第7章80C51单片机的系统扩展

1、2021-12-221第第7 7章章 80C5180C51单片机的系统扩展单片机的系统扩展存储器的扩展存储器的扩展7.1输入输入/ /输出输出及其及其控制方式控制方式7.281C5581C55接口芯片接口芯片及其应用及其应用7.3LCDLCD接口接口及其扩展及其扩展7.42021-12-222v 扩展总线扩展总线7.1.1 7.1.1 程序存储器的扩展程序存储器的扩展v 数据总线，数据总线，P0P0口口v 地址总线，高地址总线，高8 8位位P2P2口、低口、低8 8位位P0P0口口v 控制总线，控制总线，RDRD、WRWR、EAEA、ALEALE、PSENPSEN7.1 存储器的扩展存储器的扩

2、展 74LS37374LS3732021-12-223v 片外片外ROMROM操作时序操作时序v 片内片外片内片外ROMROM读读，用指令，用指令MOVCMOVC（产生（产生PSENPSEN信号）信号）v 片外片外片外片外ROMROM选择，用选择，用EAEA。片外。片外ROMROM最大容量最大容量64K64K。【例例7-17-1】读外部读外部ROMROM时序。时序。 2021-12-224v ROMROM芯片及其扩展方法芯片及其扩展方法v 常用常用ROMROM芯片特性芯片特性芯片型号芯片型号27C6427C6427C12827C12827C25627C25627C51227C512容量容量8

3、KB8 KB16 KB16 KB32 KB32 KB64 KB64 KB引脚数引脚数2828282828282828读出时间读出时间/ns/ns12012012012090909090最大工作电流最大工作电流/mA/mA2020202020202525最大维持电流最大维持电流/mA/mA0.10.10.10.10.10.10.030.03注：应注意优先选用注：应注意优先选用CMOSCMOS器件，其读出时间短，耗电少。器件，其读出时间短，耗电少。2021-12-225v 常用常用ROMROM芯片引脚芯片引脚 2021-12-226v扩展电路扩展电路 2021-12-227v RAMRAM扩展原理

4、扩展原理v 读操作时序读操作时序7.1.2 7.1.2 数据存储器的扩展数据存储器的扩展【例例7-27-2】若（若（DPTRDPTR）=2030H=2030H，片外，片外RAMRAM单元单元2030H2030H内容为内容为55H55H，指令，指令MOV AMOV A，DPTRDPTR（该指令代码为（该指令代码为E0HE0H）所在片外）所在片外ROMROM的地址为的地址为2314H2314H。 2021-12-228v 写操作时序写操作时序 【例例7-37-3】若（若（DPTRDPTR）=1040H=1040H，（，（A A）=88H=88H，指令，指令MOV MOV DPTRDPTR，A A（

5、该指令代码为（该指令代码为F0HF0H）所在片外）所在片外ROMROM的地址为的地址为2218H 2218H 。 2021-12-229v数据存储器扩展方法数据存储器扩展方法v 常用常用RAMRAM芯片特性芯片特性芯片型号芯片型号62646212862256容量容量8 KB16KB32 KB典型工作电流典型工作电流/mA4088典型维持电流典型维持电流/mA20.50.5最大存取时间最大存取时间/ns2002002002021-12-2210v 常用常用RAMRAM芯片引脚芯片引脚 2021-12-2211v扩展电路扩展电路 2021-12-22127.2 输入输入/ /输出及其控制方式输出及

6、其控制方式7.2.1 7.2.1 输入输入/ /输出接口的功能输出接口的功能 v 单片机与输入单片机与输入/ /输出设备的关系输出设备的关系2021-12-2213v 输入输入/ /输接口的功能输接口的功能v对单片机输出的锁存对单片机输出的锁存v对输入设备的三态缓冲对输入设备的三态缓冲v信号转换信号转换v时序协调时序协调 2021-12-22147.2.2 7.2.2 单片机与单片机与I/OI/O设备的数据传送方式设备的数据传送方式v 无条件传送无条件传送v 查询状态传送查询状态传送v 中断传送中断传送v DMADMA传送传送2021-12-22157.2.3 7.2.3 单片机扩展单片机扩展

7、TTLTTL芯片的输入芯片的输入/ /输出输出 v 基本扩展电路基本扩展电路 2021-12-2216v 驱动驱动LEDLED数码管示例数码管示例 2021-12-22177.3 81C55接口芯片及其应用接口芯片及其应用7.3.1 81C557.3.1 81C55的结构及工作方式的结构及工作方式 v 81C5581C55的结构及引脚的结构及引脚2021-12-2218v 81C5581C55的内部编制的内部编制v内部内部RAMRAM地址为地址为00H00HFFHFFHv内部端口地址内部端口地址v 000000：命令：命令/ /状态寄存器状态寄存器v 001001：A A口口v 010010：

8、B B口口v 011011：C C口口v 100100：计数器低：计数器低8 8位位v 101101：计数器高：计数器高6 6位及计数器方式设置位及计数器方式设置位位2021-12-2219v 工作方式设置及状态字格式工作方式设置及状态字格式v方式设置方式设置76543210TM2TM1IEBIEAPC2PC1PBPA地址：地址：000PAPA：A A口方向。口方向。0-0-输入；输入；1-1-输出输出PBPB：B B口方向。口方向。0-0-输入；输入；1-1-输出输出 2021-12-2220PC2PC1PC2PC1工作方式工作方式说说 明明0000ALT1ALT1A A、B B口为基本口为

9、基本I/OI/O，C C口方向为输入口方向为输入1111ALT2ALT2A A、B B口为基本口为基本I/OI/O，C C口方向为输出口方向为输出0101ALT3ALT3A A口为选通口为选通I/OI/O，PC0PC0PC2PC2作为作为A A口的选通应答口的选通应答B B口为基本口为基本I/OI/O，PC3PC3PC5PC5方向为输出方向为输出1010ALT4ALT4A A口为选通口为选通I/OI/O，PC0PC0PC2PC2作为作为A A口的选通应答口的选通应答B B口为选通口为选通I/OI/O，PC3PC3PC5PC5作为作为B B口的选通应答口的选通应答PC1PC1、PC2PC2：C

10、C口工作方式设置位口工作方式设置位 IEAIEA：A A口的中断允许设置位。口的中断允许设置位。0-0-禁止；禁止；1-1-允许。允许。IEBIEB：B B口的中断允许设置位。口的中断允许设置位。0-0-禁止；禁止；1-1-允许。允许。2021-12-2221TM2TM2、TM1TM1：计数器工作方式设置位：计数器工作方式设置位TM2TM1TM2TM1工作方式工作方式说说 明明0000方式方式0 0空操作，对计数器无影响空操作，对计数器无影响0101方式方式1 1使计数器停止计数使计数器停止计数1010方式方式2 2减减1 1计数器回计数器回0 0后停止工作后停止工作1111方式方式3 3未计

11、数时，送完初值及方式后立即启动计数；未计数时，送完初值及方式后立即启动计数；正在计数时，重置初值后，减正在计数时，重置初值后，减1 1计数器回计数器回0 0则按则按新计数初值计数新计数初值计数2021-12-2222v状态字格式状态字格式76543210TIMERINTEBBFBINTRBINTEABFAINTRA地址：地址：000INTRXINTRX：中断请求标志：中断请求标志 BFX BFX：口缓冲器空：口缓冲器空/ /满标志满标志 INTEXINTEX：口中断允许：口中断允许/ /禁止标志禁止标志TIMERTIMER：计数器计满标志：计数器计满标志 2021-12-2223v计数器输出模

12、式计数器输出模式位号位号1514131211109876543210M2M1T13T12T11T10T9T8T7T6T5T4T3T2T1T0M2M1M2M1输出方式输出方式说说 明明0000方式方式0 0单方波输出单方波输出。计数期间输出低电平，计数器回。计数期间输出低电平，计数器回0 0后输出高电平。后输出高电平。0101方式方式1 1连续方波输出连续方波输出。计数前半部分输出高电平，后半部分输出低电平。计数前半部分输出高电平，后半部分输出低电平。1010方式方式2 2单脉冲输出单脉冲输出。计数器回。计数器回0 0后输出一个单脉冲。后输出一个单脉冲。1111方式方式3 3连续脉冲输出（计数值

13、自动重装）连续脉冲输出（计数值自动重装）。计数器回。计数器回0 0后输出单脉冲，后输出单脉冲，又自动向计数器重装原计数值，回又自动向计数器重装原计数值，回0 0后又输出单脉冲，如此循环。后又输出单脉冲，如此循环。2021-12-2224v选通选通I/OI/O方式的组态方式的组态STBASTBBSTBA工作方式工作方式PC5PC5PC4PC4PC3PC3PC2PC2PC1PC1PC0PC0ALT1ALT1输入输入ALT2ALT2输出输出ALT3ALT3输出输出BFABFAINTRAINTRAALT4ALT4BFBBFBINTRBINTRBBFABFAINTRAINTRA选通方式时，选通方式时，C

14、 C口的口的PC0PC0PC5PC5被定义为被定义为A A或或B B口选通口选通I/OI/O方方式的应答和控制线式的应答和控制线 2021-12-2225组态逻辑组态逻辑2021-12-22267.3.2 81C557.3.2 81C55的接口方法的接口方法 v 81C5581C55与单片机的接口与单片机的接口2021-12-2227A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0I/OI/O口口0 0 1 1 0 0 0 0 0

15、0命令命令/ /状态口状态口 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1A A口口 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0B B口口 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1C C口口 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0计数器低计数器低8 8位位 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1计数器高计数器高6 6位及方式位及方式RAM地址：01111110 0000000000000000B（7E0000H） 01111110 1111111111111111B（7EFFFFH） I/O端口的地址： 2021-12-2228v 81C5581C55的键盘及显示接口的键盘及显示接口2021-12-222

16、97.4 LCD接口及其扩展接口及其扩展7.4.1 LCD16027.4.1 LCD1602模块的外形与引脚模块的外形与引脚 引脚引脚0101：VSSVSS，接地引脚，接地引脚引脚引脚0202：VDDVDD，接，接+5V+5V电源电源引脚引脚0303：VLVL，对比度调整端，对比度调整端引脚引脚0505：RWRW，读，读/ /写选择端写选择端引脚引脚0606：E E，使能端，使能端引脚引脚07071414：D0D0D7D7，8 8位双向数据线位双向数据线引脚引脚1515：BLABLA，背光正极，背光正极引脚引脚1616：BLKBLK，背光负极，背光负极 2021-12-2230v结构框图结构框

17、图 7.4.2 LCD16027.4.2 LCD1602模块的组成模块的组成 对于对于2 2行行1616字符字符的显示的显示要增加要增加HD44100HD44100驱动器驱动器 HD44780HD44780本身可以驱动本身可以驱动单行单行1616字符字符或或2 2行行8 8字符字符 2021-12-2231vHD44780 由字符发生器由字符发生器CGRCGRO OM M、自定义字符发生器、自定义字符发生器CGRCGRA AM M和显示和显示缓冲区缓冲区DDRAMDDRAM组成。组成。 v CGROMCGROM存储了不同的点阵字符图形（存储了不同的点阵字符图形（表表7.97.9 ），每），每一

18、个字符都有一个固定的代码。一个字符都有一个固定的代码。 v CGRAMCGRAM可定义可定义8 8个字形个字形 2021-12-2232v DDRAMDDRAM有有8080个单元，但第个单元，但第1 1行仅用行仅用00H00H0FH0FH单元，第单元，第2 2行行仅用仅用40H40H4FH4FH单元单元 2021-12-22337.4.3 LCD16027.4.3 LCD1602模块的命令模块的命令 序号序号指令指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清屏清屏00000000012光标归位光标归位000000001*3输入模式设置输入模式设置00000001I/DS4显示与不显示设置显示与不显示设置0000001DCB5光标或屏幕内容移位光