第7章--80C51单片机常用接口电路设计

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80C51单片机的串行口PPT课件

80C51单片机的串行口PPT课件
传输距离短、速率低
通常不超过15米,速率20Kbps
有电平偏移
RS-232收发共地,地电流会使电平偏移出现逻辑错误。
抗干扰能力差
RS-232常用单端输入,易混入干扰。(故用大摆幅)
新标准RS-485改善了传输特性,应用广泛!
2020/7/29
20
6.2 80C51单片机的串行口
1个全双工串口:通信或接口扩展
0 D7 1 D6 1 D5 0 D4 1 D3 1 D2 0 D1 1 D0
TXD
接收 设备
D2(1)
D1 0 D0 1
RXD
时钟
数据线
10 1 10 110 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
特点:传送控制复杂、速度慢,传输线少,成本低
2020/7/29
基带传输(每个码元带有“1”或“0”这1 bit信息, 传码率与传信率相同),波特率和比特率是相同的。 常用波特率为:2400、4800、 9600、14.4K、19.2K等
传输距离与传输速率的关系
传输距离随波特率的增加而减小。
2020/7/29
12
6.1.2 串行通信接口标准
RS-232C定义的是DTE与DCE间的接口标准。
5
6.1.1 串行通信的基本概念
异步通信与同步通信
异步通信
发送 设备
以“0”作为起始 以“1”作为停止 各帧间隔时间任意
接收 设备
10100100 0
TXD
1 10100100 0
1 11100110 0
1 11100110
RXD
收、发设备时钟独立,以字符(帧)为单位传输

单片机原理及应用(李桂林)章 (7)

单片机原理及应用(李桂林)章 (7)

第 7 章 单片机并行扩展技术 图 7-1 8031 最小应用系统
第 7 章 单片机并行扩展技术
8031 芯片本身的连接除了 EA 必 须 接地 地外(选择外 部存储器),其他与 80C51 / 89C51 最小应用系统一样,也必须 有复位及时钟电路。
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 2 总线扩展及编址方法
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 1 单片机的最小系统
最小应用系统,是指能维持单片机运行的最简单配置的系 统。这种系统成本低廉、结构简单,常用来构成简单的控制系 统,如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM / EPROM 的单片机,其最小应用系统即为配有晶振、复位电路和电源的 单个单片机。对于片内无 ROM / EPROM 的单片机,其最小系统 除了外部配置晶振、复位电路和电源外,还应当外接 EPROM 或 E2 PROM作为程序存储器使用。
第 7 章 单片机并行扩展技术
图 7-3 所示为线选法应用实例。图中所扩展的芯片地址 范围如表 7 -1 所示,其中 ×可以取“0 ”,也可以取 “ 1 ”,用十六进制数表示的地址如下:
2764 ( 1 ): 4000H~5FFFH ,或 C000H~DFFFH ,有地址重 叠现象。
2764 ( 2 ): 2000H~3FFFH ,或 A000H~BFFFH ,有地址重 叠现象。
第 7 章 单片机并行扩展技术
当然,最小系统有可能无法满足应用系统的功能要求。比 如,有时即使有内部程序存储器,但由于程序很长,程序存储器 容量可能不够;对一些数据采集系统,内部数据存储器容量也可 能不够等,这就需要根据情况扩展 EPROM 、 RAM 、 I / O 口 及其他所需的外围芯片。
第 7 章 单片机并行扩展技术

《单片机原理与应用及上机指导》第7章:80C51单片机系统扩展

《单片机原理与应用及上机指导》第7章:80C51单片机系统扩展


表7.4 常用SRAM芯片的主要性能

表7.6 80C51与6264的线路连接

7.2 并行I/O扩展


MCS-51系列单片机共有4个并行I/O口,分别是P0、P1、 P2和P3。其中P0口一般作地址线的低8位和数据线使用; P2口作地址线的高8位使用;P3口是一个双功能口,其第 二功能是一些很重要的控制信号,所以P3一般使用其第二 功能。这样供用户使用的I/O口就只剩下P1口了。另外,这 些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能,所以难以满足复 杂的I/O操作要求。因此,在大部分MCS-5l单片机应用系 统的设计中都不可避免地要进行I/O口的扩展。 7.2.1 并行I/O扩展原理 7.2.2 常用的并行I/O扩展芯片

线选法

若系统只扩展少量的RAM和I/O口芯片,可采用线选法。 线选法是把单片机高位地址分别与要扩展芯片的片选端相连,控制选 择各条线的电路以达到选片目的,其优点是接线简单,适用于扩展芯 片较少的场合,缺点是芯片的地址不连续,地址空间的利用率低。
图7.7 片外RAM的读时序

图7.8 片外RAM的写时序

4.数据存储器芯片及扩展电路


(1) 数据存储器 数据存储器扩展常使用随机存储器芯片,用得较多的是 Intel公司的6116(容量为2KB)和6264(容量为8KB), 其性能 如表7.4所示。 (2) 数据存储器扩展电路 80C51与6264的连接 如表7.6所示。

全地址译码法

利用译码器对系统地址总线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 74LS139、74LS138、74LS154等。优点是存储器的每个存储单元只 有唯一的一个系统空间地址,不存在地址重叠现象;对存储空间的使 用是连续的,能有效地利用系统的存储空间。缺点是所需地址译码电 路较多,全地址译码法是单片机应用系统设计中经常采用的方法 。

80C51单片机原理

80C51单片机原理

80C51单片机原理RAM地址寄存器 RAM 128B 程序地址寄存器P0驱动器 P2锁存器 P2驱动器P1锁存器 暂存器2 B 寄存器 4KB ROM暂存器1ACC SP P0锁存器 PC PC 增1 缓冲器 P3锁存器 OSC中断、串行口及定时器PSW ALU DPTRP1驱动器 P3驱动器XTAL1XTAL2 P0.0~P0.7 P2.0~P2.7 P3.0~P3.7 P1.0~P1.7 RST ALEV CCV SS定时控制 指令译码器 指令寄存器 PSEN EA表2-1 P3口各引脚与第二功能表PSW 的各位定义见表80C51 P0~P3接口功能简见大多数口线都有双重功能,介绍如下: 1、P0口具有双重功能:(1) 作为通用I/O ,外接I/O 设备。

(2) 作为地址/数据总线。

在有片外扩展存储器的系统 中,低8位地址和数据由P0口分时传送。

PSW 位地址 PS W.7PSW .6PSW .5 PSW .4 PSW .3 PSW .2 PSW .1 PSW .0 位标志CY ACF0RS1RS0OVF1P2、P1口是唯一的单功能口:作为输入/输出口,P1口的每一位都可作为输入/输出口。

3、P2口具有双重功能:(1)作为输入/输出口。

(2)作为高8位地址总线。

在有片外扩展存储器的系统中,高8位地址由P2口传送。

4、P3口具有双重功能:(1)作第一功能使用时,其功能为输入/输出口。

(2)作第二功能使用时,每一位功能定义如表2.1所示。

80C51单片机的4个I/O口都是8位双向口,这些口在结构和特性上是基本相同的,但又各具特点,以下将分别介绍之。

图2-9 P0口某位的结构图2-10 P1口某位的结构1D CPQQ MUX& T1T2锁存器地址/数据控制信号C V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P0.X引脚12DCPQQ T锁存器V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P1.X引脚12图2-11 P2口某位的结构图2-12 P3口某位的结构P0~P3口使用时应注意事项1、如果80C51单片机内部程序存贮器ROM 够用,不需要扩展外部存贮器和I/O接口,80C51的四个口均可作I/O 口使用。

单片机基础_80C51

单片机基础_80C51
80C51有四个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3) ,以实 现数据的并行输入输出。
5. 串行I/O口 目前高档 8 位单片机均设置了全双工串行 I/O 口,用以 实现与某些终端设备进行串行通信,或者和一些特殊功能 的器件相连接的能力,甚至用多个单片机相连构成多机系 统。随着应用的拓宽,有些型号的单片机内部还包含有二 个串行I/O口。 6. 定时器/计数器
3. 控制线:共4根。
· RST(VPD:备用电源引入端,当电源发生故障,电源降到下限值时, 备用电源经此端向内部 RAM提供电压,以保护内部RAM中的数据不 丢失)——复位输入信号,高电平有效。在振荡器工作时,在RST上 作用两个机器周期以上的高电平,将器件复位。 ·/EA(Vpp:编程电压,具体电压值视芯片而定)——片外程序存储 器访问允许信号,低电平有效。/EA=1,选择片内程序存储器(80C51 为4KB,80C52为8KB) ;/EA=0,则程序存储器全部在片外而不管片 内是否有程序存储器。 使用80C31时,必须接地,使用8751编程时,施加 21V的编程电 压。 · ALE(PROG:编程脉冲)——地址锁存允许信号,输出。 在访问片外存储器或 I/O 时,用于锁存低八位地址,以实现低八 位地址与数据的隔离。即使不访问外部存储器,ALE端仍以固定的频 率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器 时,出现一个ALE脉冲。
在单片机中,常把寄存器(如工作寄存器、特殊功能 寄存器、堆栈等)在逻辑上划分在片内 RAM 空间中,所 以可将单片机内部 RAM 看成是寄存器堆,有利于提高运 行速度。
当内部 RAM 容量不够时,还可通过串行总线或并行 总线外扩数据存储器。
4. 并行I/O口
单片机往往提供了许多功能强、使用灵活的并行输入 /输出引脚,用于检测与控制。有些I/O引脚还具有多种功 能,比如可以作为数据总线的数据线、地址总线的地址线、 控制总线的控制线等。单片机 I/O 引脚的驱动能力也逐渐 增大,甚至可以直接驱动外扩的LED显示器。

单片机原理课程教案

单片机原理课程教案

(一)课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步,计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展,本课程是信息类基础课程之一,是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。

通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法,以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。

并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。

《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课,是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。

通过本课程的教学,学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构,能用汇编语言进行程序设计,具备应用单片机知识分析解决工程实际问题,设计较复杂的单片机应用系统能力。

(二)课程教学重点和难点1、重点:硬件结构;指令系统;系统扩展和应用;外围接口技术。

2、难点:指令系统;外围接口技术。

(三)教学方法理论与实验相结合(四)课时安排总课时:64课时,其中:理论课时48,实验课时16。

(五)考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。

平时的考核主要有三个方面:课堂、课外、实验。

课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等;课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等;实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。

(六)参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室:计算机教研室教师姓名:申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课(1)单片机是什么?它的主要特点和应用的领域。

(2)计算机中数据有哪些表示?二进制、八进制、十进制、十六进制;原码、反码、补码;ASCII码、BCD码。

2、课程内容本章的主要知识点有:知识点1:单片机的概念。

知识点2:单片机主流机型。

知识点3:80C51系列简介。

微机原理及单片机应用技术第7章 80C51的指令系统及程序设计

微机原理及单片机应用技术第7章 80C51的指令系统及程序设计
在指令系统中,字节地址和位地址是有区 别的。前者用direct表示,后者用bit表示 。
7
7.1.3 立即寻址
特点:CPU所需寻址的操作数直接包含在指令字节 中,常以#对该操作数加以标识。
该操作数也称为立即数,可以是二进制8位或16 位,通常用#data或#data16表示。 MOV A, #7AH ;A ← 7AH MOV DPTR, #1234H ;DPH←12H, DPL ← 34H ADD 30H, #30H ;direct ←(direct)+30H
片内RAM的低128个字节 SFR
片内RAM
MOV A, 3AH
累加器A 88H
88H 3AH
6
注:
指令助记符中的direct是操作数所在存储单 元的物理地址,由两位十六进制数码表示 。当直接寻址为SFR时,即可用物理地址 表示,也可用其符号表示。
指令系统中,累计器A、ACC和E0H等三 种表示方式,分属于两种不同的寻址方法 ,但指令的执行效果相同。
片内RAM的20H~2FH字节地址 部分特殊功能寄存器
指令 MOV A,#20H MOV A,20H
MOV A,R0 MOV A,@R0 MOVX A,@DPTR MOVC A,@A+DPTR
SJMP 55H CLR C
SETB 01H
7.1.8 指令的分类
80C51单片机的指令,按功能可以分为5类: 数据传送指令、算术运算指令、逻辑操作和环移
某些SFR,其特征是物理地址能被8整除,离散的分布在 80H~FFH内。 位地址的表示方法:
直接使用物理位地址 MOV C, 7FH 字节地址加位 MOV C, 2FH.7 可位寻址的SFR允许直接采用寄存器名加位数的表示方法 MOV C, ACC.7 经伪指令定义过的字符名称

《单片机》课程标准

《单片机》课程标准

《单片机原理及应用》课程标准适用专业:五年制高职楼宇智能化工程技术专业(560404)课程类别:□A类(纯理论课);RB类(理论+实践);□C类(纯实践课)课程性质:G1必修课;口专业选修课;口公共选修课教学时数:72学时总学分数:4学分一、课程概述(一)课程性质地位单片机课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。

可作为(高中后大专、对口单招、五年制高职)层次学生的教学参考。

它以MCS-51单片机为例,详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。

为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。

(二)课程基本理念《单片机原理及应用》是一门实践性很强的课程,它服务于工程实际,其主要任务是通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。

本课程的教学重在培养学生的创新意识和学习能力以及分析问题、解决问题的能力,形成以学生为中心的教学模式,采用启发式教学方法,突出教师的指导作用,突出能力培养,体现实用性原则,采用多煤体教学手段,强化作业的设计性、连续性、综合性,倡导研究性学习,激发学生创造欲望和专业学习兴趣。

(≡)课程设计思路本课程主要以80C51系列单片机为体系,通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。

主要内容可以分为四个大的模块:(1)8051系列单片机的结构和工作原理;(2)单片机主要接口芯片的结构及工作原理;(3)单片机的指令系统和汇编程序设计;(4)单片及应用系统的开发设计二、课程目标知识教学目标:C语言是一种通用程序设计语言,具有表达简洁、控制流与数据结构先进和操作功能丰富等特点。

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uchar code uc7leds[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2, 0x66,0xb6,0xbe,0xe0, 0xfe}; //定义0-8段码 uchar display_7leds[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};
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2019/1/20
//功能:向595发送一个字节的数据(先发低位) void wr595(uchar ucdat) { uchar i; clk=1; st=1; for(i=8;i>0;i--) //循环八次,写一个字节 { io=ucdat&0x01; //发送BIT0 位 clk=0; clk=1; //时钟上升沿 ucdat=ucdat>>1;/ /要发送的数据右移,准备发送下一位 } st=0; st=1; //锁存数据
//循环八次,写一个字节 //发送BIT0 位 //时钟上升沿 //要发送的数据右移,准备发送下一位 //锁存数据
2019/1/20
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Void main() { while(1) { uchar k=0xb6; wr595(k); P0=0XFEH; } }
2019/1/20 18
//5的段码
实验2 让8位数码管显示1、2、3、4、5、6、7、8
}
2019/1/20
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延迟程序 delay(uint dat) { while(dat--) {; } }
2019/1/20
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//显示display_7leds[]中的数据
void wr7leds(void) { uchar i,ch; ch=0x01; //位选信号初始化 for(i=0;i<8;i++) //循环8次写8个数据 { wr595(uc7leds[display_7leds[i]]); //显示数据 SLED_BIT=~ch; //送位选信号 ch<<=1;//位选信号右移,准备在下一个数码管显示下一个数字 delay(300); //延时 } }
2019/1/20
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多位LED显示问题的解决
(1)问题的提出 实际使用时,往往用几个显示管实现多位显示, 如果每一个LED占用一个独立的输出端口,则 占用的输出端口就很多。
一个端口
一个端口
一个端口
一个端口
一个端口
2019/1/20
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(2)问题的解决方法 硬件:采用公用的驱动电路 软件:采用扫描方法
2019/1/20
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#include <reg51.h> #include <intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define SLED_BIT P0 //LED位选信号输入管脚
sbit clk=P2^7; sbit st =P2^6; sbit io =P2^5; //595时钟信号输入管脚 //595锁存信号输入管脚 //595数据信号输入管脚
2019/1/20
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数字到段码的译码方法 将一个4位二进制数据转换为LED的7位 显示代码(段码)的方法有: (1)专用芯片译码 (2) 软件译码
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6
用专用芯片完成段译码的示意(共阳极)
2019/1/20
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软件译码法 ①将0~F(或0~9)对应的段码组成一个表,存 在存储器中; ②查表得段码
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//名称:wr595()向595发送一个字节的数据 //功能:向595发送一个字节的数据(先发低位)
void wr595(uchar ucdat) { uchar i; clk=1; st=1; for(i=8;i>0;i--) { io=ucdat&0x01; clk=0; clk=1; ucdat=ucdat>>1; } st=0; st=1; }
2019/1/20
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七段LED数码管实验 硬件连接情况 在实验学习板中,有8个共阴极的LED,位选信 号通过P0口,再通过74HC573驱动LED。段 码通过74HC595(串行输入,并行输出,节约 并口)输出至LED. 实际上为了节约并口资源,P0口连接两个 74HC573,另一片驱动点阵及交通灯电路。两 个驱动芯片的转换通过一个波段开关控制。当开 关拨到上边时,点阵驱动电路起作用,相反当拨 到下边时,数码管驱动电路起作用。Leabharlann 2019/1/204
共阴极LED显示器的发光二极管的阴极连在一起, 通常此公共阴极接地。当某个发光二极管的阳极 为高电平时,发光二极管点亮,相应的段被显示。 共阳极LED显示器的发光二极管的阳极连在一起, 通常此公共阳极接正电压,当某个发光二极管的 阴极接低电平时,发光二极管被点亮,相应的段 被显示 。
LED的工作原理 多位LED显示问题的解决
2019/1/20
2
LED的工作原理
七段式LED显示部件 (a)典型的七段式LED器件 (b) 共阳极LED (c) 共阴极LED
2019/1/20 3
LED的主要部分是七段发光管,分别为a、b、c、 d、e、f、g。有的产品还附带有小数点DP。通 过发光段的不同组合,可以显示0~9和A~F共 16个字母数字。 LED可分为: (1)共阳级结构 (2)共阴极结构
7.1
显示器接口原理及应用
在单片机应用系统中,显示器是最常用的输出设 备。常用的显示器有: 发光二极管(LED) 液晶显示器(LCD) 。 发光二极管(LED)又分为七段LED显示器(数
码管)和LED点阵显示屏。
液晶显示器(LCD)又分为字符液晶与图形液晶。
2019/1/20
1
7.1.1
七段LED显示器(数码管)
2019/1/20
10
2019/1/20
11
一个数据通道作为位控制,该端口输出的选择信 号使某一位为高电平(共阳极)时,该位对应的 LED便显示数据。
另一个数据通道输出段码,尽管所有的LED均收 到了段码,但只有被位选择信号选中的那个LED 才显示数据,其他并不发光。
2019/1/20
12
在程序中,软件按一定频率循环输出位选择信 号和对应的显示数据,利用眼睛的视觉惯性, 从LED显示器上便可见到相当稳定的数字显示。
2019/1/20 14
实验1 在左边第一个LED上显示数字5 步骤: (1)通过74HC595送5的段码 (2)通过P0口送位选信号
2019/1/20
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include <reg51.h> #define uchar unsigned char sbit clk=P2^7; //595时钟信号输入管脚 sbit st =P2^6; //595锁存信号输入管脚 sbit io =P2^5; //595数据信号输入管脚
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