單片機的三總線是哪些單片機的三總線結構

1、 單片機的三總線是哪些單片機的三總線結構 一、總線概述 計算機系統(tǒng)是以微處理器為核心的，各器件要與微處理器相連，且必須協(xié)調工作，所以在微處理機中引入了總線的概念，各器件共同享用總線，任何時候只能有一個器件發(fā)送數(shù)據(jù)(可以有多個器件同時接收數(shù)據(jù))。計算機的總線分為控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線等三種。而數(shù)據(jù)總線用于傳送數(shù)據(jù)，控制總線用于傳送控制信號， 地址總線則用于選擇存儲單元或外設。二、單片機的三總線結構 51系列單片機具有完善的總線接口時序，可以擴展控制對象，其直接尋址能力達到64k( 2的16次方) 。在總線模式下，不同的對象共享總線，*編址、分時復用總線，CPU 通過地址選擇訪問的對象，完成

2、與各對象之間的信息傳遞。 單片機三總線擴展示意如圖1 所示。1、數(shù)據(jù)總線51 單片機的數(shù)據(jù)總線為P0 口，P0 口為雙向數(shù)據(jù)通道，CPU 從P0 口送出和讀回數(shù)據(jù)。2、地址總線51 系列單片機的地址總線為16 位。為了節(jié)約芯片引腳，采用P0 口復用方式，除了作為數(shù)據(jù)總線外，在ALE 信號時序匹配下，通過外置的數(shù)據(jù)鎖存器，在總線訪問前半周期從P0口送出低8位地址，后半周期從P0 口送出8 位數(shù)據(jù)。高8位地址則通過P2 口送出。3、控制總線51 系列單片機的控制總線包括讀控制信號P3.7 和寫控制信號P3.6 等，二者分別作為總線模式下數(shù)據(jù)讀和數(shù)據(jù)寫的使能信號。三、單片機總線時序分析51 單片機總

3、線時序如圖2 所示。 從圖2 中可以看出，完成一次總線( 讀寫) 操作周期為T，P0 口分時復用，在T0 期間，P0 口送出低8 位地址，在ALE 的下降沿完成數(shù)據(jù)鎖存，送出低8位地址信號。在T1 期間，P0 口作為數(shù)據(jù)總線使用，送出或讀入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的讀寫操作在讀、寫控制信號的低電平期間完成。需要注意的是，在控制信號( 讀、寫信號) 有效期間，P2 口送出高8位地址，配合數(shù)據(jù)鎖存器輸出的低8 位地址，實現(xiàn)16 位地址總線，即64kB 范圍的內的尋址。由于CPU不可能同時執(zhí)行讀和寫操作，所以讀、寫信號不可能同時有效。四、常見單片機編址電路1、簡單地址擴展51 單片機的P2 口可以直接作為高8位地

4、址總線使用，在一些簡單系統(tǒng)電路中，常使用P2口直接編址驅動。下面以使用數(shù)據(jù)緩沖器74LS273 驅動數(shù)碼顯示為例，分析P2 口編址驅動的靜態(tài)數(shù)碼顯示電路的設計。一位LED 數(shù)碼顯示單元電路如圖3 所示。 WR 與A8( P2.0) 相或提供74LS273的時鐘信號，當執(zhí)行“MO DPTR，A”指令時，地址信息由DPTR 寄存器確定，會出現(xiàn)有效的寫信號WR，只有當?shù)刂稟8 為滿足“0”時，寫信號才可以作為74LS273 的時鐘信號輸入，完成數(shù)據(jù)鎖存。P2 口為A8A15 的8 位地址線，很容易擴展到8 只LED 數(shù)碼管，WR 信號分別與A8A15 按或關系連接，每位地址線均為低電平有效，即可實現(xiàn)

5、8 個有效地址。該方案電路簡單，但有效地址數(shù)太少，不適用于復雜系統(tǒng)設計。2、低8 位地址鎖存通常的設計電路是使用8D 鎖存器74LS373 實現(xiàn)地址鎖存，74HC573 與之邏輯功能相同，只是引腳布局不一樣，使用74HC573 布線更容易。74LS373 真值表如圖4所示。 在輸出允許OE 為L、控制使能LE 為H 時，輸出為跟隨狀態(tài);OE 為L、LE 為L 時，輸出為保持狀態(tài)。地址鎖存電路如圖5 所示。OE 接地，LE 接單片機的ALE腳將產生滿足時序的低8 位地址信號。執(zhí)行以下三條指令會得到如圖6所示的時序圖。MOV DPTR，# 0FF55H;低8 位地址為55HMOV A，# 0AAH

6、;待發(fā)送數(shù)據(jù)0AAHA( 55H 取反)MO，DPTR，A;A 中的0AAH送地址為0FF55H 的對象中會。 從圖6 中可以看出，P0 口先送55H，在ALE 下降沿實現(xiàn)地址鎖存，隨后送出數(shù)據(jù)0AAH，在WR 有效( 低電平) 期間鎖存器輸出低8 位地址55H，P0 口送出數(shù)據(jù)0AAH。3、帶譯碼器的復雜地址接口電路理論上高8 位地址線可以產生256 個有效地址，如何實現(xiàn)地址“擴展”呢? 地址擴展準確描述是地址譯碼，例如3 根地址線可以譯碼成8 個地址，4根譯碼成16 個有效地址。這里選擇3-8 譯碼器實現(xiàn)地址譯碼，電路圖以及對應的編址如表1 所示。 五、單片機總線編址電路實例總線擴展接口的

7、單片機系統(tǒng)，包括外部32k RAM 擴展、LCD1602 接口、輸入輸出口。 D0D7 接數(shù)據(jù)總線P0 口，地址線A0A14接單片機地址總線低15 位，單片機地址線A15 接RAM 片選信號，低電平有效，這樣RAM 地址分配從0000H 到7FFFH，與74138 譯碼地址不沖突。LCD1602 接口電路如圖9 所示。 RS、RW 分別接A12、A13，使能信號編址為Y7，這樣LCD 的四個驅動地址( 數(shù)據(jù)讀寫和命令讀寫) 為0CFFFH 到0FFFFH ( 無關位為1) 或者8700H 到0B700H( 無關位為0)。有些時候單片機引腳不夠用，還要進行擴展，輸入口擴展電路如圖10 所示。 利用74HC573( 74LS373) 的高阻態(tài)功能，將其輸出Q0Q7 接P0 口，在滿足總線地址讀操作中，可以把輸入InPORT的數(shù)據(jù)讀入單片機的累加器，地址為0F8FFH 或8000H。輸出口擴展電路如圖11 所示。 利用74LS273 數(shù)據(jù)鎖存功能，在滿足總線地址寫操作中，可以把單片機累加器里的數(shù)據(jù)寫入273 鎖存輸出，地址為0F8FFH 或8000H。由于所用控制總線不同，可以和輸