单片机复习PPT课件.ppt

.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章,绪 论,本章重点：,1.单片机的发展及应用,2.常用单片机系列简介,主要内容：,本章主要介绍单片机的发展，基本的结构和特点；常用的单片机系列，单片机的应用模式和领域等。,1,.,单片机有两种基本结构形式：,一种是将程序存储器和数据存储器合用一个存储空间的结构，称为,普林斯顿,(Princeton)结构,或称,冯,诺依曼结构,；,另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为,哈佛,(Har-vard)结构,。,Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的都是,哈佛结构,。,单片机的中央处理器,(CPU)和通用微处理器基本相同，只是增设了,“,面向控制,”,的处理功能。,总线构成,二、单片机的一般结构及特点,第一节,2,.,第二章,MCS-51单片机的硬件结构与工作原理,本章重点：,1.,MCS-51系列单片机存储器结构特点,2.单片机特殊功能寄存器的作用,3.不同场合下单片机引脚的复用功能,4.单片机的位处理功能及其作用,主要内容：,本章主要介绍MCS-51系列的8051的基本结构、工作原理以及存储器结构。介绍了并行I/O端口P0、P1、P2、P3口的基本工作原理和操作特点。MCS-51单片机的中断系统概述及中断的处理过程,3,.,一、,MCS,51单片微机的硬件组成,MCS,51系列单片机的主要特性如下：,8,位字长,CPU,和指令系统。,一个片内时钟振荡器和时钟电路。,64K,外部数据存储器的地址空间。,64K,外部程序存储器的地址空间。,32,条双向且分别可位寻址的,I,O,口线。,128,字节的片内,RAM(52,子系列为,256,字节,),。,2,个,16,位定时器计数器,(52,子系列为,3,个,),。,具有,2,个优先级的,5,个中断源结构,(52,子系列有,6,个,),。,一个全双工串行口。,1,个布尔处理器。,第一节,MCS-51单片机的基本组成,第一节,4,.,采用,40脚双列直插式封装的MCS5l系列单片机引脚图：,1、电源线和时钟信号线共4根,VCC，GND,电源和地,+5V电源供电，,XTAL1(19脚),时钟振荡器输入端；,XTAL2(18脚),时钟振荡器输出端；,2、控制线6根,RST,复位信号，晶振工作后,2个机器周期的高电平复位CPU.,ALE,地址锁存信号访问外部存储器时该信号锁存低,8位地址；无RAM时，ALE为晶振6分频；,PSEN,外部程序存储器读从程序存储器中取指令或读取数据时，该信号有效。,EA,程序存储器有效地址，,EA=1从内部开始执行程序；EA=0从外部开始执行程序；,3、I/O口线32根,MCS-51系列单片机P0、P1、P2、P3共32位，对应着芯片的32根引脚。,二、,MCS,51单片机的管脚功能,1234567891011121314151617181920,4039383736353433323130292827262524242221,8031,8051,8751,89C51,VCC,VSS,XTAL2XTAL1,RST,P0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7,P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7,P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0,ALE,P3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7,EA,第一节,5,.,有关,CPU时序的概念,振荡周期,状态周期,P,1,P,2,S,1,P2,机器周期,机器周期,指令周期,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,1,S,2,S,4,S,5,S,3,S,6,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,1,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,P,2,XTAL2,(OSC),1、振荡周期,晶振周期，外接晶振一般为,6MHz或12MHz,2、状态周期,为振荡周期的,2倍,3、机器周期,为,6个状态周期，12个振荡周期，执行指令以机器周期为基本单位,4、指令周期,CPU执行一条指令所需的时间，需14个机器周期,第一节,6,.,1、若外接晶振 f,OSC,=12MHz时：,振荡周期,1/6MHz1/6s 0.167s,状态周期 2(1/6s)=0.334s,机器周期,12(1/6s)=2s,指令周期,28s,时钟参数,振荡周期,1/12MHz1/12s0.0833s,状态周期2(1/12s)=1/6s0.167s,机器周期,12(1/12s)=1s,指令周期,14s,2、若外接晶振 f,OSC,=6MHz时：,第一节,7,.,第二节 存储器组织与操作,存储器,程序存储器：存放程序和表格常数,数据存储器：存放中间结果，采集数据等,256B,片内,RAM,片外,RAM,程序存储器,64K,RAM,片内片外,数据存储器,64K,ROM,片内片外统一编址的,64K程序存储器,64K片外数据存储器,256B片内数据存储器,哈佛结构,8031无片内ROM,8051有4K片内ROM,最大配置,0000H,FFFFH,0000H,FFFFH,00H,FFH,第四节,8,.,8031/8032无片内ROM，需外部扩展,不同型号的单片机,8051/8751片内有4KROM/EPROM,0000H,FFFFH,0000H,FFFFH,00H,FFH,256B,片内,RAM,片外,RAM,64K,64K,片外,EA=0,EA=1,0000H,FFFFH,0000H,FFFFH,00H,FFH,256B,片内,RAM,片外,RAM,64K,60K,片外,片内,0FFFH,1000H,片外,60K,片内,4K,第四节,9,.,特殊功能寄存器,1、堆栈指针SP,（,81H）,Stack Pointer,，是一,8位专用寄存器，8位指针。,堆栈是一个特殊的存储区，设在片内RAM中，,复位时SP=07H。,2、数据指针DPTR,（,82H、83H）,16位寄存器，存放16位地址，可分为DPH和DPL两个8位寄存器使用。DPTR主要用于操作片外RAM。,3、I/O口P0,P3,专用寄存器,P0,P3是输入输出端口P0,P3的锁存器。I/O口的操作没有专用指令，用操作RAM的指令。,4、程序计数器PC,Program Counter,，是一个,16位的指针，存放将要执行指令的地址。用户不可读写它，复位时PC=0000H。,第四节,10,.,第三节 中断及中断源,一、中断（,Interrupt),1、CPU在执行程序时，CPU以外的设备请求停止现程序的执行，转去处理外设事件，处理后再回到原地执行，这一过程叫中断。,主程序,转移,中断程序,返回,断点,2、中断流程,继续,与子程序调用相似,但有本质的区别,第五节,11,.,wyx,第三章,MCS-51单片机的指令系统,本章重点：,1.指令的寻址方式,2.指令功能及使用方法,12,.,一、立即寻址,第一节,MCS51单片机的寻址方式,寄存器中,存储器中,数据存储器RAM或程序存储器ROM,操作数在哪里？,外部设备中,可以在指令中给出操作数或给出操作数的地址,把指令访问（或获得）操作数的方式，称为寻址方式,指令中直接给出,MOV A，#30H ；把立即数30H送给A,操作数就在指令中，称为立即数，用,#号标识。,有,7种寻址方式,第一节,13,.,二、直接寻址,指令中直接给出操作数所在的地址，,用于访问片内,RAM,MOV A，30H,；将片内,RAM中30H单元的内容给A,用直接寻址可以访问片内,RAM的低128字节单元、位地址空间及SFR，且位地址空间和SFR只能用直接寻址。,三、寄存器寻址,操作数在寄存器中，指令中给出存放操作数的寄存器,A、B、DPTR、R0R7,MOV A，R2,；将,R2中的内容给A,设,30H单元中为,05H,（A）=？,MOV A，#30H,MOV R2，#0A5H,MOV A，R2,程序执行后,A=？,第一节,14,.,指令中通过寄存器给出操作数所在的,地址,，即寄存器中存放的是操作数的地址，还不是要找的操作数，称为,指针方式,间接寻址用于访问,RAM，,包括片内,RAM和片外RAM,能用于寄存器间接寻址的寄存器有：,四、寄存器间接寻址,MOV 30H，#0FFH,MOV R0，#30H,MOV A，R0,R0，R1,8位指针，主要用于访问片内RAM,DPTR,16位指针，主要用于访问片外RAM,程序执行后,A=？,30H,31H,32H,片内,RAM,FFH,XXH,XXH,(R0),A,FFH,R0,30H,例,第一节,15,.,MOV DPTR，#2000H,MOVX A，DPTR,程序执行后,A=？,2000H,2001H,2002H,片外,RAM,50H,XXH,XXH,(DPTR),A,50H,DPTR,2000H,片外,RAM的操作,五、变址寻址（基址加变址寻址）,以DPTR或PC为基址寄存器，A为变址寄存器，两者相加后的地址作为有效地址的寻址方式。,MOVC A，A+DPTR （查表）,MOVC A，A+PC （查表）,JMP A+DPTR （散转）,例,第一节,16,.,MOV A，#04H,MOV DPTR，#2000H,MOVC A，A+DPTR,程序执行后,A=？,ROM,(DPTR),A,55H,变址寻址,用于访问程序存储器，只读，不能写。,有效地址的计算：,(DPTR+A),(PC+A),55H,5CH,4BH,6DH,3AH,2000H,2001H,2002H,2003H,2004H,2004H,(DPTR+A),A、DPTR可以赋值，但PC不能赋值，由程序执行后PC当前值决定PC值，自动产生。,注意,55H,第一节,17,.,相对跳转指令都是相对寻址,以,PC当前值为基础，加上指令中给出的偏移量作为转移地址,六、相对寻址,相对寻址用于修改,PC值，实现程序的分支转移,例如:SJMP 08H ；PCPC+2+08H,偏移量为一个,8位带符号补码，范围为+127128,转移的目的地址,=PC当前值+偏移量,LP：,CPL P1.0,LCALLDELAY,SJMP LP,一般用符号地址表示,PC当前值,=指令地址+指令字节数,第一节,18,.,七、位寻址,指对能位寻址的片内RAM区（20H2FH）、可位寻址的SFR进行位操作的寻址方式。,位地址表示,MOV C，20H ；将20H位内容给CY,SETB P1.7 ；置1，P1.7=1,CLR P1.7 ；清0，P1.7=0,MOV 20H，C ；CY的内容给20H位,1）直接位地址,20H,2）位名称,C、F0、OV,3）专用寄存器+位序号,P1.0,4）单元地址加序号,80H.6,位地址与字节地址完全一样，由指令区分,指令中有多个操作数，可能有多种寻址方式,内部,RAM与内部I/O口统一编址，外部RAM与外部I/O口统一编址，用相同的操作指令。,注意,第一节,19,.,一、指令格式,操作码,指出,CPU要做的操作代码,操作数,指出要操作的对象,例如：,ADD A，#05H,操作码,操作数,单字节指令,操作码和操作数在同一个字节中,双字节指令,操作码一个字节，操作数一个字节,三字节指令,操作码、操作数、操作数,MCS-51汇编语言语句的表示：,START：MOV A，#05H ；把05H给A,标号,操作码,操作数,注释,指令组成：,第二节,MCS51单片机的指令分类,20,.,START：MOV A，#05H ；把05H给A,标号,操作码,操作数,注释,1）标号,符号地址，字母开头，由,16个字母组成，以冒号结束,2）操作码,指令助记符，后跟空格作分隔符,3）操作数,有多个操作数时，先目的操作数，后源操作数，用逗号分开,4）注释,说明解释作用，以分号开头,包括,4个域（或称为字段），用分隔符隔开,21,.,指令系统：,1、栈操作指令（隐含的SP是寄存器间接寻址），是一种数据传输操作，用SP为指针，MCS-51的堆栈是向上生成的（压栈时，SP增加；弹出时，SP减少）。压栈时，栈指针先加1，再传送；弹出时，先传送，再将栈指针减1。,2、对外部数据存储器或I/O口进行读/写操作时，只能使用寄存器间接寻址方式，指令助记符用MOVX，其地址指针可用DPTR也可用Ri，这时高位地址可通过P2口传送，即执行这种指令之前，需将高位地址送到P2口锁存器。,22,.,指令系统：,输入指令：MOVX A,DPTR,MOVX A,R0,MOVX A,R1,输出指令：MOVX DPTR,A,MOVX R0,A,MOVX R1,A,特点：用于片外RAM和扩展IO口的输入输出数据，都要经过累加器中转。,23,.,指令系统：,3、MCS-51指令系统中提供了两条极为有用的查表指令，用户可以将常数以表格的形式存在程序存储器中，通过查表指令访问，把相应常数取出。,MOVCA，A+PC,MOVCA，A+DPTR,MOVC A，A+PC,是以PC为基地址，加上变址寄存器A中的内容（为无符号数），形成操作数的地址，把该地址单元的内容送到累加器A中。,注意：指令执行后，PC的内容不变，仍指向下一条指令的第一个字节。,24,.,指令系统：,MOVC A，A+DPTR,这以DPTR为基地址，加上变址寄存器A中的内容（为无符号数），形成操作数的地址，把该地址单元中的内容送到累加器A 中。指令执行后，DPTR的内容不变。,25,.,软件延时,例,1：,CPU执行指令消耗时间来延时，一般要用多重循环嵌套实现。内循环执行完，外循环执行一次。,解,:,软件延时,10ms，设f,osc,=12MHz，T,机器,=1us,ORG0000H,MOV R3，#10 ；外循环10次,LP1：MOV R2，#0FFH ；内循环255次,LP2：NOP ；1T,NOP ；1T,DJNZ R2，LP2 ；2T,DJNZ R3，LP1 ；2T,END,内循环,外循环,内层循环时间：,t1=4255=1020us,外层循环时间：t2=（2+1020+2）10=10240us,10ms,计算：,26,.,数据传送,例,2,将片内RAM40H单元开始存放的数据块50个字节传送到片外RAM4000H单元开始的50个单元中。,设两个指针，指向两个数据块,解,:,1、确定算法,DPTR指向片外RAM首地址,R0指向片内RAM首地址,设一个计数器,R7,XX,4000H,4001H,4002H,XX,XX,片外,RAM,XX,40H,41H,42H,XX,XX,片内,RAM,R0,DPTR,27,.,ORG 0000H,MOV R0，#40H ；设指针,MOV DPTR，#4000H ；设指针,MOV R7，#50 ；设计数器,LOOP：MOV A，R0 ；取数,MOVX DPTR，A ；存数,INC DPTR ；移指针,INC R0 ；,DJNZ R7，LOOP ；循环,SJMP$,END,开始,设指针，赋初值,取片内数,A,存到片外,R7-1=0？,N,Y,结束,移指针,2、流程图,3、源程序,片内到片外,28,.,ORG 0000H,MOV R0，#40H ；设指针,MOV A，#10H ；初始值,MOV R7，#10H ；设计数器,LOOP：MOV R0，A ；存A的值,INC R0 ；移指针,INC A ；修改A的值,DJNZ R7，LOOP ；循环,SJMP$,END,开始,设指针，赋初值,存,A的值,移指针,R7-1=0？,N,Y,结束,修改,A的值,循环置数程序,将片内RAM40H4FH单元依次写入10H1FH。,11H,40H,41H,42H,10H,12H,片内,RAM,R0,R0指向40H，R7=10H，A=10H,29,.,第四章,单片机定时,/计数器及其使用,本章重点：,1.定时器的结构和工作原理,2.定时器的工作方式,主要内容：,本章主要介绍结构和工作原理，定时器的控制，定时器的应用以及定时器的工作方式等。,30,.,第二节 定时器的控制,一、工作方式寄存器,TMOD,TMOD用来设置定时器的工作方式，字节地址为89H,低四位用于,T0，高四位用于T1,1、M1 M0 为工作方式选择位,0 0 方式0 13位定时/计数器,0 1 方式1 16位定时/计数,1 0 方式2 一个8位自动重装载定时/计数器,1 1 方式3 T1不工作，T0分为两个8位定时器,定时器,T1,定时器,T0,GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0,D7,D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,TMOD,(89H),31,.,第四节 定时器的应用,一、初始化,1、确定工作方式，对TMOD赋值,2、定时器赋初值，写入TH0、TL0或TH1、TL1,3、开放中断，给IE赋值，EA、ET0、ET1,4、启动定时器工作，给TR0、TR1置1,二、初值计算,1、计数方式时：,初值：X=2,n,-计数值 （n为位数，8、13、16）,2、定时方式时：,初值计算：（溢出值,2,n,-初值）周期=计数值周期,计数值周期=定时时间,一个机器周期=12/晶振频率,晶振频率=12MHz时，一个机器周期=12/12MHz=1,s,晶振频率=6MHz时，一个机器周期=12/6MHz=2,s,32,.,方式寄存器：,TMOD P114控制寄存器：TCON P114,方式,0：13位CTC：,定时范围：2us-16.384ms (fosc=6MHz),为加1计数器，初值用补码装入；重复计数/定时，必须重新置初值。,方式1：16位CTC：,定时范围：2us-131.072ms(fosc=6MHz),其余与方式0相同,方式2：8位CTC：,定时范围：2us-512us(fosc=6MHz),当重复定时计数时会自动恢复初值并重新启动,33,.,方式,3：只适用于T0,此时,T0分成两个独立的8位计数器TL0和TH0，其中TL0可作为定时/计数，并占用了T0的所有控制位C/T、GATE、TR0、INT0、TR0、TF0,而TH0只能为定时器，并占用了T1的中断资源TF1和T1的启动位TR1。,所以T0为方式3时，T1的控制条件只有两个：C/T和M1、M0且不能使用中断。这时T1一般作为波特率发生器。,溢出值,2,n,初值,定时计数值,34,.,第五章,MCS51单片机的串行接口,本章重点：,1.MCS-51单片机串行接口的工作原理及工作方式,2.MCS-51单片机串行接口应用程序设计方法,主要内容：,1.串行通信概述,2.MCS-51单片机串行通信接口的结构,3.MCS-51单片机串行通信的工作原理及其工作方式,4.MCS-51单片机串行接口应用编程,35,.,二、串行口控制寄存器,SM0 SM1:串行口操作模式选择位.可以确定串行口的四种模式之一(如下表);,SM0,SM1,SM2,REN,TB8,RB8,TI,RI,SM0 SM1,模式,功 能,波特率,0 0,0,同步移位寄存器模式,Fosc/12,0 1,1,8位异步通信UART,可变,1 0,2,9位异步通信UART,Fosc/64或/32,1 1,3,9位异步通信UART,可变,36,.,四种工作方式：,（,1）方式0,为移位寄存器I/O方式，数据从RXD端串行输入或输出，同步信号从TXD端输出，波特率固定为fosc/12，数据以8位为一帧，先低位后高位依次传送。（具体应用见课件的例1）,（2）方式1,为8位的异步通信接口，传送一帧信息为10位，其中1位为起始位（0），8位数据位（低位在前），1位停止位（1）。,37,.,四种工作方式：,（,3）方式2,为9位的异步通信接口，传送一帧信息为11位，其中1位为起始位（0）、1位停止位（1）、9位数据位（8位再加上1位附加的可编程为0或1的第九位数据位,在,RB8或TB8）。,该方式特别适用于多机通信。,38,.,四种工作方式：,（,4）方式3,与方式2完全类似，唯一的区别是方式3的波特率可变。,该方式也适用于多机通信。,39,.,有关的专用寄存器：,串行控制寄存器,SCON(98H),注意主从多机通信控制位SM2的用法：当SM2=1时，只有接收到的第9位数据为,“,1,”,，接口才会把收到的数据装入,SBUF和TB8，并置位RI。主从多机通信时约定地址字节的第9位为1，数据字节的第9位为0。,串行通道数据缓冲器：SBUF (99H),接收和发送数据缓冲器各有一个，共用一个地址,40,.,要点：,1）,理解串行控制寄存器的格式定义：,工作方式（,SM0，SM1的组合）的设置，多机通信的控制位（SM2）的用处，REN，TB8，RB8的意义。,2）,熟悉,4种工作方式的特点,3）,串行通信的数据发送和接收,发送指令：,MOV SBUF，A,或 MOV SBUF，direct,接收指令：MOV A，SBUF,或 MOV direct，SBUF,发送启动：执行上述指令后，当发送的数据被置入发送缓冲器SBUF后，则自动启动发送。,41,.,串行中断：,当一帧数据通过移位寄存器发送完毕后，发送中断标志位TI被置，向CPU提出中断请求，此时可再装入下一个发送数据。发送中断标志位TI必须用软件清零。,当接收到一帧数据时，数据被装入接收缓冲器SBUF，接收中断标志位RI被置，向CPU提出中断请求，通过MOV指令对接收缓冲器SBUF进行访问，即可得到接收数据。接收中断标志位RI必须用软件清零。,42,.,多机通信原理：,通信协议,:通信由主机发起，先发地址帧，后发数据帧。地址帧必须被各分机收到，数据帧只能由被呼叫的分机所接收。,要点,1：,理解,SM2的作用，RB8和TB8的由来。,SM2=1时，为有条件接收。收到的附加位为1时，移位寄存器1字节的数据才能被置入接收缓冲器，附加位置入RB8，RI被置1。收到的附加位为0时，移位寄存器1字节数据不会被置入接收缓冲器，RB8，RI均为0，1帧数据丢失。SM2为0时，则为无条件接收。无论收到的附加位为0为1，都置入RB8，移位寄存器的1字节数据被置入接收缓冲器，RI被置。发送的串行数据中附加位由TB8设定。,43,.,多机通信原理：,要点,2：让分机的接收状况由SM2来控制。,接收主机地址帧时，分机,SM2=1，处于条件接收，当地址帧的,附加位,=1，所以各分机都能收到。被呼叫的分机判断被呼叫后，置SM2=0，无条件接收主机数据，而其它SM2=1的分机则收不到数据帧。,44,.,第六章,MCS-51单片机的系统扩展,本章重点：,1.系统扩展的方法,2.地址译码与分析方法,主要内容：,1.MCS-51单片机系统扩展的基本概念,2.程序存储器扩展技术,3.数据存储器扩展,45,.,本章目录,第一节,单片机系统扩展的一般方法,第二节,程序存储器的扩展,第三节,数据存储器的扩展,第四节,小结,46,.,第一节 单片机系统扩展的一般方法,扩展输入输出口（,I/O口）,扩展程序存储器（,ROM）,扩展数据存储器（,RAM）,二、扩展方式,采用并行三总线扩展,一、系统扩展的意义,单片机由CPU、存储器和I/O口三部分构成，集成了基本的硬件资源，但不够，常常需要扩展以满足应用要求。,8751,片内集成有,128BRAM，片内有4KEPROM,8031,片内集成有,128BRAM，片内无ROM,8051,片内集成有,128BRAM，片内有4KROM,47,.,三、并行三总线的构成,控制总线,CB（Control Bus）,8位数据总线DB（Data Bus),16位地址总线AB（Address Bus）,数据总线，由,P0口提供（D0D7）,地址总线，由,P0口提供低8位地址（A0 A7）,由P2口提供高8位地址（A8 A15）,控制总线，由,/PSEN、/RD、/WR、ALE组成,取指信号/PSEN用于程序存储器的扩展,读写信号/RD、/WR（在P3口）用于数据存储器的扩展,地址锁存信号ALE用于低8位地址与8位数据分离,单片机系统扩展常采用并行三总线扩展，其构成：,48,.,三总线的构成,锁存器用于将,P0口的地址和数据分离，用74LS373、74LS573等,数据总线,DB,地址总线,AB,控制总线,CB,49,.,各种信号的传递是按照一定时序进行的。所以要掌握单片机的扩展方法，必须了解有关时序。,1.外部程序存储器读周期的时序,外部程序存储器读周期的时序如下图所示，用ALE的下降沿将从P0口输出的低8位地址锁存，用 信号选通程序存储器将其中的指令码送到P0口，当 上升沿时完成对P0口数据的采样。,50,.,程序存储器读周期时序：,51,.,2,.外部数据存储器读/写周期的时序：,如下图所示。指令只有六条，它们都是单字节双周期采用寄存器间接寻址的传送指令。第一个机器周期单片机完成读指令码的操作；第二个机器周期的,S1开始出现 （或 ）信号，在 （或 ）的上升沿完成对外部数据存储器（或I/O口）的读（或写）操作。,52,.,53,.,第二节 程序存储器的扩展,程序存储器用于存放执行程序和表格常数,当用片内无ROM的8031或片内ROM不够时，采用片外扩展程序存储器，常用EPROM、EEPROM、Flash存储器芯片。,一、程序存储器,1、EPROM,紫外线擦除的只读存储器,（,Erasable Programmable Read Only Memory),，要用专用编程器擦写。,54,.,2、EEPROM,电擦除的只读存储器,（,Electrically Erasable Programmable Read Only Memory),。这种芯片的特点：,Intel公司的EPROM有2764（8K）、27128（16K）、27256（32K）等，型号的含义：,2764,类型，表示,EPROM,容量，表示,8K8bit=64K位,既具备RAM可读、可写的特性，又有ROM 的优点,数据写入时间较长，,10ms/字节,擦写寿命可达,10万次，数据可保存10年以上,EPROM的型号,55,.,3、Flash PEROM,闪速可编程可擦除ROM,（,Programmable Erasable ROM),，称为闪速存储器，闪存。这种芯片的特点：,2816（2K）、2864（8K）等，型号的含义：,2864,类型，表示,EEPROM,容量，表示,8K8bit=64K位,属于ROM型存储器，但又具备RAM的特性,数据写入快,EEPROM的型号,56,.,二、扩展方法,外部程序存储器的扩展最大可扩展,64K,一般采用一个存储器芯片，按容量大小选择,不用片内,ROM时，地址必须从0000H开始扩展,单片机与程序存储器通过三总线连接,1、地址线的连接,P0口经74LS373接程序存储器低8位地址线A0A7,P2口与ROM的高8位地址线A8A15直接相连,2、数据线的连接,P0口直接与ROM的8位数据线D0 D7相连,要注意P0口是低8位地址和8位数据分时复用,57,.,/PSEN,（取指信号）,接,ROM的输出允许信号/OE,/ALE,（地址锁存允许）,与,74LS373的锁存信号G相连,/EA,（片内,/片外ROM选择）,，接地（,/EA=0）,片外扩展,4、片选信号的连接与地址译码,地址总线剩下的高位地址线作片选信号，片选信号的产生有三种方法：线选法，译码法，部分译码法。,3、控制线的连接,三、扩展实例,扩展一片27128为例，容量为16K的EPROM，14根地址线（A0A13）编片内存储单元地址。,A,15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7,A,6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,32k,16k 8k 4k 2k 1k 512 256 128,64 32 16 8 4 2 1,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16k,58,.,地址线,A0A13。容量不同地址线数量不同,数据线,D0 D7,控制线,/CE 片选,（,Chip Enable),，低电平有效,/OE 输出允许,（,Output Enable),，低电平有效,其它引脚是固化程序用的，系统扩展时不用。,EPROM管脚,27128,59,.,EPROM,扩展电路,接数据线。,P0口直接接EPROM的 D0 D7。,接地址线。,P0口经74LS573锁存器接EPROM的A0A7，P2口的P2.0 P2.5接EPROM的A8A13，,接控制线。,/PSEN接输出允许/OE；只用一片EPROM，可将片选直接接地，也可接高位地址线A14或A15；ALE接锁存器的G端。,注意程序存储器的首地址必须为,0000H。,扩展电路,60,.,由EPROM的地址线及片选/CE与单片机地址总线的接线决定。,27128的A0A13接单片机的A0A13，/CE接P2.6(A14)，P2.7没用。没用到的高位地址设为0（即A15=0），片选/CE必须为0芯片27128才能工作（即A14=0）。,A0A13的变化确定了27128的地址范围：,0000H3FFFH,0 0,A,15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7,A,6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,0 3,现在的趋势：,直接用片内集成的程序存储器，不用外部扩展。如,AT89C51内部集成有4K的Flash，地址范围：,0000H0FFFH。,内部集成的程序存储器越来越大，使用又很方便，能够选到你合适的。,27128地址范围的确定,0 F,0 F,0 F,61,.,第三节 数据存储器的扩展,数据存储器用于存放系统参数、中间结果、现场采集数据。,51单片机片内集成有128字节RAM，系统要占用一部分，能用来放数据的空间很有限，要扩展。,工作寄存器组区,位寻址区,堆栈及用户区,特殊功能寄存器,SFR,7FH,00H,FFH,片内,RAM,128字节RAM,系统占用,62,.,一、数据存储器,访问速度快，读写时间短（20200ns）,输出具有三态，可直接与数据总线相连,典型的芯片有,6264（8K），62256（32K）等,6264,类型，表示,SRAM,容量，表示,8K8bit=64K位,型号,二、扩展方法,与程序存储器的扩展相似，数据线和地址线一样连，,控制线不同,，不用,/PSEN，而用读写信号,/RD、/WR,。,常用静态随机存储器,SRAM（Static Random Access Memory)。SRAM的特点：,63,.,三、扩展实例,引脚功能：,地址线,A0A12，13根，接地址线,数据线,I/O0I/O7，8根，接P0口,引脚图,用一片,6264 SRAM扩展8K数据存储器,6264的引脚：,控制线,/WE写允许Write Enable，接写,/OE输出允许Output Enable，接读,/CE1片选1，作片选控制,CE2片选2，不控制，接+5V,NC空引脚Non Connect，不接,64,.,扩展电路,+5V,P0,P2,ALE,8051,/RD,/WR,单片机,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,CS,2,/CS,1,存储器,G,74LS373,锁存器,5,8,地址线,P0口经74LS373锁存器接低8位地址A0A7,P2口的P2.0P2.4接A8A12,数据线P0口接数据线I/O0I/O7（D0D7）,说明,控制线,/RD、/WR读写信号接/OE、/WE输出允许、写允许,CS2接+5V，/CS1接地，不控制,ALE锁存信号接74LS373的门控信号G,65,.,1、线选法,将单片机没有用到的高位地址线直接作片选信号。,多个芯片时，选中的芯片片选为0，其它芯片片选为1,2、译码法,将单片机没有用到的高位地址线经过译码器译码后输出作片选信号，又分部分译码法和全译码法。,部分译码法是用部分多余的地址线参与译码，而全译码法是将多余的地址线全部参与译码。,译码法要用到译码器，有,74LS139（一片2个2-4译码器），74LS138（3-8译码器）等。,四、存储器编址技术,每次只能选中一个芯片，每个芯片要有独立的地址。,每个单元的地址由,片内地址,和,片选地址,组成，,就象电话号码：,区号,+坐机号,66,.,译码器输出低电平有效，从逻辑关系看出，4个输出端只有一个有效电平（低电平），选中某一个芯片/CE。,74LS139译码器,B,A,Y0,Y1,Y2,Y3,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0,A,B,Y0,Y1,Y2,Y3,译码,输入输出逻辑关系,67,.,选中,1,#,6264，P2.5=0，P2.6=1，P2.7=X,选中,2,#,6264，P2.5=1，P2.6=0，P2.7=X,用,6264扩展16K容量RAM,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,/CS,1,存储器,1,#,2,#,A13,A14,片选地址,线选法,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,/CS,1,存储器,G,74LS373,锁存器,5,8,P0,P2,ALE,8051,/RD,/WR,单片机,P2.5,P2.6,68,.,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,/CS,1,存储器,G,74LS373,锁存器,5,8,P0,P2,ALE,8051,/RD,/WR,单片机,P2.5,P2.6,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,/CS,1,存储器,1,#,2,#,1,#,6264地址：,地址范围,0,1 0,A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7,A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0,4000H 5FFFH,0,0 1,2,#,6264地址：,2000H 3FFFH,69,.,译码法扩展两片,6264,6264,/CS,1,1,#,6264,/CS,1,2,#,A13,A14,8051,P2.5,P2.6,P2.7,74LS138,A,B,C,Y,0,Y,1,A15,译码法,C,B,A,Y,0,Y,1,P2.7,P2.6,P2.5,0,0,0,0,1,选中,1,#,6264,0,0,1,1,0,选中,2,#,6264,1,#,6264地址：,0000H1FFFH,2,#,6264地址：,2000H 3FFFH,地址范围,用,6264扩展16K容量RAM,70,.,数据线：,P0口出进各芯片的数据口,地址线：,P0口出低8位，P2口的P2.0P2.4出高5位,剩下的高位地址线可作片选信号,控制线：,/PSEN接程序存储器2764的/OE,/RD、/WR接数据存储器6264的/OE、/WE,接线,五、同时扩展,RAM和ROM,5,8,G,74LS373,锁存器,P0,P2,ALE,8051,/RD,/WR,单片机,P2.5,/PSEN,A0-A7,A8-A12,D0-D7,2764,/OE,/CS,ROM,A0-A7,A8-A12,D0-D7,6264,/OE,/WE,/CS,1,RAM,71,.,几点说明,/EA接地，程序在片外,由于只扩展一片,ROM和一片RAM，可将片选接地，高位地址线P2.5P2.7悬空，没用上。,设,P2.5P2.7都为0，则芯片地址范围都是0000H 1FFFH。RAM和ROM地址一样，但控制信号不同，2764由/PSEN选通，6264由/RD、/WR选通，不会同时访问两个芯片。,72,.,本章结束,!,结束,73,.,