MCS51系列单片机课件

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1、MCS51系列单片机2MCS-51系列单片机系统的扩展能力系列单片机系统的扩展能力 片外扩展存储器：片外扩展存储器：u数据存储器：数据存储器：为为216=64KB，地址范围为，地址范围为0000HFFFFH；u程序存储器：程序存储器：为为216=64KB，地址范围为，地址范围为0000HFFFFH；u允许片外程序存储器和数据存储器的地址重叠。允许片外程序存储器和数据存储器的地址重叠。I/O接口的编址方法：接口的编址方法：独立编址与统一编址。独立编址与统一编址。uMCS-51单片机采用了单片机采用了统一编址统一编址uI/O端口地址与外部数据存储单元地址统一编址为端口地址与外部数据存储单元地址统一

2、编址为0000HFFFFH（64KB）；）；u扩展扩展I/O接口占据的数据存储器的地址。接口占据的数据存储器的地址。MCS51系列单片机方法：方法：直接以系统空闲的高位地址线作为外部芯片的片选信号。直接以系统空闲的高位地址线作为外部芯片的片选信号。优点：优点：简单明了，无须另外增加硬件电路。简单明了，无须另外增加硬件电路。缺点：缺点：寻址范围不惟一，地址空间没有被充分利用，可外扩芯片的个数较少。寻址范围不惟一，地址空间没有被充分利用，可外扩芯片的个数较少。适用对象：适用对象：适用于小规模单片机应用系统中片选信号的产生。适用于小规模单片机应用系统中片选信号的产生。2.2.全地址译码法全地址译码法

3、方法：方法：利用译码器对系统中未被外扩芯片用到的高位地址线进行译码，以译利用译码器对系统中未被外扩芯片用到的高位地址线进行译码，以译码器的输出作为外围芯片的片选信号。常用的译码器有：码器的输出作为外围芯片的片选信号。常用的译码器有：74LS13974LS139，74LS13874LS138，74LS15474LS154等。等。优点：优点：存储器的每个存储单元只有惟一的一个系统空间地址，存储器的每个存储单元只有惟一的一个系统空间地址，不存在地址重不存在地址重叠叠现象；对现象；对存储空间的使用是连续的存储空间的使用是连续的，能有效地利用系统的存储空间。，能有效地利用系统的存储空间。缺点：缺点：所需

4、地址译码电路较多。所需地址译码电路较多。适用对象：适用对象：单片机应用系统设计中经常采用的方法。单片机应用系统设计中经常采用的方法。1.1.线选法线选法 4.1.2 MCS-514.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的分配单片机系统地址空间的分配 MCS51系列单片机3.3.部分地址译码法部分地址译码法方法：方法：单片机的未被外扩芯片用到的高位地址线中，只有一部分单片机的未被外扩芯片用到的高位地址线中，只有一部分参与地址译码，其余部分是悬空的。参与地址译码，其余部分是悬空的。优点：优点：可以减少所用地址译码器的数量。可以减少所用地址译码器的数量。缺点：缺点：外部器件每个单元的地址不是惟一的

5、，外部器件每个单元的地址不是惟一的，存在地址重叠现象存在地址重叠现象。适用对象：适用对象：适用于系统未被外扩芯片用到的高位地址线较多，而适用于系统未被外扩芯片用到的高位地址线较多，而需要外扩的外部芯片较少的系统。需要外扩的外部芯片较少的系统。注意：注意：采用部分地址译码法时必须把程序和数据存放在基本地址采用部分地址译码法时必须把程序和数据存放在基本地址范围内，以避免因地址重叠引起程序运行的错误。范围内，以避免因地址重叠引起程序运行的错误。MCS51系列单片机3 3典型扩展电路典型扩展电路 MCS-51外扩存储器时应考虑：外扩存储器时应考虑：（1）锁存器的选择与连接；）锁存器的选择与连接；（2）

6、片选信号产生的方法，编址电路设计；）片选信号产生的方法，编址电路设计；（3）存储器的选择与连接。）存储器的选择与连接。访问程序存储器的控制信号：访问程序存储器的控制信号：ALE 地址锁存信号地址锁存信号 片外程序存储器读信号片外程序存储器读信号 EA 片内片内/外程序存储器访问选择信号，外程序存储器访问选择信号，EA=0：访问片外；：访问片外；EA=1：访问片内。：访问片内。PSENMCS51系列单片机8051扩展扩展2764的电路连接方法：的电路连接方法：数据线：数据线：P0口口D0D7；地址线：地址线：2764容量为容量为8KB，213=8KB，片内寻址，片内寻址A0A12共共13根地址线

7、。根地址线。P0口经地址锁存器口经地址锁存器A0A7；P2.0P2.4 A8A12，P2.5 CE控制线：控制线：ALE373的的LE，PSENEPROM的的OE，EAVCC。MCS-51单片机扩展单片机扩展2764电路电路 2764的地址范围为：的地址范围为：000H1FFFH。MCS51系列单片机2.2.数据存储器典型扩展电路数据存储器典型扩展电路 RDOEWRMCS-51扩展扩展6264的电路连接方法：的电路连接方法：数据线：数据线：P0口接口接RAM的的D0D7；地址线：地址线：6264容量为容量为8KB，213=8KB，片内寻址，片内寻址A0A12共共13根地址线。根地址线。P0口经

8、地址锁存器口经地址锁存器A0A7；P2.0P2.4A8A12。控制线：控制线：ALE接接373的的LE，接接RAM的的 、接接RAM的的 ，用线选，用线选法实现片选法实现片选，P2.5 。WE6264的地址范围为：的地址范围为：0000H1FFFH。MCS-51单片机扩展单片机扩展6264电路电路 CEMCS51系列单片机例题例题 在上页图的数据存储器扩展电路中，将片内在上页图的数据存储器扩展电路中，将片内RAM 以以50H单单元开始的元开始的16个数据，传送片外数据存储器个数据，传送片外数据存储器0000H开始的单元中。开始的单元中。程序如下：程序如下：ORG 0000H LJMP STAR

9、T ORG 0030HSTART:MOV R0,#50H ;数据指针指向片内数据指针指向片内50H单元单元 MOV R7,#16 ;待传送数据个数送计数寄存器待传送数据个数送计数寄存器 MOV DPTR,#0000H;数据指针指向数据存储器数据指针指向数据存储器6264的的0000H单元单元 AGAIN:MOV A,R0 ;片内待输出的数据送累加器片内待输出的数据送累加器A MOVX DPTR,A ;数据输出至数据存储器数据输出至数据存储器6264 INC R0 INC DPTR ;修改数据指针修改数据指针 DJNZ R7,AGAIN ;判断数据是否传送完成判断数据是否传送完成 SJMP$EN

10、DMCS51系列单片机4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展对外部存储器的扩展 8031 单片机外扩单片机外扩16KB程序存储器和程序存储器和8KB数据存储器。数据存储器。16KB程序存储器：程序存储器：两片两片2764芯片芯片8KB数据存储器：数据存储器：一片一片6264芯片芯片编址方法：编址方法：采用全地址译码方式，采用全地址译码方式，P2.7用于控制用于控制24译码器的工作，译码器的工作，P2.6,P2.5参加译码，且无悬空地址线，无地址重叠现象。参加译码，且无悬空地址线，无地址重叠现象。1#2764,2#2764,3#6264的的地址范围分别为：地址范围分别为：0000H1FFFH

11、,2000H3FFFH,40005FFFH。MCS-51单片机扩展外部存储器单片机扩展外部存储器MCS51系列单片机（4）接口与编程方法）接口与编程方法 数据线：数据线：8255A内部已有数据总线驱动器，可以直接与单片机的数据总线相内部已有数据总线驱动器，可以直接与单片机的数据总线相连接（连接（P0口口D0D7）。）。地址线：地址线：片选采用先选法，片选采用先选法，P2.7；片内寻址的；片内寻址的A1，A0 单片机的地址线最低单片机的地址线最低2位。位。控制线：控制线：，RESET直接与单片机的相应线相连。直接与单片机的相应线相连。RDCSWRMCS-51单片机扩展扩展单片机扩展扩展8255电

12、路电路 PA,PB,PC口及控制寄存器的地址分别为：口及控制寄存器的地址分别为：7FFCH,7FFDH,7FFEH和和7FFFH。MCS51系列单片机 例题例题 如图上页所示，如图上页所示，8255A芯片的芯片的PA接一组接一组8只状态指示灯，只状态指示灯，PB接一组接一组8个开关，设计完成将开关闭合的状态输入到片内个开关，设计完成将开关闭合的状态输入到片内60H单元保存，将单元保存，将70H单元单元的内容送状态指示灯显示，并置位的内容送状态指示灯显示，并置位PC7引脚，编写相应程序。引脚，编写相应程序。解：解：设置设置8255A的的A口方式口方式0输出，输出，B口方式口方式0输入，输入，C口

13、高四位输出，口高四位输出，8255A的方式字为的方式字为82H（10000010B），），C口置位口置位/复位字为复位字为0FH（00001111B），），8255A的方式字及置位的方式字及置位/复位控制字地址为复位控制字地址为7FFFH。程序如下：程序如下：ORG 0000H LJMP START ORG 0030H DSP8255:MOV DPTR,#7FFFH ;数据指针指向数据指针指向8255A控制口控制口 MOV A,#82H MOVX DPTR,A;工作方式字送工作方式字送8255A控制口控制口 MOV A,#0FH MOVX DPTR,A;C口置位口置位/复位字送复位字送8255

14、A控制口控制口 MOV DPTR,#7FFDH;数据指针指向数据指针指向8255A 的的B口口 MOVX A,DPTR MOV 60H,A;将将B口开关状态送入口开关状态送入60H单元单元 MOV DPTR,#7FFCH;数据指针指向数据指针指向8255A 的的A口口 MOV A,70H MOVX DPTR,A;70H单元内容单元内容A口指示灯显示口指示灯显示 SJMP$END MCS51系列单片机 8255A 8255A采用方式采用方式0,0,由由PCPC0 0模拟产生模拟产生STBSTB信号。因信号。因PCPC7 7输入输入,PC,PC0 0输出输出,则方式选择命令字为则方式选择命令字为:

15、10001110B=8EH:10001110B=8EH。自内部自内部RAM RAM 20H20H单元开始向打印机输出单元开始向打印机输出8080个数据的程序如下个数据的程序如下:MCS51系列单片机LP:MOV DPTR,7FFEH ;R0R0指向指向C C口口LP1:MOVX A,DPTR;读读PCPC7 7连接连接BUSYBUSY状态状态 JB ACC.7,LP1 ;查询等待打印机查询等待打印机 MOV DPTR,7FFCH ;指向指向A A口口 MOV A,R1 ;取取RAM RAM 数据数据 MOVX DPTR,A ;数据输出到数据输出到8255A8255A口锁存口锁存 INC R1

16、;RAMRAM地址加地址加1 1 MOV DPTR,7FFFH ;R0R0指向控制口指向控制口 MOV A,01H ;PC0PC0复位控制字复位控制字 MOVX DPTR,A ;PC0=0,PC0=0,产生产生STBSTB的下降沿的下降沿 MOV A,00H ;PC0PC0置位控制字置位控制字 MOVX DPTR,A ;PC0=1,PC0=1,产生产生STBSTB的上升沿的上升沿 DJNZ R2,LP ;未完未完,则反复则反复 MOV DPTR,7FFFH ;R0 R0 指向控制口指向控制口MOV A,8EH ;方式控制字为方式控制字为8EH8EHMOV DPTR,A ;送方式控制字送方式控制

17、字MOV R1,20H ;送内部送内部RAMRAM数据块首地址至指针数据块首地址至指针R1R1MOV R2,50H ;置数据块长度置数据块长度 MCS51系列单片机（5 5）接口与编程）接口与编程 接口：接口：8155可以直接与可以直接与MCS-51单片机连接，不需外加任何逻辑电路。单片机连接，不需外加任何逻辑电路。扩展扩展81558155的资源：的资源：一片一片8155系统可以增加系统可以增加256B片外片外RAM、22位位I/O口线及一个口线及一个14位减法计数器。位减法计数器。256B的的RAM字节地址范围：字节地址范围：7E00H7EFFH；命令命令/状态寄存器：状态寄存器：7F00H

18、；PA口：口：7F01H；PB口：口：7F02H；PC口：口：7F03H；定时器低定时器低8位寄存器：位寄存器：7F04H；定时器高定时器高8位寄存器：位寄存器：7F05H。MCS-51单片机扩展单片机扩展8155电路电路 MCS51系列单片机 例题例题 在上页图中，将单片机片内在上页图中，将单片机片内RAM 40H4FH单元的内容，单元的内容，送送8155芯片内的芯片内的00H0FH单元，并设定单元，并设定8155芯片的工作方式为：芯片的工作方式为：A口基本输入方式，口基本输入方式，B口基本输出方式，口基本输出方式，C口输入方式，计数器口输入方式，计数器作为方波发生器，对输入脉冲作为方波发生

19、器，对输入脉冲100分频。分频。解：程序如下：解：程序如下：ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART:MOV R0,#40H ;CPU片内片内RAM 40H单元地址指针送单元地址指针送R0 MOV DPTR,#7E00H ;数据指针指向数据指针指向8155内部内部RAM单元单元 MCS51系列单片机LP:MOV A,R0;数据送累加器数据送累加器AMOVX DPTR,A;数据从累加器数据从累加器A送送8155内部内部RAM单元单元INC DPTR;指向下一个指向下一个8155内部内部RAM单元单元INC R0;指向下一个指向下一个CPU内部内部RAM单元单元CJN

20、E R0,#50H，LP;数据未传送完返回数据未传送完返回MOV DPTR,#7F04H;指向定时器低指向定时器低8位位MOV A,#64H;分频系数（分频系数（64）16=（100）10MOVX DPTR,A;低低8位初值装入位初值装入INC DPTR;指向定时器高指向定时器高8位位MOV A,#40H ;设计数器方式为连续方波（设计数器方式为连续方波（40H=0100 0000B）MOVX DPTR,A;计数器方式及高计数器方式及高6位初值装入位初值装入MOV DPTR,#7F00H;数据指针指向控制字寄存器数据指针指向控制字寄存器MOV A,#0C2H;设定设定A,B,C口方式口方式MOVX DPTR,A;启动计数器（启动计数器（0C2H=1100 0010B）SJMP$END