单片机期末复习14dpj资料

1、试卷形式(xngsh)闭卷填空题（15分）简答题（35分）编程题（20分）综合(zngh)设计（30分）共一百三十六页第一章 MCS51单片机的结构(jigu) 一、MCS-51单片机的基本组成二、MCS-51单片机内部结构 1. 运算器 2. 控制器 3. 存储器 4. I/O接口三、MCS-51单片机引脚及其功能四、8051存储器配置五、CPU时序六、复位(f wi)七、输入/输出端口共一百三十六页内中断振荡器和时序OSC程序存储器4KB ROM数据存储器256B RAM/SFR216位定时器/计数器64KB总线扩展控 制 器可编程I/O可编程全双工串行口8051CPU外部时钟源外部事件计

2、数外中断控制并行口串行通讯共一百三十六页PSWAccB 寄存(jcn) 器共一百三十六页CYACF0RS1RS0OV-PPSW共一百三十六页 控制器寄存器包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、堆栈指针(zhzhn)寄存器、数据指针寄存器和时钟电路等。 共一百三十六页堆栈(duzhn)SP堆栈是一组编有地址码的特殊存储单元。SP可以指向8051片内00H7FH RAM的任何单元。系统复位后，SP初始化为07H。 51系统的堆栈属于“向上生成”的编址方式，SP指针指示堆栈栈顶地址，数据压栈时SP先自动增“1”，然后将数据压入SP所指示的单元；弹出时,先将SP所指示的堆栈元内的数据弹出

3、，然后SP自动减“1”。堆栈存取信息(xnx)是按“后进先出”或“先进后出”的原则进行的。共一百三十六页数据(shj)指针DPTR16位专用寄存器(51系统中唯一的一个可供用户使用(shyng)的16位寄存器)，由DPH和DPL组成。提供对外部RAM（I/O）的访问，扩展地址空间最大为216=64KB。DPTR常用于调用、转移、访问外部数据存储器和查表等指令中。共一百三十六页程序(chngx)存储器空间数据(shj)存储器空间片内程序存 储 器空 间片外程序存 储 器空 间片内数据存 储 器空 间片外程序存 储 器空 间共一百三十六页8051存储器地址空间(kngjin)分为三类：片内、片外统

4、一编址0000HFFFFH的64KB程序(chngx)存储器地址空间（16位地址） 64KB片外数据存储器地址空间，地址也从0000HFFFFH编址（16位地址） 256B数据存储器地址空间（8位地址） 共一百三十六页SFRRAM7F00FF808051片内存储器4KBROMEA=100000FFF64KBROMEA=000000FFF1000FFFF000064KBRAM(I/O)FFFF片外扩展存储器共一百三十六页1. 程序存储器地址(dzh)空间 程序存储器用于存放编好的程序和表格常数，它通过16位程序计数器寻址，寻址能力位64KB。 89C51片内ROM/EPROM的容量为4KB，地址

5、(dzh)为0000H0FFFH，片外最多可扩至64KB ROM/EPROM，地址为1000HFFFFH，片内外统一编址。 引脚EA1（接高电平），PC在0000H0FFFH范围内执行片内ROM； 引脚EA0（接地）,8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM/EPROM中取指令，地址可以从0000H开始编址。 8031片内不带ROM,所以使用时必须使EA0，这样才能从片外扩展的EPROM中取指令。 需要指出的是：8051从片内程序存储器和片外程序存储器取指时执行速度相同。 共一百三十六页 程序存储器的0000H0002H单元被保留用于程序的起始(q sh)。从0003H0032H单元

6、被保留专用于中断服务程序 存储单元保留目的0000H0002H复位后初始化引导程序0003H 000AH外部中断0000BH 0012H定时器0溢出中断0013H 001AH外部中断1001BH 002AH定时器1溢出中断0023H 002AH串行端口中断002BH定时器2中断（8052才有）共一百三十六页中断源中断服务程序入口地址外部中断0（INT0）0003H定时器/计数器0溢出000BH外部中断10013H定时器/计数器1溢出001BH串行口0023H共一百三十六页片外RAM 8051片外数据存储器空间为64KB，地址从0000HFFFFH，需要注意的是，片外数据存储器的地址部分(b f

7、en)与片内数据存储器空间(0000H00FFH)是重叠的，片内、片外的区别是靠MOV和MOVX两个指令来区分的。2. 数据存储器地址(dzh)空间 数据存储器在物理上和逻辑上分为两个地址空间内部数据存储器、外部数据存储器。访问内部数据存储器用MOV指令；访问外部数据存储器用MOVX指令。 共一百三十六页片内RAM片内数据存储器分为两个部分(b fen)： 00H7FH（0127）单元组成的低128字节的RAM区； 80HFFH单元组成的特殊功能寄存器(SFR)。共一百三十六页用户RAM区（堆栈、数据缓冲）位寻址区（位地址00H7FH）R7 第3组 R0 工作寄存器区 R7 第2组 R0 工作

8、寄存器区R7 第1组 R0 工作寄存器区R7 第0组 R0 工作寄存器区00H07H08H0FH10H17H18H1FH20H2FH30H7FHB* 特 ACC* 殊 PSW* 功 IP* 能 P3* 寄 IE* 存 P2* 器 SBUF 区 SCON* SFR P1* TH1 TH0 TL1 TL0 TMOD TCON* PCON DPH DPL SP P0* 81H82H83H87H88H89H8AH8BH8CH8DH90H98H99HA0HA8HB0HB8HD0HE0HF0H80HFFH共一百三十六页 00H1FH地址安排为四组工作(gngzu)寄存器区，每组有8个工作寄存器（R0R7）

9、，占32个单元； 从20H2FH共16个字节(z ji)单元中，共包含了128位既可位寻址又可字节寻址； 30H7FH共80个字节单元为字节寻址的内部RAM区。 由此可见，低128RAM分为三个部分：工作寄存器区；位寻址RAM区；字节寻址RAM区。不用的工作寄存器单元，可作RAM用，不用的位寻址单元可进行字节寻址的RAM用。 共一百三十六页寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0 P3FFHSCON00HIPxx000000BSBUF不定IE0 x000000BPCON0 x

10、xx0000BTMOD00H共一百三十六页 在单片机系统的实际应用中，常把单片机的复位(f wi)分为冷启动和热启动。 单片机的启动(qdng)共一百三十六页8051单片机有四个8位并行I/O端口：P0、P1、P2和P3，每个端口都是8位准双向口，每一条I/O线都能独立地用作输入或输出。每个端口都包括一个锁存器，一个输出驱动器和输入缓冲器。四个通道功能不完全相同。在无片外扩展存储器的系统中，四个P口都可以作为准双向通用I/O口使用(shyng)。在有片外扩展存储器的系统中，P2口送出高8位地址，P0口为双向总线，分时送出低8位地址和数据。共一百三十六页 并行I/O口的负载(fzi)能力 P1、

11、P2、P3口的输出缓冲器可驱动4个LSTTL的电路。 作为输入口时，任何TTL或NMOS电路都能以正常的方式驱动8051单片机的P1P3口，由于输出级接有内部上拉电阻，也可以被集电极开路（OC门）或漏极开路所驱动，而无需外接上拉电阻。此外(cwi)，作输入时，必须先在相应端口锁存器上写1。 共一百三十六页 P0口的输出缓冲器可驱动8个LSTTL电路(dinl)，驱动MOS电路需外接上拉电阻，但当P0口用作地址/数据总线时，可直接驱动MOS的输入而不必外加上拉电阻。 并行I/O口的负载(fzi)能力 共一百三十六页第二章 8051指令系统(zh ln x tn) 指令(zhlng)和程序设计语言

12、 指令格式 寻址方式 指令系统分类 数据的传送指令 算术运算指令 逻辑运算及移位指令 控制转移指令 位操作指令或布尔操作共一百三十六页操作码地址码70单字节指令(zhlng)（49条）操作码地址码数据或地址码7070操作码数据或地址码数据或地址码双字节(z ji)指令（45条）三字节指令（17条）共一百三十六页序号寻址方式相应存贮器、寄存器空间1工作寄存器R0R7A，B，Cy（位），DPTR2片内RAM低128B和特殊功能寄存器3片内RAM低128B（R1，R0，SP)片外RAM（ R1，R0 ，DPTR）4程序存储器立即数5程序存储器（A+DPTR,A+PC)6程序存储器256B范围（PC+

13、偏移量）7片内RAM的20H2FH字节地址部分特殊功能寄存器寄存器寻址直接(zhji)寻址寄存器间接(jin ji)寻址立即寻址基址寄存器加变址寄存器间接寻址相对寻址位寻址共一百三十六页 无条件转移(zhuny)类指令 条件(tiojin)转移类指令 循环转移类指令共一百三十六页 子程序调用(dioyng)类指令短调用(dioyng)指令ACALLaddr11;(PC)+2PC (SP)+1 SP (PC 07) (SP) (SP)+1 SP (PC 815) (SP) addr 010 (PC 010) (PC 1115)不变 该指令提供低11位目标地址，被调子程序被限制在以当前PC值为首地

14、址的2K字节地址空间内调用。高5位地址不变。不影响标志位共一百三十六页长调用(dioyng)指令LCALLaddr16;(PC)+3PC (SP)+1 SP (PC 07) (SP) (SP)+1 SP (PC 815) (SP) addr 015 (PC) LCALL提供16位目标地址，以调用(dioyng)64K字节范围内所指定的子程序。 不影响标志位共一百三十六页 短调用(dioyng)指令为双字节指令，用于目标地址在当前指令的2K字节范围内的调用。优点：可节省一个字节的存储单元缺点：被调用子程序的存放区域受到限制 长调用(dioyng)指令为三字节指令，可调用(dioyng)64K字节

15、存储空间的任一目标地址。优点：可在64K字节存储空间内任意存放，为编程带来方便缺点：与短调用指令相比，指令多占用了一个字节的存储单元。共一百三十六页 返回(fnhu)类指令子程序返回(fnhu)指令 RET;(SP)(PC815) (SP) -1 (SP) (SP)(PC07) (SP) -1 (SP)中断服务程序返回指令 RETI;(SP)(PC815) (SP) -1 (SP) (SP)(PC07) (SP) -1 (SP)共一百三十六页 RETI为专用于中断服务程序的返回指令，除正确返回中断断点处继续往下执行主程序外，并告知中断系统，表示已结束中断服务程序的执行，恢复中断逻辑以接受新的中

16、断请求，如果在执行RETI指令时已有一个(y )同级或较低级中断请求，或者正在执行RETI指令时有高级中断提出请求，均需在执行完RETI指令后，必须返回断点再执行完一条原程序指令后才响应新的中断请求，转去执行新的中断服务程序。共一百三十六页 转移(zhuny)类指令 无条件转移(zhuny)指令 短转移指令：AJMPaddr11; (PC) + 2 PC addr11 PC 100 (PC 1511)不变长转移指令： LJMPaddr16; addr16 PC 相对转移指令SJMPrel; (PC) + 2 PC (PC) + rel PC 共一百三十六页间接(jin ji)转移指令JMPA

17、+ DPTR; (A) + (PC) PC 空操作(cozu)指令NOP; (PC) + 1 (PC)共一百三十六页(PC)地址 程序存储器 AJMP addr11+22KB程序转移范围共一百三十六页64KB(PC) 地址 0000H程序存储器 AJMP addr11FFFFH+2+1+3程序转移范围共一百三十六页SJMP程序存储器地址 (PC)+2rel128+127程序转移范围126+129共一百三十六页SJMP$HERE:SJMPHERE共一百三十六页256B地址(dzh) (PC)程序(chngx)存储器JMP A + DPTR(DPTR)转向以DPTR内容为首地址的256字节范围内共

18、一百三十六页第三章、中断(zhngdun)系统 有关中断的概念 MCS-51中断系统的结构 响应中断的条件和过程 关于外部(wib)中断 中断响应时间共一百三十六页共一百三十六页中断响应(xingyng)的条件： 有中断(zhngdun)源发出中断(zhngdun)请求； EA1，即CPU开中断； 申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽 ； 无同级或高优先级中断正在服务中； 当前的指令已执行到最后一个机器周期并已结束 ； 若现行指令为RETI或者是访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已经执行完。 共一百三十六页中断响应(xingyng)过程S6P2S5M1M2M4M3

19、中断有效中断锁存中断查询长调用到中断矢量地址中断服务程序M5共一百三十六页第四章 定时(dn sh)/计数器及应用1、 51定时/计数器的基本原理2、 定时/计数器控制与状态寄存器3、 定时/计数器的四种工作方式4、 定时器/计数器的定时/计数范围5、 编程中需考虑的问题(wnt)6、 应注意的问题共一百三十六页振荡器12分频(fn pn)TFxTLxTHxC/T=0T1引脚C/T=1TRXINTXGATE共一百三十六页定时/计数器控制(kngzh)与状态寄存器GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0用于T1用于T0TOMDM1 M0工作方式功能描述00方式013位计数器01方式116位计

20、数器10方式2自动再装入8位计数器11方式3定时器0：分成两个8位计数器定时器1：停止计数 工作方式(fngsh)控制寄存器共一百三十六页用于定时/计数器用于中断TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TCON 控制(kngzh)寄存器共一百三十六页工作(gngzu)方式0 定时器/计数器的工作方式(fngsh)0称之为13位定时/计数方式。它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位构成13位的计数器，此时TL（1/0）的高3位未用。 共一百三十六页共一百三十六页工作(gngzu)方式1 工作方式(fngsh)1是16位的定时/计数方式，将M1M0设为01即可，其它特性与工作方式

21、0相同。 共一百三十六页工作(gngzu)方式2 共一百三十六页工作(gngzu)方式3 共一百三十六页工作方式0：13位定时/计数方式，因此，最多可以(ky)计到213，也就是8192次。定时工作方式时，其定时时间的计算：t=(213-Tx初值)振荡周期12工作方式1：16位定时/计数(j sh)方式，因此，最多可以计到216，也就是65536次。定时工作方式时，其定时时间的计算： t=(216-Tx初值)振荡周期12 共一百三十六页工作(gngzu)方式2和工作方式3：都是8位的定时/计数方式，因此，最多可以计到28，也说是256次。定时工作方式时，其定时时间的计算：t=(28-Tx初值)

22、振荡周期12 共一百三十六页根据应用要求，通过程序初始化，正确设置控制字，正确计算和设置计数初值；编写中断复位程序；适时设置控制位等，通常情况下设置顺序(shnx)大致如下：工作方式控制字（TMOD）的设置；计数初值的计算及装入TLx、THx；中断允许位、TRx的设置等。MCS-51的定时/计数器的应用(yngyng)编程需考虑：共一百三十六页(1)初始化程序(chngx) START：MOVSP， 60H ；设置堆栈区域 MOVTMOD，10H ；选择T1、定时模式，方式1 MOVTHl，0D8H ；设置高字节初值 MOVTLl，0FOH ；设置低字节初值开中断 SETBEA ； SETBE

23、T1 ; ;其它初始化等主程序 MOV B，01H ；将循环(xnhun)初值保存在B中 SETBTRl ；启动定时计数器1(T1) ；继续主程序 开中断共一百三十六页（2）中断(zhngdun)服务子程序INT1: ; ;MOVTL1,#0F0H ;MOVTH1,#0D6H ;MOVA,B ;保存在B中值送ARLA ;A内容循环(xnhun)左移一位MOVP1,A ;A内容送P1口输出MOVB,A ;循环内容送B保存中断结束处理， 如保护参数出栈等 ； ；RETI ；中断结束返回中断初值处理，如参数进栈保护等重新置初值中断结束处理，如保护参数出栈等共一百三十六页注意(zh y)点：TMOD控

24、制着T0和T1的方式，在初始化T0和T1中间的一个(y )Timer时，其设置可能影响到另外一个定时器的工作方式，解决的办法时两个定时器一起进行设置，或采用以下方法向TMOD送数：MOVA,TMODANLA,#0FHORLA,#10HMOVTMOD,ATMOD初始状态读入AT1、定时模式，方式1设置高4位，低4位保持不变共一百三十六页(1)定时(dn sh)计数器的实时性 定时计数器启动后当计满回0溢出时向主机请求中断处理，由内部硬件自动进行。但从回0溢出请求中断到主机响应中断并作出处理存在时间延迟，且这种延时随中断请求时的环境不同而不同，一般需延时3个机器周期以上，这就给实时处理带来误差。大

25、多数应用场合可忽略不计，但对某些要求实时性苛刻的场合，应采用补偿措施。 例如选用定时方式1设置系统时钟，由于上述原因就会产生实时误差。这种场合可采用动态补偿的办法减少系统时钟误差。所谓动态补偿，即在中断服务程序中对TLx、THx重新置初值时，应将TLx、THx从回0溢出又重新从0开始继续计数(j sh)的值读出，补偿到初值中进行重新设置。可考虑如下软件 共一百三十六页(2)动态读取运行(ynxng)中的计数值在动态读取运行(ynxng)中的定时计数器的计数值时，如果不加注意，就可能出错。这是因为不可能在同一时刻同时读取TLx和THx的值。比如，先读TLx，后读THx，因为定时计数器处于运行状态

26、，在读THx前正好TLx产生溢出向THx进位，则读得的THx值就不对了。同样，先读THx，再读TLx，也可能出错。 一种可避免读错的方法是：先读THx，后读TLx，再读THx，将两次读得的THx进行比较，若两次值相等，则可确定读得的值是正确的，否则重复上述过程，重复读得的值一般不会再错。 共一百三十六页8051单片机的通讯(tngxn)方式 ：并行通讯(tngxn):数据的各位同时发送或接收。串行通讯:数据一位一位顺序发送或接收 串行通讯方式：异步通讯同步通讯第五章、串行接口共一百三十六页异步通讯中与外设的两项规定：字符格式：双方能够在对同一种0和1的串理解成同一种意义。原则上字符格式可以由通

27、讯的双方自由制定，但从通用、方便的角度出发，一般还是使用(shyng)一些标准为好，如采用ASCII标准。 波特率：数据传送的速率。定义每秒钟传送的二进制数的位数。奇偶位停止位 1停止位2起始位1345678数据位选择位2例：数据传送速率是120字符/秒，每个字符格式包含十个代码位（一个起始位、一个终止位、8个数据位），这时传送的波特率为：10120位/秒1200波特（bps）每一位代码的传送时间Td为波特率的倒数：Td1/12000.833ms共一百三十六页通讯(tngxn)方向： 在串行通讯中，把通讯接口只能发送或接收的单向传送方法叫单工传送；接收器乙发送器甲共一百三十六页 数据在甲乙两机

28、之间的双向传递(chund)，称之为双工传送； 双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送半双工传送是两机之间不能同时进行发送和接收(jishu)，任一时刻，只能发或者只能收信息。 接收器甲站数据流接收器乙站发送器发送器共一百三十六页接收器接收器数据流发送器发送器甲站乙站全双工方式共一百三十六页2MCS-51单片机的串行接口结构(jigu) MCS-51单片机通过引脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通讯。SBUF是串行口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间，但不会出现(chxin)冲突，因为它们两个一个只能被CPU读出

29、数据，一个只能被CPU写入数据。共一百三十六页 串行口的控制(kngzh)与状态寄存器 51串行口设有两个控制寄存器：串行控制寄存器SCON和波特率选择(xunz)特殊功能寄存器PCON。2）波特率选择特殊功能寄存器PCON1) 串行控制寄存器SCOND7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 7 6 5 4 3 2 1 0 SMOD 共一百三十六页 串行口的工作(gngzu)方式 1) 方式(fngsh)02）方式13) 方式24) 方式3波特率的设置串口应用编程带奇偶校验共一百三十六页SIN S/L GND Vcc976H G

30、 F E D C B AQHHQ74LS165543141312118051RXDTXDP1.04+5V15281610SIN S/L GND Vcc976H G F E D C B AQHHQ74LS16554314131211+5V168215410利用串行口扩展并行输入口A用并入串出8位移位寄存器74LS165扩展并行输入口共一百三十六页8051RXDTXDP1.0利用串行口扩展并行输出口10981,2143456111213QA QB QC QD QE QF QG QHA,B74LS164VccGNDCPQA QB QC QD QE QF QG QHA,B74LS16498VccGND

31、1,21434561011121377CPB. 用串入并出8位移(wiy)位寄存器74LS164扩展并行输出口 共一百三十六页 在51串行口的四种工作方式中，方式0和2的波特率是固定(gdng)的，而方式1和3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率控制。 1）方式0： 波特率2）方式2：波特率除与fosc有关外，还与SMOD位有关基本式为当SMOD1时，波特率当SMOD0时，波特率共一百三十六页第六章 单片机系统(xtng)扩展 及接口技术 概述 串行扩展总线接口技术 单片机的外部并行扩展 程序存储器的扩展 片外数据(shj)存储器的扩展 扩展片外程序存储器和片外数据存储器 通过并行总线扩展I

32、/O口 外部中断源的扩展共一百三十六页并行扩展法是指利用(lyng)单片机的三组总线(AB、DB、CB)进行的系统扩展 串行扩展法是指利用SPI（Serial Peripheral Interface）三线总线(zn xin)和I2C双总线的串行系统扩展。 对于单片机系统扩展的方法有并行扩展法和串行扩展法两种 :共一百三十六页芯片(xn pin)的串行接口与总线目前单片机应用系统中使用的串行扩展总线主要有Mmorola公司的串行外围接口(ji ku)SPIQSP1，NS公司的Microwireplus串行同步双工通讯接口和Phitips公司的I2C BUS三种。共一百三十六页SPI串行外设接口

33、(ji ku)总线 SPI（Serial Peripheral Interface）总线 一种同步串行外设接口，用于MCU与各种外围设备以串行方式进行通信（8位数据(shj)同时同步地被发送和接收），系统可配置为主或从操作模式。共一百三十六页从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT 、有的SPI接口芯片没有主机(zhj)输出从机输人数据线MOSI)。 SPI系统可直接与各个厂家生产的多种标准(biozhn)外围器件直接接口。一般使用4条线：串行时钟线(SCK)主机输入从机输出数据线MISO主机输出从机输人数据线MOSI外围设备包括：简单的移位寄存器（用作并行输入或输出口）

34、至复杂的LCD显示驱动器或A/D转换器等。共一百三十六页1. SPI总线(zn xin)接口逻辑时序共一百三十六页 51单片机串行扩展SPI外设接口(ji ku)的方法 用一般(ybn)I/O口线模拟SPI操作使用软件模拟SPI的操作，包括串行时钟、数据输入和输出。不同的串行接口外围芯片，其时钟时序是不同的。共一百三十六页对于在时钟上升沿输入数据(shj)和在下降沿输出数据(shj)的器件，一般取时钟输出P1.1的初态为1；在允许接口芯片后，置P1.1为0。P1.0模拟MCU的数据输出端（MOSI），P1.1模拟SPI的SCK输出端，P1.2模拟SPI的从机选择(xunz)端，P1.3模拟SP

35、I的数据输入端（MISO）。输出 输入对2814，有：P1.1共一百三十六页常用于开关量I/O、A/D、D/A、时钟、显示(xinsh)及打印功能等。串行时钟(shzhng)芯片（2） 利用89C51串行口方式0实现SPI操作共一百三十六页I2C总线(zn xin)I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是PHILIPS公司推出的同步串行数据传输总线。在很多器件上都配备有I2C总线接口，使用时一般(ybn)需要通过I2C总线进行控制。1. I2C总线的概念是一种具有自动寻址、高低速设备同步和仲裁等功能的高性能串行总线，能够实现完善的全双工数据传输，是总线中使用信号线数量较

36、少的。I2C总线只有两根信号线： 数据线SDA和时钟线SCL。总线传输速率 100 kb/s（改进后的规范为400 kb/s），总线的长度可高达25英尺 。进入I2C总线系统中的设备都带有I2C总线接口，符合I2C总线的电气规范，I2C总线上所有节点的串行数据线SDA和时钟线SCL分别与总线的SDA和SCL相连。各节点供电可以不同，但需共地，SDA和SCL需分别接上拉电阻。共一百三十六页应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继

37、续传递信号的判断(pndun)。若未收到应答信号，由判断(pndun)为受控单元出现故障 I2C总线在传送数据过程中共有三种(sn zhn)类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。 开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。共一百三十六页模拟I2C总线 51单片机与I2C总线(zn xin)的接口 51单片机不带I2C接口(ji ku)，若需控制I2C总线时，可选择两个I/O口线，在软件中分别定义成SCL和SDA。（1） 单片机与I2C总线的硬件连接共一百三十六页 51单片机与I2C总

38、线(zn xin)的接口（2）51单片机对I2C总线(zn xin)的控制程序根据I2C总线对SDA和SCL在各个时段的时序要求，写出起始、停止、送应答位、送非应答位、检查应答位、发送一字节、接收一字节、发送N字节数据、接收N字节数据的子程序。共一百三十六页1） 51系列(xli)单片机的片外总线结构 共一百三十六页 2）51系列单片机的系统并行(bngxng)扩展能力 由于地址总线宽度为16位，在片外可扩展的存储器最大容量为64KB，地址为0000HFFFFH。片外数据存储器与程序存储器的操作使用不同的指令(zhlng)和控制信号，允许两者的地址重复，故片外可扩展的数据存储器与程序存储器分别

39、为64KB。 片外数据存储器与片内数据存储器的操作指令不同(片外RAM只能用MOVX指令)，允许两者地址重复，亦即外部扩展数据存储器地址可从0000H开始。 共一百三十六页 为了配置外围设备而需要扩展的IO口，可与片外数据存储器统一编址，不再(b zi)另外提供地址线。因此，在应用系统要大量配置外围设备以及扩展较多IO口时，要占去大量的RAM地址。 片外程序存储器与片内程序存储器采用相同(xin tn)的操作指令，片内与片外程序存储器的选择靠硬件结构实现。 当EA0时，不论片内有无程序存储器，此时只使用片外程序存储器，片外程序存储器的地址应从000OH开始设置；当EA1时，前4KB地址0000

40、H 0FFFH为片内程序存储器所有，片外扩展的程序存储器的地址只能从1000H开始设置。 共一百三十六页1片外数据存储器扩展时的总线(zn xin)功能和读、写操作时序 5l单片机对片外数据存储器读、写操作的指令(zhlng)如下有两组： MOVX A，Ri ；片外RAM(A) 读(RD)操作MOVX Ri，A ；(A)片外RAM 写(WR)操作 这组指令由于Ri只能提供8位地址，因此，仅能扩展256个字节的片外RAM； MOVX A，DPTR ;片外RAM(A) 读(RD)操作 MOVX DPTR，A ;(A)片外RAM 写(WR)操作这四条指令都是单字节双周期指令。 共一百三十六页2扩展片

41、外数据存储器的硬件(yn jin)电路 共一百三十六页(1)扩展(kuzhn)2K8位片外数据存储器 共一百三十六页两种访问(fngwn)方法： 采用 “ MOVX A，DPTR ” 和 “ MOVX DPTR，A”指令访问。 这时认定全部P0、P2口的16根口线同时用来传送地址信息。虽然(surn)，此处只使用了P2.2P2.0，但是P2.7P2.3却不宜再作IO口线使用了。读操作： MOV DPTR，#0000H MOVX A，DPTR写操作： MOV DPTR，#0000H MOVX DPTR，A 采用 “ MOVX A， Ri ” 和 “ MOVXRi，A ” 指令访问 这时用P2.2

42、P2.0来传送地址，而其余的P2.7P23仍保留IO口的功能。不过P2.2P2.0的高位地址需要通过程序来设定。共一百三十六页(2)扩展(kuzhn)16K8位片外数据存储器 共一百三十六页(3)扩展(kuzhn)更多片外数据存储器 共一百三十六页1. 分别扩展(kuzhn)片外程序存储器和片外数据存储器 共一百三十六页 完成输入(shr)输出口功能的扩展，可以利用简单的TTL电路或CMOS电路，也可以使用一些结构较为复杂的可编程接口芯片。 INTEL系列接口(ji ku)芯片有：可编程并行接口(8155、8255) 可编程通用同步异步通信接口(8251)可编程定时器计数器(8253)可编程中

43、断控制器(8259)可编程键盘显示接口(8279)等。共一百三十六页1利用(lyng) “ MOVXA，Ri ” 或 “ MOVXA，DPTR ” 扩展输入输出口 将扩展的IO口挂接在片外数据存储器空间，即与片外RAM统一(tngy)编址，所以IO口的输入、输出指令就是片外数据存储器的读写指令。 共一百三十六页2扩展(kuzhn)简单的输入输出口方法 (1)无片外数据(shj)存储器时的扩展 共一百三十六页(2)有片外数据(shj)存储器时的扩展 当P1.00时，选通片外数据(shj)存储器6264，其地址范围为0000H1FFFH； 当P1.00时，选通输入口，口地址为0000H1FFFH范

44、围内的任一地址。 共一百三十六页第七章 应用(yngyng)系统配置及接口技术 一、 人机通道配置与接口技术二、 单片机系统(xtng)测控系统(xtng)前向通道配置三、 A/D转换器及接口技术四、 系统后向通道配置及接口技术五、 D/A转换器及接口技术共一百三十六页 键盘(jinpn)接口及处理程序 共一百三十六页键开关(kigun)状态的可靠输入 按键的消抖共一百三十六页 键盘(jinpn)结构 键盘可以分为(fn wi)两类：独立连接式和行列式（矩阵式），每一类按译码方法可分为编码及非编码两种类型。 独立式非编码键盘 共一百三十六页(a)、按键(n jin)结构共一百三十六页(b)共一

45、百三十六页、按键(n jin)的软件结构查询(chxn)方式的键盘程序（设IO为P1口）START： MOV A， 0FFH ；置输入方式 MOV P1， A MOV A ， P1 ；键状态输入 JNB ACC.0, P0 ；0号键按下转JNB ACC.1，P1 ；1号键按下转JNB ACC.2，P2 ； 2号键按下转JNB ACC.3，P3 ： 3号键按下转JNB ACC.4，P4 ； 4号键按下转JNB ACC.5，P5 ； 5号键按下转共一百三十六页使用扩展IO口的独立式按键(n jin)电路 共一百三十六页 行列式键盘(jinpn) 一、工作(gngzu)原理共一百三十六页键盘(jin

46、pn)处理程序 判断有无键按下 识别(shbi)按键两种方法：逐行（或列）扫描查询法 线反转法 共一百三十六页二、单片机对非编码键盘扫描(somio)的控制方式 三种(sn zhn)方式 ：程序控制扫描方式，即查询方式 定时扫描方式，利用单片机内部定时器产生中断(例如l0ms)，CPU响应中断后对键盘扫描一次。定时扫描方式的硬件电路与程序扫描方式相同。 中断扫描方式，引起外部中断(INT0或INT1)后，CPU响应中断，对键盘进行扫描。 共一百三十六页、LED显示(xinsh)器接口及显示(xinsh)程序 单片机应用(yngyng)系统中，使用的显示器主要有LED(发光二极管显示器)和LCD(液晶显示器)。 一、LED显示器结构与原理 LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件 共一百三十六页共一百三十六页二、LED显示器与显示方式 共一百三十六页 LED显示器有静态(jngti)显示与动态显示两种方式 1LED静态(jngti)显示方式 共一百三十六页