C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展課件

1、C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展第6章80C51的總線、時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 總總 線線6.1 80C51 80C51的時(shí)序的時(shí)序6.2 擴(kuò)展并行的擴(kuò)展并行的I/OI/O端口端口6.3 80C51 80C51與與D/AD/A轉(zhuǎn)換器的接口轉(zhuǎn)換器的接口6.4C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 省電省電 方式方式 6.7 80C51 80C51的復(fù)位的復(fù)位6.6 A/D A/D轉(zhuǎn)換電路與轉(zhuǎn)換電路與80C5180C51的接口的接口6.5A/D轉(zhuǎn)換電轉(zhuǎn)換電 路與路與80C51的接口的接口 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.1 總總 線線 6.1.1 6.1.1 引言引言 1 1總線分類總線分類 片內(nèi)

2、總線。片內(nèi)總線。 片總線（又稱元件級(jí)總線或局部總片總線（又稱元件級(jí)總線或局部總線）。線）。 內(nèi)總線（又稱微型機(jī)總線或板級(jí)總內(nèi)總線（又稱微型機(jī)總線或板級(jí)總線，一般稱為系統(tǒng)總線）。線，一般稱為系統(tǒng)總線）。 外總線（又稱通信總線）。外總線（又稱通信總線）。 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-1 微型機(jī)各級(jí)總線示意圖微型機(jī)各級(jí)總線示意圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 2總線的類型總線的類型 地址總線。是微機(jī)用來(lái)傳送地址的地址總線。是微機(jī)用來(lái)傳送地址的信號(hào)線。地址線的數(shù)目決定了直接尋址的信號(hào)線。地址線的數(shù)目決定了直接尋址的范圍。范圍。 數(shù)據(jù)總線。是傳送數(shù)據(jù)和代碼的總數(shù)據(jù)總線。是傳送數(shù)據(jù)和代碼的總線，一

3、般為雙向信號(hào)線，既可輸入也可輸線，一般為雙向信號(hào)線，既可輸入也可輸出。數(shù)據(jù)總線也采用三態(tài)邏輯。出。數(shù)據(jù)總線也采用三態(tài)邏輯。 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 控制總線。傳送控制信號(hào)的總線，控制總線。傳送控制信號(hào)的總線，用來(lái)實(shí)現(xiàn)命令、狀態(tài)傳送、中斷、直接存用來(lái)實(shí)現(xiàn)命令、狀態(tài)傳送、中斷、直接存儲(chǔ)器傳送的請(qǐng)求與控制信號(hào)傳送，以及提儲(chǔ)器傳送的請(qǐng)求與控制信號(hào)傳送，以及提供系統(tǒng)使用的時(shí)鐘和復(fù)位信號(hào)等。供系統(tǒng)使用的時(shí)鐘和復(fù)位信號(hào)等。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 電源和地線。它們決定了總線使用電源和地線。它們決定了總線使用的電源種類及地線分布和用法。的電源種類及地線分布和用法。 備用線。留作功能擴(kuò)充和用戶的特備用線。

4、留作功能擴(kuò)充和用戶的特殊要求使用。殊要求使用。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.1.2 80C51 6.1.2 80C51的總線概念的總線概念 1 1數(shù)據(jù)總線（數(shù)據(jù)總線（DBDB） DB占用了占用了P0端口的端口的8條引腳，即其寬條引腳，即其寬度為度為8位。位。 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-2 三總線結(jié)構(gòu)三總線結(jié)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 2地址總線（地址總線（ABAB） AB由由P0端口提供低端口提供低8位地址位地址A0A7，由由P2端口提供高端口提供高8位地址位地址A8A15。 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 3 3控制總線（控制總線（CBCB）C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的

5、總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-3 并行總線接口與通用并口的關(guān)系并行總線接口與通用并口的關(guān)系C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.2 80C51的時(shí)序 6.2.1 機(jī)器周期 一個(gè)機(jī)器周期由一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)的序列組成，個(gè)狀態(tài)的序列組成，編號(hào)為編號(hào)為S1S6。每個(gè)狀態(tài)時(shí)間持續(xù)兩個(gè)振。每個(gè)狀態(tài)時(shí)間持續(xù)兩個(gè)振蕩器周期。因此，一個(gè)機(jī)器周期取蕩器周期。因此，一個(gè)機(jī)器周期取12個(gè)振個(gè)振蕩器周期或若振蕩器頻率為蕩器周期或若振蕩器頻率為12MHz，則為，則為1 s。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-4 80C51的機(jī)器周期與狀態(tài)序列的機(jī)器周期與狀態(tài)序列C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-5 在在MCS-51設(shè)備中從

6、外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行的總線周期設(shè)備中從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行的總線周期C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.2.2 6.2.2 外擴(kuò)外擴(kuò)ROMROM的時(shí)序圖的時(shí)序圖 1 1外擴(kuò)外擴(kuò)ROMROM的接線圖的接線圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-6 外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器示意圖外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器示意圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 2外擴(kuò)外擴(kuò)ROMROM的信號(hào)時(shí)序的信號(hào)時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-7 從外部從外部ROM提取指令的時(shí)序提取指令的時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.2.3 6.2.3 外擴(kuò)外擴(kuò)RAMRAM的時(shí)序圖的時(shí)序圖 1 1外擴(kuò)外擴(kuò)RAMRAM的接線圖的接線圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖

7、6-8 方案一：外擴(kuò)方案一：外擴(kuò)RAM示意圖示意圖 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-9 方案二：外擴(kuò)方案二：外擴(kuò)RAM示意圖示意圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 2外擴(kuò)外擴(kuò)RAMRAM的信號(hào)時(shí)序的信號(hào)時(shí)序（1）讀取數(shù)據(jù)時(shí)序）讀取數(shù)據(jù)時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-10 外擴(kuò)外擴(kuò)RAM的信號(hào)時(shí)序的信號(hào)時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （2 2）寫入數(shù)據(jù)時(shí)序）寫入數(shù)據(jù)時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-11 向外部向外部RAM寫入數(shù)據(jù)的時(shí)序?qū)懭霐?shù)據(jù)的時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.3 擴(kuò)展并行的I/O端口 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-12 “譯碼法譯碼法”并行擴(kuò)展多個(gè)并行擴(kuò)

8、展多個(gè)8位輸入端口位輸入端口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-13 “譯碼法譯碼法”并行擴(kuò)展多個(gè)并行擴(kuò)展多個(gè)8位輸出端口位輸出端口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-14 “線選法線選法”并行擴(kuò)展多個(gè)并行擴(kuò)展多個(gè)8位輸入位輸入/輸出端口輸出端口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.3.2 8255A6.3.2 8255A可編程并行可編程并行I/OI/O接口接口 1 18255A8255A的內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部編程結(jié)構(gòu) C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-15 8255A內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 28255A8255A芯片引腳功能芯片引腳功能3 38255A8255A的的

9、3 3種工作方式種工作方式C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-16 8255A的的3種工作方式示意圖種工作方式示意圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （1）方式）方式0：基本輸入：基本輸入/輸出方式輸出方式（2）方式）方式1：選通輸入：選通輸入/輸出方式輸出方式（3）方式）方式2：雙向傳送：雙向傳送C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 OBFBSTBBACKBSTBASTBAACKAACKAOBFAOBFAC口的位口的位方式方式1（A口、口、B口）口）方式方式2（僅用于（僅用于A口）口）輸輸 入入輸輸 出出輸輸 入入輸輸 出出PC0INTRBINTRBI/OI/OPC1IBFBI/OI/OPC2I/OI/OP

10、C3INTRAINTRAINTRAINTRAPC4I/OPC5IBFAI/OIBFAPC6I/OPC7I/O表表6-1 8255A的的C口聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)線口聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)線C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 4 48255A8255A的控制字的控制字 8255A有有2個(gè)控制字：選擇工作方式或個(gè)控制字：選擇工作方式或?qū)?duì)C口控制?？诳刂?。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （1 1）工作方式選擇控制字）工作方式選擇控制字 8255A的的3個(gè)端口工作在什么方式，是個(gè)端口工作在什么方式，是輸入還是輸出，都是由工作方式控制字設(shè)輸入還是輸出，都是由工作方式控制字設(shè)定的。控制字格式如圖定的。控制字格式如圖6-17所示。所示。

11、C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （2 2）端口）端口C C置置1/1/置置0 0控制字控制字 由于由于C口常作為聯(lián)絡(luò)控制位使用，應(yīng)使口常作為聯(lián)絡(luò)控制位使用，應(yīng)使C口各位可以用置口各位可以用置1/置置0控制字來(lái)單獨(dú)設(shè)置，控制字來(lái)單獨(dú)設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能，其格式如圖以實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能，其格式如圖6-18所示。所示。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 5 58255A8255A和和80518051單片機(jī)的硬件接口單片機(jī)的硬件接口 8051與與8255A的硬件接口電路如圖的硬件接口電路如圖6-19所示。所示。C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-17 8255A的工作方式選擇控制字的工作方式選擇控制

12、字 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-18 C口置口置1/置置0控制字控制字 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-19 8255A與與8051單片機(jī)接口單片機(jī)接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.3.3 81556.3.3 8155可編程并行可編程并行I/OI/O接口接口 1 181558155芯片的編程結(jié)構(gòu)芯片的編程結(jié)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-20 8155芯片的編程結(jié)構(gòu)芯片的編程結(jié)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 281558155的引腳功能及地址編碼的引腳功能及地址編碼C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 P2.7P2.0P0.7P0.3P0.2 P0.1

13、P0.0I/O地址地址選擇的選擇的I/O口口01000 0 00100H控制寄存器控制寄存器01000 0 10101HA口口01000 1 00102HB口口01000 1 10103HC口口01001 0 00104H定時(shí)器低定時(shí)器低8位位01001 0 10105H定時(shí)器高定時(shí)器高8位位表表6-28155 I/O口地址編碼口地址編碼C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 3 381558155工作方式工作方式（1）作為）作為256B外部外部RAM（2）8155擴(kuò)展為擴(kuò)展為I/O口使用口使用C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 4 481558155的命令的命令/ /狀態(tài)控制字狀態(tài)控制字C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)

14、展 圖圖6-21 8155工作方式控制字格式工作方式控制字格式C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-22 8155與與8051硬件接口硬件接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 試設(shè)定工作方式控制字及編寫程序。試設(shè)定工作方式控制字及編寫程序。 解：根據(jù)要求，由圖解：根據(jù)要求，由圖6-21得控制字為得控制字為0000 0010B=02H。 完成要求功能的程序?yàn)椋和瓿梢蠊δ艿某绦驗(yàn)椋篊51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.4 80C51與與D/A轉(zhuǎn)換器的接口轉(zhuǎn)換器的接口 1 1DAC0832 D/ADAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器的性能和結(jié)轉(zhuǎn)換器的性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖

15、6-23 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （1）8位輸入寄存器位輸入寄存器（2）8位位DAC寄存器寄存器（3）8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 2 2DAC0832DAC0832芯片引腳控制功能芯片引腳控制功能 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 3 3DAC0832DAC0832的的3 3種工作方式種工作方式（1）直通方式）直通方式（2）單緩沖寄存器工作方式）單緩沖寄存器工作方式（3）雙緩沖寄存器工作方式）雙緩沖寄存器工作方式C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 4 4DAC0832DAC0832和和80C5180C51的接口方法的接口方法（1）D

16、AC0832工作在單緩沖方式硬工作在單緩沖方式硬件接口件接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-24 DAC0832單緩沖接口方式單緩沖接口方式C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 （2 2）DAC0832DAC0832雙緩沖同步方式硬件接口雙緩沖同步方式硬件接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-25 DAC0832雙緩沖器接口方式雙緩沖器接口方式C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.5 A/D轉(zhuǎn)換電路與轉(zhuǎn)換電路與80C51的接口的接口 6.5.1 6.5.1 概述概述C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-26 微型機(jī)與控制系統(tǒng)的接口微型機(jī)與控制系統(tǒng)的接口

17、C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 6.5.2 86.5.2 8位位A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809與與MCS-51MCS-51單片機(jī)單片機(jī) 接口電路接口電路 1 1主要性能主要性能 2 2ADC0809ADC0809芯片組成原理芯片組成原理C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-27 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ADC0809原理框圖原理框圖C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 3 3ADC0809ADC0809引腳功能引腳功能 4 4ADC0809ADC0809與與80C5180C51的硬件接口的硬件接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-28 ADC0809所需控制信號(hào)的產(chǎn)生所需控制信號(hào)的產(chǎn)生C51

18、的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 5 5ADC0809ADC0809芯片芯片A/DA/D轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換程序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 圖圖6-29 ADC0809與與8051單片機(jī)硬件接口單片機(jī)硬件接口C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展6.6 80C51的復(fù)位圖圖6-30 復(fù)位時(shí)序復(fù)位時(shí)序C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 SFR名稱名稱復(fù)復(fù) 位位 值值PC0000HACC00H表表6-3SFR的復(fù)位值的復(fù)位值C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 SFR名稱名稱復(fù)復(fù) 位位 值值B00HPSW00HSP07HDPTR0000HP0-P3FFHIP（8051）00000BIP（8052）000000BIE（8051）000000B續(xù)表續(xù)表C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 SFR名稱名稱復(fù)復(fù) 位位 值值IE（8052）0000000BTMOD00HTCON00HTH000HTL000HTH100HTL100HTH2（8052）00H續(xù)表續(xù)表C51的總線時(shí)序與總線擴(kuò)展 SFR名稱名稱復(fù)復(fù) 位位 值值TL2（8052）00HRCAPH2（8052）00HRCAPL2（8052）00HSCON00HSBUF不定不定PCON（HMOS）0BPCON（CHMOS）00000B續(xù)表續(xù)表C51的總線