51单片机外部存储器的使用

纠结了这么久，现在总算有点儿头绪了，先把它整理到这里先，有几点还是j经常被弄糊涂：地址和数据，地址/数据复用，地址的计算，总线的概念，执行指令跟脉冲的关系，哎呀呀，看来计算机组成和原理不看不行啊，得找个时间瞧瞧，过把瘾了解了解。。。

使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号，在读外部ROM是PSEN是低电平有效，以实现对ROM 的读操作。

由RD和WR信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。

ALE/PROG: 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

当访问外部存储器时，ALE作为锁存扩展地址的低8位字节的控制信号。

当访问外部数据存储器时，ALE以十二分之一振荡频率输出正脉冲，同时这个引脚也是EPROM编程时的编程脉冲输入端。]

当非访问外部数据存储器时，ALE以六分之一振荡频率固定输出正脉冲，8051一个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期，若采用6MHz的晶体振荡器，则ALE会发出1MHz的固定的正脉冲。因此它可以用来做外部时钟或定时。如果我们把这个功能应用与实际，可能给我们的设计带来简化，降低生产成本。

ALE脚是在使用MOVX、MOVC指令时才会变成有效（这些指令都使用到外部RAM或ROM 的地址。这些指令都有一个特点：地址和数据分时出现在P0口）。使用Ｃ写程序时，要使用它有效，可用访问内部RAM地址的方法。如：uVariable=*((char *)0x12C),把0x12C地址的内容给uVariable变量。这个过程有效的脚为ALE、RD。

这个信号线的信号生成是MCU硬件电路实现的，不可以人工控制。

在某些内置TOM的MCU里，可以关闭ALE信号输出，以降低EMI。

ALE/PROG（30脚）：

以系统时钟fosc 的1/6的频率，周期性输出方波脉冲。

1系统扩展时，作为外部存储器低八位地址的锁存信号；

2可为系统提供一个频率为fosc/6 的方波信号；

EPROM型单片机编程时编程输入脉冲（第二功能）

PSEN（29脚）：外部程序程序存储器的选通输出信号。

当单片机使用外部程序存储器时，此脚在一个机器周期内产生两次负脉冲，作为外部程序存储器ROM的选通信号；

访问外部数据存储器RAM 时，此信号无效。

关于出栈和进栈

关于外部数据存储器：

WR:外部数据存储器写信号RD:外部数据存储器读信号

怎么来扩展存储器呢？

首先必须知道的是总线结构扩展系统：

先看看怎么扩展外部程序存储器的扩展：

锁存地址芯片74ls273（低8位地址不能保持一个机器周期，所以要用到锁存器，而高8为能保持一个机器周期）：

瞧瞧简单的扩展外部ROM的电路图（PSEN在一个机器周期内产生两次负脉冲，作为外部程序存储器ROM的选通信号,访问外部数据存储器RAM 时，此信号无效）：

访问外部ROM的时序图（P0口呢在一个机器周期内时，首先在第一次ALE下降沿送P0的地址（有74ls373锁存能保持一个机器周期），在第二次ALE下降沿锁存数据，而高8位地址

在P2口，能保持一个机器周期，所以不用锁存器）：

想想PSEN就是在B时间段拉低的，故就能把数据给送出去了（O(∩_∩)O哈哈哈~，真NB，谁设计的啊，赞一个，嗯，了解硬件内部结构很重要，所以不要仅仅局限于软件的编程，更需要在有硬件思维的基础上编程）

两片构成64KROM的方法：

多片扩展跟多的ROM呢，没错就是用到了译码器：

懂了扩展ROM，扩展RAM也是一样的；

80C51单片机存储器的扩展

程设计任务书 机械工程学院学院机制1211 班学生张会利-39号 课程设计题目： 单片ROM扩展 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 19 日至 2015 年 2 月 23 日 二、同组学生：张会利 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资 料等）： 1、目的及意义 （1）巩固和深化《单片机原理及应用》课程的理论知识，培养，分析、解决实际问题的能力。（2）掌握单片机基本运用技术及汇编语言的基本方法，能根据题目要求确定设计思路、绘制流程图、编制并调试汇编语言程序，得出结果。 2、主要内容 用一片Intel2732为80C51单片机扩展一个4KB的外部程序存储器，要求使用73LS138译码器，地址范围为A000H~AFFFH。请连线并写明扩展步骤。 3、基本要求 （1）分析题目，写出详细分析过程。 （2）绘制工作流程图。 （3）编制程序，画出硬件线路图。 （4）上机调试程序，运行结果。 （5）编写设计说明书，包括1—4个步骤的内容。 （6）答辩。 4、主要参考资料 单片机基础及应用，赵巍，冯娜，马苏常，刘玉山等，清华大学出版社，2009年指导教师签字：教研室主任签字：

程序设计说明书 （一）芯片简介 1.2732简介： 2732是容量为4k×8位（4KB）。采用单一+5V供电，最大静态工作电流100mA, 电流35mA出时间最大为250ns. 2732的封装形式为DIP24，管脚如图所示。 ●A0~A11 ：12条地址线，表示有212个地址单元 ●O0~O7 ：8条数据线，表示地址单元字长8位 ●CE ：片选控制输入端，低电平有效 ●OE/Vpp ：双功能管脚，低电平时，允许2732输出数据 ●Vcc ：工作电平+5V ●GND ：芯片接地端 2．74LS373简介： 74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器，由于单片机的三片总线结构中，数据线与地址线的低8位公用P0口，因此必须用地址所存器将地址信号和数据信号区分开。74L373的锁存控制端G直接与单片机的锁存控制信号和数据信号ALE相连，在AEL的下降沿锁存低8位地址。

51单片机大容量数据存储器的扩展

郑州航空工业管理学院 《单片机原理与应用》 课程设计说明书 10 级自动化专业 1006112 班级 题目51单片机大容量数据存储器的系统扩展姓名杨向龙学号100611234 指导教师王义琴职称讲师 二О一三年六月十日

目录 一、51单片机大容量数据存储器的系统扩展的基本原理 (4) 二、设计方案 (4) 三、硬件的设计 (5) 3.1 系统的硬件构成及功能 (5) 3.2硬件的系统组成 (5) 3.2.1、W241024A (5) 3.2.2、CPLD的功能实现 (5) 3.2.3、AT89C52简介 (6) 3.2.4、SRAM的功能及其实现 (9) 3.3、基本单片机系统大容量数据存储器系统扩展 (9) 五、结论 (13) 六、参考资料 (13)

51单片机大容量数据存储器的系统扩展 摘要：在单片机构成的实际测控系统中，仅靠单片机内部资源是不行的，单片 机的最小系统也常常不能满足要求，因此，在单片机应用系统硬件设计中首先要解决系统扩展问题。51单片机有很强的外部扩功能, 传统的用IO口线直接控制大容量数据存储器的片选信号的扩展系统存在运行C51编译的程序时容易死机的缺点。文中介绍了一种改进的基于CPLD的51系列单片机大容量数据存储器的扩展方法，包括硬件组成和软件处理方法。 关键字：W241024A、CPLD、AT89C52、SRAM 一、51单片机大容量数据存储器的系统扩展的基本原理 MCS-51 单片机系统扩展时，一般使用P0 口作为地址低8位（与数据口分时复用），而P2口作为地址高8位，它共有16根地址总线，最大寻址空间为64KB。但在实际应用中，有一些特殊场合，例如，基于单片机的图像采集传输系统，程控交换机话单的存储等，需要有大于64KB 的数据存储器。 二、设计方案 在以往的扩展大容量数据存储器的设计中，一般是用单片机的IO口直接控制大容量数据存储器的片选信号来实现，但是这种设计在运行以C51编写的程序（以LARGE 方式编译）时往往会出现系统程序跑飞的问题，尤其是在程序访问大容量数据存储器（如FLASH）的同时系统产生异常（如中断），由于此时由IO 口控制的片选使FLASH 被选中而SRAM 无法被选中，堆栈处理和函数参数的传递无法实现从而导致程序跑飞的现象。文章介绍一种基于CPLD 的大容量数据存储器的扩展系统，避免了上述问题的产生，提高了扩展大容量数据存储器系统的可靠性。该系统MCU 采用89C52，译码逻辑的实现使用了一片EPM7128 CPLD 芯片，系统扩展了一片128K 的SRAM，一片4M 字节的NOR FLASH，以上芯片均为5V 供电。

51单片机实例(含详细代码说明)

1．闪烁灯 1．实验任务 如图4.1.1所示：在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。 2．电路原理图 图4.1.1 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。 4．程序设计内容 （1）．延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要 求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在 执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程 序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：

如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个 2 2＋2×248＝498 20× DJNZ R7,$ 2个2×248 (498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 10002 因此，上面的延时程序时间为10.002ms。 由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时， 延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒＝200ms， 10ms×R5＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下： DELAY: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）．输出控制 如图1所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管 的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平， 即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0 端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。 5．程序框图 如图4.1.2所示

51单片机基础知识及期末复习

51单片机简答题部分（经典） 1、什么叫堆栈？ 答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出？ 答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。 3、在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？各有什么特点？ 答：单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：（1）掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化，用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 （2）EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序，允许反复改写。 （3）无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复 杂。 （4）E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 （5）OTP(One Time Programmable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片内程 序存储器中，程序写入后不能再改写。这种芯片的价格也较 低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期？它们之间是什么关系？ 答：某条指令的执行周期由若干个机器周期（简称M周期）构成，一个机器周期包含6个状态周期（又称时钟周期，简称S周期），而一个状态周期又包含两个振荡周期（P1和P2，简称P周期）。也就是说，指令执行周期有长有短，但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周

MCS-51单片机存储器结构

MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间： 1、片内程序存储器 2、片外程序存储器 3、片内数据存储器 4、片外数据存储器 但在逻辑上，即从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间： 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC） 2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV） 3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX） 在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。 程序内存ROM 寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM 地址长度：16位 作用：存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是： 0000H ——系统复位，PC指向此处； 0003H ——外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口

0013H ——外中断1入口 001BH —— T1溢出中断入口 0023H ——串口中断入口 002BH —— T2溢出中断入口 内部数据存储器RAM 物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和SFR区。 作用：作数据缓冲器用。 下图是8051单片机存储器的空间结构图 程序存储器 一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设

计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时，程序从片内ROM开始执行，当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时，程序从外部存储器开始执行，例如前面提到的片内无ROM的8031单片机，在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意： 其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H 单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。 另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下： 0003H—000AH 外部中断0中断地址区。 000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。

51单片机外部存储器的使用

纠结了这么久，现在总算有点儿头绪了，先把它整理到这里先，有几点还是j经常被弄糊涂：地址和数据，地址/数据复用，地址的计算，总线的概念，执行指令跟脉冲的关系，哎呀呀，看来计算机组成和原理不看不行啊，得找个时间瞧瞧，过把瘾了解了解。。。 使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号，在读外部ROM是PSEN是低电平有效，以实现对ROM 的读操作。 由RD和WR信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。 ALE/PROG: 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 当访问外部存储器时，ALE作为锁存扩展地址的低8位字节的控制信号。 当访问外部数据存储器时，ALE以十二分之一振荡频率输出正脉冲，同时这个引脚也是EPROM编程时的编程脉冲输入端。] 当非访问外部数据存储器时，ALE以六分之一振荡频率固定输出正脉冲，8051一个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期，若采用6MHz的晶体振荡器，则ALE会发出1MHz的固定的正脉冲。因此它可以用来做外部时钟或定时。如果我们把这个功能应用与实际，可能给我们的设计带来简化，降低生产成本。 ALE脚是在使用MOVX、MOVC指令时才会变成有效（这些指令都使用到外部RAM或ROM 的地址。这些指令都有一个特点：地址和数据分时出现在P0口）。使用Ｃ写程序时，要使用它有效，可用访问内部RAM地址的方法。如：uVariable=*((char *)0x12C),把0x12C地址的内容给uVariable变量。这个过程有效的脚为ALE、RD。 这个信号线的信号生成是MCU硬件电路实现的，不可以人工控制。 在某些内置TOM的MCU里，可以关闭ALE信号输出，以降低EMI。

51单片机开发板使用手册

STU_MAIN单片机开发板使用手册 第一章STU_MAIN 单片机开发板简介 (2) 1.1 单片机开发板概述 (2) 1.2 单片机开发板载资源介绍 (2) 1.3 STU_MAIN 单片机开发板接口说明 (4) 1.4 如何开始学习单片机 (5) 第二章软件使用方法 ......................... . (6) 2.1 KEIL 软件的使用方法 (6) 2.2 STC-ISP 软件的安装与使用 (13) 2.3 使用USB 口下载程序时设置步骤 (18) 第三章STU_MAIN 开发板例程详细介绍 (21) 3.1 准备工作 (21) 3.2 安装STC-ISP下载程序 (21) 3.3 闪烁灯 (22) 3.4 流水灯 (23) 3.5 单键识别 (25) 3.6 利用定时器和蜂鸣器唱歌 (28) 3.7 DS18B20 温度测量显示实验 (31) 3.8 LCD1602 字符液晶显示 (36) 3.9 串口通讯实验 (39) 3.10 基于DS1302的多功能数字钟实验 (41) 3.11 EEPROM X5045 实验 (47)

第一章STU_MAIN 单片机开发板简介 1.1 单片机开发板概述 STU_MAIN 单片机开发板是经过精心设计开发出的多功能MCS-51 单片 机开发平台。该开发板集常用的单片机外围资源、串口调试下载接口于一身，可以让您在最短的时间内，全面的掌握单片机编程技术。该开发板特别适合单片机初学者、电子及通信等专业的课程设计以及电子爱好者自学使用。 STU_MAIN 单片机开发板可作为单片机课程的配套设备，课程从最基本的预备知识开始讲起，非常详细的讲解KEIL 编译器的使用，包括软件仿真、测定时间、单步运行、全速运行、设置断点、调试、硬件仿真调试、变量观察等，整个过程全部用单片机的C 语言讲解，从C 语言的第一个主函数MAIN 讲起，一步步一条条讲解每一个语法、每条指令的意思，即使对单片机一巧不通，对C 语言一无所知，通过本课程的学习也可以让你轻松掌握MCS-51 单片机的C 语言编程。全新的讲课风格，跳过复杂的单片机内部结构知识，首先从单片机的应用讲起，一步步深入到内部结构，让学生彻底掌握其实际应用方法，把MCS-51单片机的所有应用、每个部分都讲解的非常清晰明了，授课教师在教室前面用电脑一条一条写程序，旁边用STU_MAIN 单片机开发板逐个实验的演示，给学生解释每条指令的意思及原理，通过一学期的学习让学生完全掌握单片机的C 语言编程及单片机外围电路设计的思想。以实践为主、学生现场写程序、直接下载到开发板观察现象。 1.2 单片机开发板载资源介绍 一. STU_MAIN单片机开发板(串口直接下载程序) 本开发板以STC 公司生产的STC90C54RD+ 单片机做核心控制芯片,它是 一款性价比非常高的单片机，它完全兼容ATMEL 公司的51/52系列单片机，除此之外它自身还有很多特点，如：无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。 其次STC 公司的单片机内部资源比起ATMEL 公司的单片机来要丰富的多，它内部有1280 字节的SRAM、8-64K 字节的内部程序存储器、2-8K 字节的ISP 引导码、除P0-P3 口外还多P4 口(PLCC封装)、片内自带8路8位AD(AD 系列)、片内自带EEPROM、片内自带看门狗、双数据指针等。目前STC 公司的单片机在国内市场上的占有率与日俱增,有关STC 单片机更详细资料请查阅相关网站。 STU_MAIN单片机开发板可完全作为各种MCS-51单片机的开发板，用汇编语言或C 语言对其进行编程。当用STC 公司的单片机时，直接用后面介绍的串口线将开发板与计算机串口相连，按照STC 单片机下载操作教程便可下载程序，

51单片机新手入门实例详解

51单片机新手入门实例详解 1．硬件和软件准备 实验系统：EL89C单片机学习开发系统一套 电脑：具有标准串口的台式机或笔记本电脑，如果没有串口也可购买一条USB转串口线代替 工具软件：Keil uVision2（用于编写和编译源程序、仿真调试）； 光盘上非安装烧写软件，路径 \单片机EL89C\EL89C光盘\STC52单片机下载程序\\ （EL89C的编程控制烧写软件） 2．源程序编写和编译 EL89C的8个发光二极管负极通过限流电阻接入单片机的~端口，下面的范例程序可以使这8个发光二极管轮流点亮，形成流水灯效果。 我们使用的开发工具是Keil C51，是目前世界上最优秀、最强大的51单片机应用平台之一，它集编辑、编译、仿真调试于一体，支持汇编、C语言以及混合编程。同时具备功能强大的软件仿真和硬件仿真功能。 下面以一个简单的流水灯程序为例子来介绍Keil C51的使用方法： 2.1首先在硬盘上建立一个文件夹，命名为ledtest（当然可以是其他名字），为方便程序的编写 和调试，我们将调试过程中产生的文件都将放在这个目录中。 2.2启动Keil软件，点击菜单project，选择new project，然后选择你要保存的路径，输入工 程文件的名字，我们现在保存到刚才建立的ledtest目录中，工程文件命名为ledtest，然后点击保存。 2.3这时会弹出下面的对话框Select Device for Target，要求你为刚才的项目选择一个CPU。 我们选择Atmel的AT89C52，如图所示，选择AT89C52之后，右边一栏是对这个单片机的基本的说明，然后点击确定。

51单片机经典教程

单片机经典教程 目录
第一课 第二课 第三课 第四课 第五课 第六课 第七课 第八课 第九课 第十课 第十一课 第十二课 第十三课 第十四课 第十五课 第十六课 第十七课 第十八课 第十九课 第二十课 第二十一课 第二十二课 第二十三课 第二十四课 单片机的概述 单片机的硬件结构与开发过程 单片机的内部结构 一 半导体存储器 单片机的内部结构 二 工作寄存器 单片机的内部结构 三 时序与时钟 单片机的内部结构 四 并行口 单片机的内部结构 五 数据与地址 单片机的内部结构 六 特殊功能存储器 单片机的工作方式 单片机的寻址 单片机的指令 一 数据传递类指令 单片机的指令 二 数据传递类指令 单片机的指令 三 算术逻辑运算类指令 单片机的指令 四 控制转移类指令 单片机的指令 五 位及位操作指令 单片机的程序设计方法 单片机的定时 计数器 单片机的中断系统 单片机的定时/中断实验 一 单片机的定时/中断实验 二 键盘接口及编程方法 一 独立式按键 键盘接口及编程方法 二 矩阵式按键 单片机显示器接口及编程方法 数码管的静态扫描与编程方法 6 9 11 15 18 20 24 27 29 32 35 38 42 47 51 55 64 68 73 78 81 87 90 94
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第一课 单片机的概述
因为我们的主要课程是单片机的应用 本来不想讲解单片机的历史与发展 这话说现状更确切 些 但为了兼顾大多数朋友 我还是简单的介绍一下这方面的相关知识 一 单片机的由来 单片机 专业名称—Micro Controller Unit(微控制器件) 它是由大名鼎鼎的 INTEL 公司发明的 最早的系列是 MCS-48 后来有了 MCS-51 我们经常说的 51 系列单片机就是 MCS-51 micro controller system 它是一种 8 位的单片机 8 位是什么意思 我们以后再讲 后来 INTEL 公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司 不过 再小也有几个亿的销售/ 年哦 所以世界上就有许多公司生产 51 系列兼容单片机 比如飞利浦的 87LPC 系列 华邦的 W78 系列 达拉斯的 DS87 系列 现代的 GSM97 系列等等 目前在我国比较流行的就是美国 ATMEL 公司的 89C51 它是一种带 Flash ROM 的单片机 至于什么是 Flash ROM 我在这儿先不作介绍 等以后大家学到相 关的知识时自然就会明白 我们的讲座就是以该型号的单片机来作实验的 讲到这里 也许有的人会 问 我平时在各种书上看到全是讲解 8031 8051 等型号的单片机 它们又有什么不同呢 其实它们同 属于一个系列 只是 89C51 的单片机更新型一点(事实上,89C51 目前正在用 89S51 代替 我们的实验系 统采用就是 89S52 的 兼容 89C52) 这里随便说一下 目前国内的单片机教材都是以 8051 为蓝本的 尽管其内核也是 51 系列的 但毕竟 8051 的单片机已经属于淘汰产品 在市场上也很少见到了 所以由 此感叹 国内的高等教育是如此的跟不上时代的发展需要 这话可能会引起很多人的不满,所以大家别 说是我讲的哦 二 主要单片机的分类 接着上面的话题 再给大家介绍一下我们经常在各种刊物上看到的 AVR 系列和 PIC 系列单片机是 怎么回事 以便让大家对单片机的发展有一个较全面的认识 在没有学习单片机之前 这是一个令很多 初学者非常困惑的问题 这么多的单片机我该先学哪一种呢 AVR 系列单片机也是 ATMEL 公司生产的一种 8 位单片机 它采用的是一种叫 RISC 精简指令集单 片机 的结构 所以它的技术和 51 系列有所不同 开发设备也和 51 系列是不通用的 它的一条指令的 运行速度可以达到纳秒级 即每秒 1000000000 次 是 8 位单片机中的高端产品 由于它的出色性能 目前应用范围越来越广 大有取代 51 系列的趋势 所以学完了 51 系列的 看来必须学会 AVR 的才行 可叹知识爆炸 人生苦短 说完了 AVR 的 再来说说另一种--PIC 系列单片机 它是美国 MICROCHIP 公 司 唉 又是老美 叫微芯公司的生产的另一种 8 位单片机 它采用的也是 RISC 的指令集 它的指令 系统和开发工具与 51 系列更是不同 但由于它的低价格和出色性能 目前国内使用的人越来越多 国 内也有很多的公司在推广它 不过它的影响力远没有 51 系列的大 所以作为初学者 51 系列当然是首 选 以上几种只是比较多见的系列 其实世界上还有许多的公司生产各种各样的单片机 比如 MOTOROLA 的 MC68H 系列 老牌的单片机 TI 的 MSP430C 系列 极低功耗的单片机 德国的西门子 SIEMENS 等等 它们都有各自的结构体系 并不与 51 系列兼容 为了不搞大家的脑筋 这里就不介绍了 等大 家入了门以后自己去研究它吧 我们还是回来了解一下 51 系列单片机到底是个什么东西 它有那些部 分组成 请接着往下看 三 单片机的结构及组成 单片机到底是一种什么 DD 它究竟能做什么呢 其实它就是一种能进行数学和逻辑运算 根据不 同使用对象完成不同控制任务的面向控制而设计的集成电路 此话好象有点绕口 没关系 大家都应该 知道我们经常使用的电脑吧 在电脑上 我们可以用不同的软件在相同的硬件上实现不同的工作 比如 我们用 WORD 可以打字 用 PROTEL 可以设计图纸等等 单片机其实也是如此 同样的芯片可以根据我们 不同的要求做出截然不同的产品 只不过电脑是面向应用的 而单片机是面向控制的 比如控制一个指
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MCS-51单片机存储器的扩展

第八章MCS-51单片机存储器的扩展 第一节MCS-51单片机存储器的概述 (一)学习要求 1、熟悉MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构 2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。 （二）内容提要 1、三总线的扩展方法 单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。为此，应扩展其功能。 MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。三总线是指地址总线、数据总线、控制总线。 1）地址总线 MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，寻址范围为64K。 地址信号：P0 作为地址线低8 位，P2 口作为地址线高8 位。 2）数据总线 MCS-51 单片机的数据总线宽度为8 位。 数据信号：P0 口作为8 位数据口，P0 口在系统进行外部扩展时与低8 位地址总线分时复用。 3）控制总线 主要的控制信号有/WR 、/RD 、ALE 、/PSEN 、/EA 等。 2、系统的扩展能力 MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。 １）线选法 线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。 ２）全地址译码法 由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。采用译码法的目的是减少各部件所占用的地址空间，以增加扩展部件的数量。 ３）译码器级连 当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选． ４）译码法与线选法的混合使用 译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号． （三）习题与思考题 1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。

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第八章 MCS-51单片机存储器的扩展 第一节 MCS-51单片机存储器的概述 (一学习要求 1、熟悉 MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构 2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。（二）内容提要 1、三总线的扩展方法 单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。为此，应扩展其功能。 MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。三总线是指地 址总线、数据总线、控制总线。 1）地址总线 MCS-51 单片机地址总线宽度为 16 位，寻址范围为 64K。 地址信号： P0 作为地址线低 8 位， P2 口作为地址线高 8 位。 2）数据总线 MCS-51 单片机的数据总线宽度为 8 位。 数据信号： P0 口作为 8 位数据口， P0 口在系统进行外部扩展时与低 8 位地址总线分时复用。 3）控制总线 主要的控制信号有 /WR 、 /RD 、 ALE 、 /PSEN 、 /EA 等。

2、系统的扩展能力 MCS-51 单片机地址总线宽度为 16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。 １）线选法 线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。 ２）全地址译码法 由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。采用译码法的目的是减少各部件所占用的 地址空间，以增加扩展部件的数量。 ３）译码器级连 当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选． ４）译码法与线选法的混合使用 译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号． （三）习题与思考题 1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。

51单片机存储器结构介绍

MCS-51单片机存储器结构 从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间： 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC） 2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV） 3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX） 在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产生不同的存储器空间的选通信号。 【程序内存ROM】 寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1，寻址内部ROM； EA = 0，寻址外部ROM 地址长度：16位 作用：存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是： 0000H ——系统复位，PC指向此处； 0003H ——外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口 0013H ——外中断1入口 001BH —— T1溢出中断入口 0023H ——串口中断入口 002BH —— T2溢出中断入口 【内部数据存储器RAM】 物理上分为两大区：00H ~ 7FH（低128单元用户RAM 和高128单元SFR区） 作用：作数据缓冲器用。

一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。（对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。）对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC 值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时，程序从片内ROM开始执行，当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时，程序从外部存储器开始执行，例如前面提到的片内无ROM的8031单片机，在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意： 其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H 单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。 另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下： 0003H—000AH 外部中断0中断地址区。 000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。 0013H—001AH 外部中断1中断地址区。 001BH—0022H 定时/计数器1中断地址区。 0023H—002AH 串行中断地址区。 可见以上的40个单元是专门用于存放中断处理程序 的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各 自的中断区去执行程序。从上面可以看出，每个中断服 务程序只有8个字节单元，用8个字节来存放一个中断 服务程序显然是不可能的。因此以上地址单元不能用于 存放程序的其他内容，只能存放中断服务程序。但是通 常情况下，我们是在中断响应的地址区安放一条无条件 转移指令，指向程序存储器的其它真正存放中断服务程 序的空间去执行,这样中断响应后，CPU读到这条转移指 令，便转向其他地方去继续执行中断服务程序。 右图是ROM的地址分配图： 从图中大家可以看到，0000H-0002H，只有三个存储单 元，3个存储单元在我们的程序存放时是存放不了实际意义的程序的，通常我们在实际编写程序时是在这里安排一条ORG指令，通过ORG指令跳转到从0033H开始的用户ROM区域，再来安排我们的程序语言。从0033开始的用户ROM区域用户可以通过ORG指令任意安排，但在应用中应注意，不要超过了实际的存储空间，不然程序就会找不到。

51单片机应用程序大全

#include #define GPIO_DIG P0 sbit LSA=P2^2; sbit LSB=P2^3; sbit LSC=P2^4; unsigned char code DIG_CODE[17]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F的显示码 unsigned char DisplayData[8]; //用来存放要显示的8位数的值 void DigDisplay(); //动态显示函数 /****************************************************************************** * * 函数名: main * 函数功能: 主函数 * 输入: 无 * 输出: 无 ******************************************************************************* / void main(void) { unsigned char i; for(i=0;i<8;i++) { DisplayData[i]=DIG_CODE[i]; } while(1) { DigDisplay(); } } /****************************************************************************** * * 函数名: DigDisplay * 函数功能: 使用数码管显示 * 输入: 无 * 输出: 无 ******************************************************************************* / void DigDisplay() { unsigned char i;

为什么都喜欢用51单片机

为什么都喜欢用51单片机？ 为什么我们学的是51单片机？为什么在中国无论是工程师还是大学教师还是大学生都喜欢用51单片机？原因有以下几点：1.由于51内核(指具有8051cpu的单片机)具有大量的资料，有很多的种类，所以受到了人们的喜爱，是初学者能够收到事半功倍的学习效果。真的是这个样子吗?或许在20年前是这个样子是这个原因，因为那事没有别的东西可以学。2.但似乎不是这样子的原因，因为虽然51单片机有很多的种类，新的产品也集成了很多更有用，更简洁的功能，但是人们还是最最钟情于功能最少操作比较复杂的51单片机—AT89S51单片机(ATMEL的早期产品)。3.下面我们分析一下51单片机应用广泛的真正原因：在分析原因之前先讨论一下几个问题(1)51单片机是神马时间进入市场的?答：51单片机是上个世纪70年代发展80年代被广泛应用的单片机。(2)同时期还有其他的竞争产品吗?答：有还有Zliog 公司的z80单片机，但是不久就因为公司的策略原因退出了市场(网上说的)。(3)下面说只要问题，现在工作在公司前线和学校的教育与前线的工作者现在多大年纪?答：40岁左右。 (4)现在40多岁的工作者在20年前在做什么?答：在上大学而且大学里开设的可就是51单片机。(5)毕业之后他们去干了些啥?答：一部分去公司工作了，就是现在的一线工程师，

另一部分留校任教了，就是现在工作在教育一线的我们敬爱的老师。(6)现在他们还还在用什么?答：大部分还是在用51单片机，在公司工作的工程师们还在用51极力的做着自己的项目，只有在竞争十分激烈的公司遇到51完不成的项目时才会想着去找一个功能更强大的单片机，所以工程师中有一部分会使用其他的单片机。而老师就不一样了做的工程不是很多也不是很大竞争也不是很激烈所以他们会的51单片机就足可以应付，所以他们的知识体系没有更新，直到今天他们在教我们，以至于我们学的是他们在20年前学的东西。这才是为什么我们什么还在学习51单片机的真正原因。再说说51单片机真的很简单那很容易入门吗，真的可以事半功倍吗，我个人认为不是这样，因为现在的好多单片机都比51单片机入门，例如：AVR单片机操作更简单，片上外设更丰富，PIC单片机有更精简的指令集有33、35、58条指令(视单片机的级别而定)，属精简指令集。而51系列有111条指令，AVR单片机有118条指令。这个现状正在慢慢的改变，因为40岁的工作者正在慢慢老去，20岁的我们才是未来的主宰，20岁的我们也学会了更多的单片机，51内核的：STC全系列C8051F全系列肥1内核单片机:AVR PIC MSP430 还有更高级的ARM内核的单片机等等。

51单片机常用语句

51单片机常用语句1、定时器中断 {TMOD=0X01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;} void time() interrupt 1 { TMOD=0X01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; t0++; } 2、延时子程序 void delay(int z); void delay(int z) { int x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=100;y>0;y--); } 3、数码管显示数字表 []={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77}; 4、数码管位选兼&LED从左至右 []={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; 显示子程序 4位数 void dispaly(int s); {

for(shu=9999;shu>0;shu--) { {qian=shu/1000;bai=shu%1000/100;shi=shu%100/10;ge=shu%10;} for(i=0;i<278;i++) { duan=1; P0=duanxuan[qian]; duan=0; P0=0xff; wei=1; P0=0xef; wei=0; delay(1); duan=1; P0=duanxuan[bai]; duan=0; P0=0xff; wei=1; P0=0xdf; wei=0; delay(1); duan=1; P0=duanxuan[shi]; duan=0; P0=0xff; wei=1; P0=0xbf; wei=0; delay(1); duan=1; P0=duanxuan[ge]; duan=0; P0=0xff; wei=1; P0=0x7f; wei=0; delay(1); } } }

80C51单片机存储器的扩展

接口技术 课程设计说明书 设计题目80C51单片机存储器的扩展 指导教师： 设计者： 系别： 班级： 学号： 机械工程学院班学生课程设计题目： 80C51单片机存储器的扩展

一、课程设计工作日自年月日至年月日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主 要参考资料等） 1、目的及意义 (1)巩固及深化《单片机原理及应用》课程的理论知识，培养，分析，解决实际问题的能力。 (2)掌握80C51系统的总线构成，能根据题目要求确定设计思路、绘制所需的硬件电路图。 2、主要内容 用两片Intel2732为80C51单片机扩展一个8KB的外部程序存储器，要求使用73LS138译码器，地址范围为B000H～CFFFH,请连线并写明扩展步骤。 3、基本要求 （1）熟悉各芯片的使用方法和注意事项。 （2）绘制电路原理图 （3）答辩 4、主要参考资料 单片机基础及应用，赵巍，冯娜，马苏常，刘玉山等，清华大学出版社，2009年 指导教师签字：教研室主任签字： 分析题目： 根据题意知用2片Intel2732给80C51单片机扩展8KB的外程序存储器，分配的地址范

围为B000H~CFFFH，分别采用线选法和译码法。 2732以HMOS-E(高速NMOS硅栅)工艺制成，24脚双列直插式,为4KB容量，地址线12条A0～A11；，数据线8条D0～D7，远为片选端，低电平有效，OE／VPP是输出允许信号，低电平有效，该引脚在编程时也作为编程电压VPP的输入端。VCC为十5V电源，GND 为地。（参考《微型计算机原理及应用》） 由于80C51单片机对外没有专用的地址总线（AB），数据总线(DB)和控制总线(CB)，那么在进行系统扩展时，首先需要扩展系统的三总线。 1地址总线：(address bus AB)（《参考单片机基础及应用》P81） 1）AB的特点 地址总线用来传递地址信号，用于外扩展储存单元和I/O端口地址。 地址总线总是单向的，因为地址信号只能从单片机向外传送。 一条地址线提供一位地址，所以地址线的数目决定可寻址储存单元的数目。 2）80C51单片机的地址总线的构成 80C51单片机的地址总线宽度为16位，故可寻址范围为256=64KB. 其中低八位A0~A7由P0口提供，高8位A8~A15由P2口提供。 通过80C51的引脚ALE可实现对外地址总线的扩展。 2数据总线（adta bus,DB）(《参考单片机基础及应用》P82) 1）DB的特点 数据总线用于传送数据，状态，指令和命令。 数据总线的位数应与单片机字长一致。 数据总线是双向的，即可以进行两个方向（读、写）的数据传送。 2）80C51单片机的数据总线的构成 80C51单片机的数据总线由P0口提供，起宽度为8位，该口为三态双向口，是应用系统中使用最为频繁的通道， 数据总线要连到多个连接的外围芯片上，而在同一时间里只能够有一个是有效的数据传送通道。 3控制总线（control bus,CB）（《参考单片机基础及应用》P82） 1）CB的特点 控制总线包括片外系统扩展用控制线和片外信号对单片机的控制线。 2）80C51单片机的控制总线的构成 系统扩展用控制线有WR,RD,PSEN,ALE和EA。 WR,RD：用于片外数据存储器（RAM）的读，写控制。当执行片外数据存储器操作指MOVX 时，这两个控制信号自动生成。 用于片外程序存储器(EPROM)的“读”数控制。 ALE:用于锁存P0口输出的低8位地址数据的控制线。 EA:用于选择片内或片外程序存储器。当EA=0时，只访问外部程序存储器，不论片内有无程序存储器。当EA=1时，先访问片内程序存储器，当片内ROM访问完毕，自动转到片外ROM 继续执行程序。 常用的译码芯片有：74LS193和74LS138等，它们的CMOS型芯片分别是74HC139和74HC138。这里用到的是74LS138芯片，它有3个“选择输入端”C,B.A，它可以选择8个输出线Y0~Y7。当C，B，A的信号组合选择到某个输出线为低电平。74LS138还有3个“使能输入端”G1，当其有效时，即时译码器才能正常工作。