单片机接口技术 第七章.ppt

1、单片机接口技术(C51版)，第7章8051常用扩展资源预编程，内容简介，本章主要介绍8051单片机系统常用扩展芯片8155和DS1302。 8155是集成扩展芯片，该芯片内部有RAM、I/O、时间节点/计数器。 DS1302是实时摇滾乐芯片，其在本章中主要介绍两个这些个芯片的操作原理、操作方法和控制方法并提供对应的C51源计程仪程序。 教育目标1可以理解8155芯片的内部结构，理解8155芯片的内部时间节点/计数器的操作原理，并且可以通过8155指令寄存器设置8155的I/O通讯端口和时间节点/计数器的操作方式，理解状态暂存器的每个二进制位的含义。 可设定和修正8155与单片微型计算机的接口电

2、路，掌握8155通讯端口操作的C51柱计程仪设定修正方法。 理解2DS1302的内部结构，理解该芯片的操作原理，掌握ds1302控制字的使用方法，掌握12个暂存器中的与时间、日历表相关联的7个暂存器，并分别是时、分、秒、日、周、月、年的暂存器。 能够修改用于与DS1302操作提供给教材的DS1302的C51个源计程仪程序。 71集成扩展芯片8051和8051芯片包含256字节的RAM、三个可程序设计师残奥电平I/O通讯端口和一个14二进制位的计数器，是8051应用系统中常用的外围解老虎钳。 7.1.1 8155的结构和工作原理7.1.1.1 8155的结构和技术性能在8155内部有256字节的

3、静态RAM，网站数据库时间为400ns。 有三个共同的投入产出通讯端口。 其中a通讯端口和b通讯端口为8资金头寸，c通讯端口为6资金头寸。 c通讯端口可以建立状态通讯端口，在这种情况下，a通讯端口和b通讯端口可以采用响应式投入产出方式工作，有14二进制位的程序设计师双时间节点/计数器，内部有地址锁存器和多路转换的地址和数据总线，单个5V电源，40引脚双列直插式封装。 另外，8155的逻辑结构与大头针、1 8155的RAM与I/O地址查询密码是由外部数据存储器作为单片微型计算机的扩展芯片，8155统一地址，是16二进制位的地址数据，其上位8二进制位由片线提供，下位8二进制位是片地址。 在IO/=

4、0的情况下，单片微型计算机读取/写入8155张以内的RAM，RAM的下位8二进制位的地址是00H0FFH。 IO/=1时，单片微型计算机对8155个I/O通讯端口进行读写。 在8155中总共有6个I/O通讯端口暂存器，各自占有的地址如表7-1-1所示。8155的工作方式和基本操作，1 )作为片外256字节RAM使用。 此时，8155的IO/大头针应设为低电平，该RAM地址的最高8二进制位由成形铣刀线决定，最低8二进制位为00H0FFH。 统一应用程序系统中的其他数据存储和地址。 使用的读/写操作命令为MOVX。 2 )作为扩展I/O通讯端口使用。 此时，8155的IO/大头针必须被设置到高电平

5、，并且PA、PB和PC通讯端口的端口地址的最低8个二进制位分别被设置为01H、02H和03H (地址无关二进制位被设置为0 )。 I/O通讯端口的动作方式的选择通过在8155指令寄存器中设定的指令特罗尔字完全实现。 I/O通讯端口状态的询问法可以通过操作8155状态暂存器来实现。 指令/状态暂存器共有1个端口地址，作为指令写入，作为状态读出。命令特罗尔字、c通讯端口运作模式、8155状态字、和码字的应用重要的是准确理解各I/O通讯端口的各二进制位的功能意义，据此生成准确的特罗尔字，写入命令寄存器。 例如，当在基本输入通讯端口下设置选择请求8155的PA通讯端口、基本输出通讯端口的PB通讯端口、

6、以及输出通讯端口的PC通讯端口时，立即启动计数器操作，写入命令暂存器中的码字由0CEH (即，使用计时器)构成，8155的计时器由两个8二进制位寄存器组成，并且一个14位减法计数器其下位字节的I/O地址为100B，上位字节的I/O地址为101B。 向TIMER IN侧输入计数脉冲，计数结束时从TIMER OUT侧输出脉冲或方波。 TIMER IN连接外置脉冲、计数方式连接时钟时，可采用时间节点定方式，但请注意芯片的最高计数频率(4MHz )。 计时器的操作如下：1)写入指令寄存器的特罗尔字决定计时器的启动、停止或常数的加载(参见命令特罗尔字)。 2 )根据写入计时器的2个暂存器的内容决定计数长

7、度和输出方式。、8155定时器格式和输出方式、7.1.2 8155应用例、8155和8031的连接方法P0通讯端口直接连接到8155的AD0AD7上，制作低位8二进制位地址线和数据男低音，地址锁存信号使用单片微型计算机的ALE，高位8二进制位地址以及IO/控制线、8155芯片内资源的地址校正计算方法、8155的地址查询密码为： RAM地址： 7E00H7EFFH I/O端口地址：指令/状态通讯端口7F00H PA通讯端口7F01H PB通讯端口7F02H PC通讯端口7F03H计时器下位8二进制位7F04H计时器上位8二进制位例7-1-1 8155应用例，以8155PA通讯端口为基本输入通讯端

8、口，以PB通讯端口为基本输出通讯端口，以PC通讯端口为输出通讯端口，以计时器为方形波发生器，对输入脉冲进行24分频。 要求反转从PA通讯端口读取的数据，并从PB通讯端口输出。 源计程仪程序如下：/*此计程仪程序显示了8155的初始化和简单的投入产出操作。 包括号定义符号定义符号定义符号com 8155 x字节0 x7f 00 #定义符号pa 8155定义符号Pb 8155 x字节0 x 源计程仪程序，语音主(void ) TL 8155=0x18； /*计时器下位8二进制位、计数常数18H=24*/TH8155=0 x40； /*定时器高8位，以连续方波(M2M1=01)*/COM8155=0

9、 xce输出。 装入/*指令字，设定各通讯端口定方式，启动计时器*/while(1) Collect_Data=PA8155。 pa读取关通讯端口数据*/PB8155=Collect_Data； /*收集到的数据是从PB通讯端口输出的*/、72实时时钟芯片DS1302，实时时钟摇滾乐芯片DS1302是Dallas公司具有涓流充电能力的实时摇滾乐芯片，采用普通的32.768kHz晶体振荡。 主要特征是采用串行数据传输，为供电中断保护电源提供可编程的充电功能，可以关闭充电功能。 DS1302是具有高性能、低电功耗、RAM的实时摇滾乐芯片，能够纠正年、月、日、星期、时、分、秒，具有闰年补偿功能，并使

10、工作电压宽度达到2.55.5V。 7.2.1 DSl302的结构和工作原理、7.2.1 .1读取功能和结构图DS1302的读取如图7-2-1所示。 VCC1是应用备份电源，VCC2是主电源。 即使主电源断开，也可以维持时间修正的连续运转。 DS1302由VCC1或VCC2中较大的一方供电。 当VCC2大于VCC1 0.2V时，该VCC2向DS1302供电。 当VCC2小于VCC1时，DS1302从VCC1供电。 X1、X2是振荡源，外接32.768Hz水晶振动。图7-2-1 DS1302大头针图、DS1302大头针说明，提供了用于终止单字节或多字节数据的传输手段。 在高电平的情况下，DS130

11、2的操作行政许可。 如果在传输中设为低电平，则本次的数据传输结束。 上电运行时，VCC2.5V之前必须保持低电平。 只有在SCLK为低电平时，才能使为高电平。 I/O是串行数据投入产出端(双向)。 此外，7.2.1.2 DSl302的控制命令字和暂存器以及控制命令字的控制字的最高有效位(D7 )必须是逻辑1，因此不能在值为0的情况下将数据写入到DS1302中。 D6为0表示高速网站数据库日历表时钟数据，1表示网站数据库RAM数据的二进制位5二进制位1，表示操作部的地址的最低位二进制位(D0 )为0，表示进行写入动作，1表示进行读出动作。 控制字始终从最下位二进制位输出。 日历表、时钟暂存器和D

12、S1302共有12个暂存器，暂存器的选择由命令字决定。 其中，日历表、时钟暂存器和码字的对应表如表7-2-2所示，日历表、时钟摇滾乐暂存器的数据格式，解释某些牛鼻子位，当该位为0时，时钟开始启动。 12/24 :以12小时或24小时方式选择二进制位。 以12/24二进制位1、12小时模式进行动作，二进制位5是AM/PM选择二进制位，当该二进制位为1时表示PM。 在12/24二进制位0的情况下，以24小时的方式进行动作，在该方式中，二进制位5是第2小时(2023的情况)。 WP :写保护二进制位、写保护暂存器的开头7二进制位(06 )定径套为0，读取动作时始终读取0。在写入时钟或RAM之前，二进

13、制位7(WP )必须为0，如果为高电平，则写保护二进制位可防止写入其他暂存器。 其他二进制位，如TCS、DS、RS，与充电功能有关，请具体参照教材。 RAM暂存器和与ds1302ram相关的暂存器分为两类。 一个RAM UE针织面料，合并为31个，每一个UE针织面料结构为一个8二进制位字节，其指令控制字为C0HFDH，其中奇数是读取动作，双位数是写入动作，另一个是突发脉冲方式的RAM暂存器，在该方式中，能够一次读写所有ram的31字节、再定径套和时钟控制、数据投入产出I/O、数据输入在输入码字后的下一个SCLK时钟摇滾乐的上升沿，数据被写入DS1302，数据输入从低位即二进制位0开始。 数据输出在8二进制位控制命令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿输出数据，数据输出时从下位0二进制位依次输出到上位7二进制位。 另外，最初的数据二进制位在控制字的最后的二进制位后的最初的下降沿输出。 此时只需维持高电平，如果追加SCLK循环，则会重新发送数据字节、即多字节传输模式。DS1302数据投入产出时间节点统计图表、7.2.2 DS1302和MCS-51单片微型计算机的应用例、7.2.2.1 DS1302和MCS-51单片微型计算机的连接、DS1302的软件设定、DS1302和微处理器D6