155的I/O口讀/寫(xiě), AD0-AD7反應(yīng)為8155I/O 口地址 *3.其他: RD.WR為讀.寫(xiě)控制口-接單片機(jī)RD.WR; CE-片選 2)8155的內(nèi)部編址(低8位) 內(nèi)部RAM:00H-0FFH :(由AD0AD7 八位確定) I/O口地址:(由AD0AD2 三位確定),a. 000- 命令 / 狀態(tài)寄存器 (同一地址,兩個(gè)寄存器) b. 001-PA口 c. 010 -PB口 d. 011-PC口 e. 100-計(jì)數(shù)器低8位 f. 101-計(jì)數(shù)器高6位及計(jì)數(shù)方式(2位)設(shè)置 高8位地址由P2口接線確定 如右圖: 命令/狀態(tài)口7F00H PA口-7F01H PB口-7F02H PC口-7F03H TL -7F04H TH -7F05H 片內(nèi)RAM: 3F00H-3FFFH (IO/M) P2.6=0;,只寫(xiě),只讀,3) 8155的命令控制字(只寫(xiě)不能讀),*1 PC2 PC1 工作方式 功 能 設(shè) 置 0 0 ALT1 PA.PB均為基本I/O, PC輸入方式 1 1 ALT2 PA.PB均為基本I/O, PC輸出方式 0 1 ALT3 PB基本I/O,PA選通I/O,PC0-PC2為PA口聯(lián)絡(luò)信號(hào) PC3-PC5只能作輸出口 1 0 ALT4 PA.PB均為選通I/O, PC0-PC2為PA口聯(lián)絡(luò)信號(hào) PC3-PC5 為PB口聯(lián)絡(luò)信號(hào) *2 在PC2PC1=01/10,即PA/PA.PB工作于選通I/O方式:PC口各位為 聯(lián)絡(luò)信號(hào),其各位意義參見(jiàn)書(shū)P121.表7.3 *3 8155的狀態(tài)字(只讀不能寫(xiě))參見(jiàn)書(shū)P122.圖7.9:說(shuō)明:除”TIMER” 位外, 其余6位只在PA.PB為選通I/O口(即ALT3.ALT4方式)時(shí)才 有意義.,4) 8155計(jì)數(shù)器-14位減法計(jì)數(shù)器 M2 M1 計(jì)數(shù)初值高 6 位 計(jì)數(shù)初值低 8 位 *1參見(jiàn)書(shū)P122.圖7.10: 方式01連續(xù)輸出方波,常用. 計(jì)數(shù)初值為偶數(shù) 對(duì)稱(chēng)方波 例如:計(jì)數(shù)初值=4:前2正,后2負(fù) 計(jì)數(shù)初值為奇數(shù) 不對(duì)稱(chēng)方波 例如:計(jì)數(shù)初值=5:前3正,后2負(fù) *2 因?yàn)闇p法計(jì)數(shù)器, 易見(jiàn):計(jì)數(shù)初值=N 即為N分頻 (由TIMER-OUT端輸出).,例1:如將8155PA口定義為基本輸入方式,PB.PC口定義為基本輸出 方式,計(jì)數(shù)器作方波發(fā)生器,對(duì)8155輸入脈沖進(jìn)行24分頻,試初始 化8155 (電路圖見(jiàn)圖1)。 ST: MOV DPTR, #7F00H; 指向命令寄存器 PA輸入 MOV A, #0CEH; 依題設(shè)命令字 1 1 0 0 1 1 1 0 MOVX DPTR, A; 送命令字 PB輸出 MOV DPTR, #7F04H;指向計(jì)數(shù)器低8位 MOV A, #18H; 設(shè)計(jì)數(shù)初值(分頻值)18H(24D) MOVX DPTR, A; 送低8位計(jì)數(shù)初值 INC DPTR; 指向計(jì)數(shù)器高6位及方式位 MOV A, #40H; 設(shè)計(jì)方式1,輸出連續(xù)方波 0 1 0 0 0 0 0 0 MOVX DPTR, A; 送高6位及方式位值,方式1,啟動(dòng),PC輸出,*8155定時(shí)/計(jì)數(shù)器與MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器,在功能上相同定時(shí).計(jì)數(shù),但兩者有許多不同 之處,主要有: 8155定時(shí)/計(jì)數(shù)器 MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器 減法計(jì)數(shù)器(初值2H3FFFH) 加法計(jì)數(shù)器:初值:01FFFH 0-FFFFH 0-FFH 只有一種計(jì)數(shù)方式-14位計(jì)數(shù) 多種方式 外部脈沖.fmax=4 MHz 兩種脈沖計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù) fmax=fosc/24,2 擴(kuò)展并行接口芯片8255 1)DIP40封裝. 結(jié)構(gòu).引腳排列見(jiàn)書(shū)P127 圖7.13 8255有三個(gè)8位并行I/O口(數(shù)據(jù)口):PA.PB和PC口 (其中PC口又可作PA.PB口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)) a. A1 A0 為各口選址信號(hào)線 0 0 PA口 0 1 PB口 1 0 PC口 1 1 命令控制口 b. D0-D7接8XC51的P0.0-P0.7, 傳送數(shù)據(jù)/命令 c. 其它: CS-片選 RD/ WR-讀/寫(xiě) RESET-復(fù)位等依三總線連接 2) 8255工作方式 8255工作方式控制字有兩個(gè)(同一地址-由標(biāo)志位區(qū)分),8255工作方式控制字,*1在方式1.方式2(僅PA口有):PC口聯(lián)絡(luò)信號(hào)見(jiàn)書(shū)P129 表7.6右半部分,PC口置位/復(fù)位控制字,注意:使用中應(yīng)先設(shè)工作方式控制字, 再設(shè)PC口置位/復(fù)位控制字, 且須一位一位進(jìn)行 (參見(jiàn)例1),例1 將PC2位置1,PC6位清0.(設(shè)PA.PB.PC全為輸出口,方式0; 電路圖見(jiàn) 圖 2 ). 解:由圖易見(jiàn): 控制口地址為7F00H; PC2位置1控制字:00000101B=05H PC6位清0控制字:00001100B=0CH MOV DPTR, #7F00H; 指向控制口 MOV A, #80H; 設(shè)控制字值 MOVX DPTR, A; 先送控制字值 MOV A, #05H; 設(shè)PC.2控制字值 MOVX DPTR, A; 置PC.2=1 MOV A, #0CH; 設(shè)PC.6控制字值 MOVX DPTR, A; 清0PC.6位 SJMP $,8XC51 8255,例2 如圖2,8XC51擴(kuò)展一片8255電路要求8255A口接輸入(反映8只開(kāi)關(guān), 打開(kāi)/合上 1/0) PB 輸出接8只LED,反映開(kāi)關(guān)狀態(tài):打開(kāi) 對(duì)應(yīng) LED滅, 閉合 對(duì)應(yīng)LED亮, PC口不用. 解:分析,易見(jiàn),PA口.PB口.控制口地址分別為: 7C00H. 7D00H. 7F00H 依題方式0:PA輸出,PB輸入,控制字：10000010B=82H MOV DPTR, #7F00H; 指向控制口 MOV A, #82H MOVX DPTR, A; 控制字寫(xiě)入控制口 MOV DPTR, #7D00H; 指向PB口 MOVX A, DPTR; 從PB口讀入數(shù)據(jù) CPL A; 依題開(kāi)關(guān)合上LED亮 DEC DPH; 指向PA口(7C00H) MOVX DPTR, A; 從PA口輸出,控制對(duì)應(yīng)的LED亮滅 SJMP $ 例3 見(jiàn)書(shū)P132-133例題,3 擴(kuò)展8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片 1) *DIP24腳封裝(見(jiàn)書(shū)P134 圖7.19),單一+5V供電 *具有三個(gè)相同的16位減法計(jì)數(shù)器: 可由軟件設(shè)定6種不同的工作方式 可由軟件設(shè)定按二進(jìn)制或十進(jìn)制(BCD)計(jì)數(shù). a.A1. A0腳為三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器,控制寄存器選址線: 0 0-定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 0 1-定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 1 0-定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 1 1-控制寄存器 b. CLKX(X=0. 1. 2)-計(jì)數(shù)脈沖輸入端 OUTX(X=0. 1. 2)-計(jì)數(shù)器輸出端.當(dāng)計(jì)數(shù)值減為0溢出,輸出 相應(yīng)信號(hào) GATEX(X=0. 1. 2)-門(mén)控信號(hào).用于控制計(jì)數(shù)器工作(啟/停等).,c. D0-D7:8253與單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸線,與8XC51P0口直接相連. d. 其它:對(duì)照”三總線連接.,例1 用計(jì)數(shù)器2輸出頻率為40KHz方波(CLK2外接2MHz方波).