1、绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作微控制器技术应用项目六项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作微控制器技术应用项目六项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作【能力目标】【能力目标】1能够进行开关电路的正确连接及调试。 2能够正确的进行I/O接口的扩展。 3能够进行LED电路的正确连接及调试。 4能够进行时钟电路的正确连接及调试。 5能够进行复位电路的正确连接及调试。 6能够进行本项目单片机系统控制电路的正确连接及调试。
2、7能够熟练地进行程序存储器的扩展。8能够熟练地进行数据存储器的扩展。项目六项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作【知识目标】【知识目标】1掌握8255和8155初始化的方法及I/O口的使用。 2掌握接口芯片8255的扩展方法及编程方法。 3掌握LED数码管的结构及使用方法。 4了解8255和8155可编程接口芯片的内部组成。 5了解8155内部定时器和RAM的编程使用。 6掌握程序存储器和数据存储器的扩展方法。项目六项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状
3、态读取与显示电路的制作一、项目引入一、项目引入二、相关理论知识二、相关理论知识三、项目实施三、项目实施四、拓展知识四、拓展知识六、自测题六、自测题五、项目小结五、项目小结项目六项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作一、项目引入一、项目引入 本项目通过单片机来完成开关状态的读取与显示。通过8255与数码管连接，显示8个开关的状态。由于AT89C51单片机的 I/O接口有限，为了能够管理更多的外部设备，通常要进行扩展，以适应实际的需要，本项目的显示部分就是通过扩展的I/O接口连接的。从这个简单的开关状态的读取与显示电
4、路做起，使大家对I/O接口的扩展技术有一个较深刻的认识，激发学生学习单片机应用技术的兴趣。下面就针对该项目，学习开关状态的读取与显示电路的相关知识。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作二、相关理论知识二、相关理论知识（一）使用8255扩展I/O端口1、8255的结构2、8255的引脚3、8255的工作方式4、8255的控制字（二）LED数码管显示接口绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 8255有三个并行的8位I/O接口，分别称为A口、B口、C口。也就是说，扩展一片8255则可扩展24位并行端口。 数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组
5、控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC38255的结构绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3 8位的双向的三态缓冲器。作为8255A与系统总线连接的界面，输入/输出的数据，CPU的编程命令以及外设通过8255A传送的工作状态等信息，都是通过它来传输的。8255的结构绪论绪论项目六 开关信号状态
6、读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3 读/写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。它接收片选信号及系统读信号、写信号、复位信号RESET，还有来自系统地址总线的口地址选择信号A0和A1。8255的结构绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESET
7、PA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3 这是两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置/复位的操作。A组控制电路用来控制A口及C口的高4位。B组控制电路用来控制B口及C口的低4位。8255的结构绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3A口是一个
8、独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。 C口可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。也是仅对输出数据进行锁存。B口也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。8255的结构绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作8255的引脚D034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710RD5WR3
9、6A09A18RESET35CS68255数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3D0-D7：8位，双向，三态数据线，用来与系统数据总线相连。RD：读信号，输入，控制8255将数据或控
10、制信息送到CPU。 WR：写信号，输入，控制CPU将数据或状态信息送到8255A。 CS：片选，输入，用来决定芯片是否被选中。 A1，A0：内部口地址的选择，输入。这两个引脚上的信号组合决定对8255A内部的哪一个口或寄存器进行操作。 RESET：复位信号，高电平有效，输入，用来清除8255A的内部寄存器，并置A口，B口，C口均为输入方式。注意：8255工作之前，硬件上必须先复位，使8255内部的各个部件处于待命状态。8255的引脚绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作数据数据总线总线缓冲器缓冲器读写读写控制控制逻辑逻辑A组组控制控制B组组控制控制口口A口口C高高4口口C低低4口口B
11、 D0D7RDWRCSA0A1RESETPA0PA7PB0PB7PC4PC7PC0PC3PA0PA7：A组数据信号，用来连接外设。PB0PB7：B组数据信号，用来连接外设。PC0PC7：C组数据信号，用来连接外设或者作为控制信号。 8255的引脚绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作8255与89C51的连接图绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 89C51送出何种地址码时选中端口送出何种地址码时选中端口 P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P2 0 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00 AB15AB14 AB13 AB12
12、AB11 AB10 AB9 AB8 AB7 AB6 AB5 AB4 AB3 AB2 AB1 AB0口口A 0 * * * * * * * * * * * * * 0 0口口B 0 * * * * * * * * * * * * * 0 1口口C 0 * * * * * * * * * * * * * 1 0控制控制 0 * * * * * * * * * * * * * 1 1 8255与89C51的连接图绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作WR、RD、CS、A1、A0这几个信号的组合决定了8255A的所有具体操作： 8255A的操作功能表 CS RD WR A1 A0操 作数 据
13、 传 送 方 式 0 0 1 0 0读 A 口A口数据 数据总线 0 0 1 0 1读 B 口B口数据 数据总线 0 0 1 1 0读 C 口C口数据 数据总线 0 1 0 0 0写 A 口数据总线数据 A口 0 1 0 0 1写 B 口数据总线数据 B口 0 1 0 1 0写 C 口数据总线数据 C口 0 1 0 1 1写控制口数据总线数据 控制口8255A的操作功能表绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作8255的工作方式8255A有三种工作方式：方式方式0 0简单输入/输出查询方式；A，B，C三个端口均可。 最为常用。方式方式1 1选通输入/输出中断方式；A ，B，两个端口均可
14、。方式方式2 2双向输入/输出中断方式。只有A端口才有。 注意：工作方式的选择可通过向控制端口写入方式控制字来实现。注意：工作方式的选择可通过向控制端口写入方式控制字来实现。 绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作方式0 方式0为一种简单的输入/输出方式，没有规定固定的应答联络信号，可用A，B，C三个口的任意一位充当查询信号，其余I/O口仍可作为独立的端口和外设相连。 即：PA0PA7，PB0PB7，PC0PC7均可作为I/O线使用，没有限制一定传送什么信号；口A、口B、口C高4位和口C低4位可以分别设定为输入口或输出口。 方式0的应用场合有两种：一种是无条件传送；一种是查询传送。D
15、0D7 RDWR CSA0A1RESET8255PA0PA7PC0PC7PB0PB7+5VSTB BUSY微型打印机微型打印机D0D7绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作方式1 方式1是一种选通I/O方式，A口和B口仍作为两个独立的8位I/O数据通道，可单独连接外设，通过编程分别设置它们为输入或输出。而C口则要有6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络线，其余2位仍可工作在方式0，可通过编程设置为输入或输出。即：口A和口B作为数据口使用；口分成C高4位和口C低4位，分别配合口A和口B工作，此时口C高4位和口C低4位分别作为口A和口B的状态口，口C的某些引脚规定引脚规定为传送
16、状态信号，不能作I/O口线使用，传送任意信号。 方式1主要用于中断应答式数据传送，也可用于连续查询式数据传送。输入和输出时8255与外围设备的连接方式不同，数据传送过程也不同。D0D7 RDWR CSA0A1RESET8255PA0PA7PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7PB0PB7+5VSTBBUSY微型打印机微型打印机D0D7绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作方式2 方式2为双向选通I/O方式，只有A口才有此方式。这时，C口有5根线用作A口的应答联络信号，其余3根线可用作方式0，也可用作B口方式1的应答联络线。 方式2就是方式1的输入与输出方式的组
17、合，各应答信号的功能也相同。而C口余下的PC0PC2正好可以充当B口方式1的应答线，若B口不用或工作于方式0，则这三条线也可工作于方式0。 按方式2工作时，A口既可工作于查询方式，又可工作于中断方式。 当A通道工作于方式2时，PC0PC7的功能分配如图所示。图中各功能的含义与工作方式1时的含义一样。由于只有A通道才能工作于方式2，所以所有的应答联络线都是与A通道配合的。 8255的C口专用功能见下表：A通道工作于方式通道工作于方式2时时PC0PC7的功能的功能绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 A通道工作于方式2时PC0PC7的功能位方式1（输入）方式1（输出）方式2PC0INT
18、RBINTRBI/OPC1IBFB OBFBI/OPC2 STBB ACKBI/OPC3INTRAINTRAINTRAPC4 STBAI/O STBAPC5IBFAI/OIBFAPC6I/O ACKA ACKAPC7I/O OBFA OBFA绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作8255的控制字 只有C口才有，它是通过向控制口写入按指定位置位/复位的控制字来实现的。C口的这个功能可用于设置方式1的中断允许，可以设置外设的启/停等。8255的控制字存于控制字寄存器中。8255有2个控制字：方式控制字和口C按位置/复位控制。1、方式控制字、方式控制字2、口、口C的按位置的按位置/复位控制
19、字复位控制字 方式控制字决定了8255的工作方式。8255工作之前软件上必须初始化，即将方式控制字写入控制字寄存器中，以指定端口的工作方式。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作方式控制字 方式控制字决定了8255的工作方式。8255工作之前软件上必须初始化，即将方式控制字写入控制字寄存器中，以指定端口的工作方式。 8255A的控制字格式与各位的功能如图所示。标志位标志位D7A组控制组控制D6A口口D5C口高口高4D4B组控制组控制D3A组控制组控制D2B口口D1C口低口低4D0D7：标志位。D7=1D6、D5：A组工作方式选择。 0 0 口A和口C高4工作于方式0 0 1 口A和口
20、C高4工作于方式1 1 口A工作于方式2D4：D4=0 口A为输出口； D4=1 口A为输入口。D3：D3=0 口C高4为输出口； D3=1 口C高4为输入口。D2： B组工作方式选择。 0 口B和口C低4工作于方式0 1 口B和口C低4工作于方式1D1：D1=0 口B为输出口； D4=1 口B为输入口。D0：D0=0 口C低4为输出口； D3=1 口C低4为输入口。 绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作口C按位置/复位控制字 口C按位置/复位控制字只有C口才有，它是通过向控制口写入按指定位置位/复位的控制字来实现的。C口的这个功能可用于设置方式1的中断允许，可以设置外设的启/停等
21、。 8255A的口C按位置/复位控制字格式与各位的功能如图所示。标志位标志位D7*D6*D5C 口口D4引引 脚脚D3*D2选选 择择D1置置1/清清0D0D7：标志位。D7=0D6、D5、D4：未使用。 D3、D2、D1：C口引脚选择。 0 0 0 选中PC0 0 0 1 选中PC1 0 1 0 选中PC2 0 1 1 选中PC3 1 0 0 选中PC4 1 0 1 选中PC5 1 1 0 选中PC6 1 1 1 选中PC7D0：D0=0 选中的C口引脚输出0，D0=1 选中的C口引脚输出1。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理
22、论知识LED数码管显示电路分静态、动态两种类型。 1）静态显示电路具有控制简单，显示稳定，但是用数据引线多、功耗大的特点，不适合单片机的接口设计。 2）动态显示电路具有电路结构简单、功耗低、适合多位数显示，占用单片机接口少。因此成为单片机选用的电路模式。但动态显示的过程占用了CPU的软 件资源。 由8255芯片构成的动态显示/键盘扫描电路可以减少单片机端口的占有。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理论知识1LED 数码管结构与原理 LED数码管由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画就会发光，控制不同组合
23、的发光二级管导通，就可以显示出各种字符。LED数码管的外形和引脚如图7-15a所示。从结构上数码管可以分为共阳极结构和共阴极结构两种类型，如图7-15b、c所示。共阳极接法是把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连；共阴极接法是把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地，每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理论知识2LED数码显示器的显示段码 为了显示字符，要为LED显示器提供显示段码（或称字型代码），组成一个8
24、字形字符的7段，再加上1个小数点位，共计8段，因此提供给LED显示器的 a g d f e c b 10 9 8 7 6 g fGNDa b e dGNDc dp 1 2 3 4 5 V D V D 5 V (a) (b) (c) dp174 显示段码为1个字节。各段码位的对应关系如下： 如使用共阳极数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮。如要显示“0”，共阳极数码管的字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管的字型编码应为：00111111B（即3FH）。依此类推，可求得数码管字形编码见表7-
25、4。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理论知识2LED数码显示器的显示段码绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理论知识3LED数码显示器的应用（1）静态显示接口绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）LED数码管显示接口二、相关理论知识二、相关理论知识3LED数码显示器的应用（2）动态显示接口绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作三、项目实施三、项目实施（一）硬件电路原理图设计绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（二）系统所用元器件、
26、设备及工具三、项目实施三、项目实施元器件名称主要参数数量元器件名称主要参数数量单片机AT89C511三极管PNP型2接口芯片82551面包板1锁存器74LS3731伟福仿真器H51/L1电阻1K2西尔特编程器SUPERPRO/L+1电阻10K/2208个仿真头POD-S8X5X/H8X5X1瓷片电容30pF2插线若干开关电源+5V 3W1计算机1LED数码管2钳子尖口1晶振6MHz1万用表数字式1开关8螺钉旋具一字及十字绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（三）系统所用汇编源程序的编制三、项目实施三、项目实施绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作（四）硬件及软件的联合调试
27、三、项目实施三、项目实施绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作三、项目实施三、项目实施（五）脱离仿真器后的独立运行绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作四、拓展知识四、拓展知识存储器概述存储器概述半导体存储器半导体存储器AT89C51AT89C51单片机存储器扩展单片机存储器扩展绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作1、存储器定义、存储器定义 在微机系统中凡能存储程序和数据的部件统称为存储器。2、存储器分类、存储器分类 微机系统中的存储器分为内存内存和外存外存两类。( (一一) ) 存储器概述存储器概述 外存的存储容量大，存取速度慢；外存的存储容量大，存取速度慢；
28、它不能直接与它不能直接与CPU交换信息，必须经交换信息，必须经过内存实现；常用的有硬盘、软盘和过内存实现；常用的有硬盘、软盘和光盘。光盘。 内存的存储容量有限，存放内存的存储容量有限，存放将要运行的程序和数据，存取速将要运行的程序和数据，存取速度快，可以直接与度快，可以直接与CPU交换信息。交换信息。3、内存储器的组成、内存储器的组成 微机系统中的存储器由半导体存储器芯片半导体存储器芯片组成。 单片机内部有存储器，当单片机内部的存储器不够用时，可以外扩存储器。外扩的存储器就是由半导体存储器芯片组成的。 当用半导体存储器芯片组成内存时必须满足个要求：每个存储单元一定要有每个存储单元一定要有8个位
29、。个位。存储单元的个数满足系统要求。存储单元的个数满足系统要求。注意：内存的容量是指它所含存储单元的个数（每个存储单元一定要有注意：内存的容量是指它所含存储单元的个数（每个存储单元一定要有8 8个位，可以存储个位，可以存储8 8位二进制信息）。位二进制信息）。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 由于集成工艺水平的限制，一个半导体存储器芯片上所集成的单元个数和每个单元的位数有限，用它构成内存时必须满足：内存容量和一个存储单元有8个位的要求，因此内存常常由多个半导体存储器芯片构成。 半导体存储器芯片的存储容量半导体存储器芯片的存储容量是指其上所含的基本存储电路的个数，用单元个数单元个
30、数位数位数表示。掌握：掌握： 已知内存容量和半导体存储器芯片的容量，求用半导体存储器芯片构成内存时需要的芯片个数。 内存的容量=末地址首地址+1 半导体存储器芯片分成ROMROM和RAMRAM两类。( (二二) ) 半导体存储器半导体存储器ROMROM芯片芯片RAMRAM芯片芯片绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作1 1、ROMROM简介简介 ROM是只读存储器，ROM中的信息是用写录器写入的，一旦写入，其上的信息就不能随意更改，其内的信息可以由CPU读出，但不能由CPU通过指令写入。2 2、ROMROM特性特性 ROM具有非易失性，即掉电后其上的信息不消失，常常用于存储程序和固定
31、的数据表格。3 3、ROMROM分类：分类：掩膜掩膜ROMROM其上的程序由厂家用特殊工艺写入，结构简单，集成度高，但成本也高，适用于大批量产生。PROMPROM出厂时，其上未存任何信息；用户可以用编程器写入，一旦写入其上的程序一旦写入其上的程序就不能再更改就不能再更改。EPROMEPROM出厂时，其上未存任何信息；用户可以用编程器写入，也可以用紫外线整用紫外线整片擦除片擦除。E2PROME2PROM出厂时，其上未存任何信息；用户可以用编程器写入，也可以用电信号整用电信号整字节擦除字节擦除。4 4、典型、典型ROMROM芯片芯片ROMROM芯片芯片绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制
32、作Intel2764的容量为8K8，有28个引脚。各引脚的功能如下： Al2A0：地址信号输入引脚，可寻址芯片的8K个存储单元。 O7O0： 双向数据信号输入输出引脚。 CE：片选信号输入引脚，低电平有效，只有当该引脚转入低电平时，才能对相应的芯片进行操作。 OE：数据输出允许控制信号引脚，输入，低电平有效，用以允许数据输出。 VPP：+25v电源，用于在专用装置上进行写操作。 PGM：编程脉冲输入。低电平有效 Vcc：+5v电源。 GND：地。A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12CEOEVPPPGMD0D1D2D3D4D5D6D72764 已知芯片容量求芯片数据线和地址
33、线条数。若半导体存已知芯片容量求芯片数据线和地址线条数。若半导体存储器芯片的容量为储器芯片的容量为a ab b，则其数据线条数为，则其数据线条数为b b条，地址线条条，地址线条数满足如下关系：数满足如下关系：2 2n n=a=a2764绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作1 1、RAMRAM简介简介 RAM是随机读写存储器，其中的信息由CPU通过指令读写（movx dptr,a ,movx a,dptr）。2 2、RAMRAM特性特性 RAM具有易失性，即掉电后其上的信息消失，故用于存储临时性数据。3 3、RAMRAM分类：分类： RAM分为2类：双极型双极型和MOSMOS型型（M
34、OS型RAM因其集成度高，功耗低，价格便宜而得到广泛应用）。MOS型RAM又分为SRAMSRAM和DRAMDRAM。RAMRAM芯片芯片SRAM用MOS型双稳态触发器存储信息，集成度低，接口简单。DRAM用电容存储信息，集成度高，接口复杂，因为电容上的电荷容易泄漏，所以必须定时充电。4 4、典型、典型RAMRAM芯片芯片绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作Intel6264的容量为8K8，有28个引脚。各引脚的功能如下： Al2A0：地址信号输入引脚，可寻址芯片的8K个存储单元。 D7D0：双向数据信号输入输出引脚。 OE：数据输出允许控制信号引脚，输入，低电平有效，用以允许数据输
35、出。 WE：数据输入允许控制信号引脚，输入，低电平有效，用以允许数据输入。 CS1：片选信号输入引脚，低电平有效，只有当该引脚转入低电平时，才能对相应的芯片进行操作。 CS2：片选信号输入引脚，高电平有效，只有当该引脚转入高电平时，才能对相应的芯片进行操作。 Vcc：+5v电源，用于在线的读操作。 GND：地。A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12WEOECS1CS2D0D1D2D3D4D5D6D762646264绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作( (三三) AT89C51) AT89C51单片机存储器扩展单片机存储器扩展 在微机系统中存储器是必不可少。MC
36、S51系列单片机内部的存储器不够用时需要外扩半导体存储器芯片，外扩的半导体存储器芯片与MCS51系列单片机通过三总线三总线交换信息。二者连接时必须考虑如下问题：1 1二者地址线、数据线、控制线的连接。二者地址线、数据线、控制线的连接。2 2工作速度的匹配。工作速度的匹配。CPU在取指令和存储器读或写操作时，是有固定时序的，用户要根据这些来确定对存储器存取速度的要求，或在存储器已经确定的情况下，考虑是否需要Tw周期，以及如何实现。3 3片选信号的产生。片选信号的产生。目前生产的存储器芯片，单片的容量仍然是有限的，通常总是要由许多片才能组成一个存储器，这里就有一个如何产生片选信号的问题。4 4CP
37、UCPU的驱动能力。的驱动能力。在设计CPU芯片时，一般考虑其输出线的直流负载能力，为带一个TTL负载。现在的存储器一般都为MOS电路，直流负载很小，主要的负载是电容负载，故在小型系统中，CPU是可以直接与存储器相连的，而较大的系统中，若CPU的负载能力不能满足要求，可以（就要考虑CPU能否带得动，需要时就要加上缓冲器）由缓冲器的输出再带负载。ROM芯片的扩展芯片的扩展RAM芯片的扩展芯片的扩展绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作ROMROM芯片的扩展芯片的扩展 在MCS-51单片机应用系统中，如果单片机内部程序存储器不够用时，特别是对片内无片内无ROM的的8031单片机，外扩程序
38、存储器是必不可少的工作。程序存储器容量的扩展可根据实际需要在64KB范围内选择。 单片机扩展用程序存储器有紫外光可擦除型（EPROM）、电擦除型（EEPROM）和闪速存储器FLASH等。EPROM价格低廉，性能稳定可靠，所以，一般程序存储器的扩展均采用之。 在进行程序存储器扩展时，首先首先应根据应用系统的要求，选择使用何种类型的芯片作程序存储器芯片；其次其次，在存储器容量选择时，应尽量选择大容量的芯片，即使用一片存储器芯片能够满足要求的，尽量不使用多片，从而减少芯片的组合数量。当必须选用多芯片时，也应选择集成度相同的芯片，以便简化系统的应用电路。 绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制
39、作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作将芯片的13位地址线按引脚名称一一并联，然后按次序逐根接至系统地址总线的低13位。将芯片的8位数据线依次接至系统数据总线的O0-O7。芯片的OE端接至系统控制总线的存储器读信号（PSEN）因为系统中只有1片2764，所以2764的CE可以接地。例例1 1 某微机系统只有一片某微机系统只有一片27642764，试将其与，试将其与80518051进行连接。进行连接。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作ALERDWRPSENP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.789C51P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P
40、2.5P2.6P2.7A0A1A2A3A4A5A6A7OELED0D1D2D3D4D5D6D774LS373DBABCBA0A12CE OEVPP PGMO0O72764AB12AB0AB0AB15AB12 计算计算27642764每个单元的地址（每个单元的地址（80518051送出何种地址码时选中该单元送出何种地址码时选中该单元） P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P2 0 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P2 0 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00 AB1
41、5AB14 AB13 AB12 AB11 AB10 AB9 AB8 AB7 AB6 AB5 AB4 AB3 AB2 AB1 AB0 AB15AB14 AB13 AB12 AB11 AB10 AB9 AB8 AB7 AB6 AB5 AB4 AB3 AB2 AB1 AB0 * * * * * * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 * * * * * * 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10000H-1FFFH89C51从从2764中读取信息的过程：中读取信息的过
42、程：89C51发地址码发地址码 P00P07-AB-2764的的A0A7 ALE=1 P20P27-AB-2764的的A8A1289C51发读发读ROM信号信号 PSEN=0CB-2764的的OE2764将选中单元的内容送出将选中单元的内容送出-DB-89C051的的P00-P07绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 2764 2764的容量是的容量是8K8K* *8 8，1 1片片27642764上有上有8K8K个存储单元，每个存储个存储单元，每个存储单元有单元有8 8个基本存储电路，能存放个基本存储电路，能存放8 8位二进制信息，
43、可以满足位数位二进制信息，可以满足位数的要求，但是的要求，但是1 1片片27642764上有上有8K8K个存储单元，为了满足内存的容量个存储单元，为了满足内存的容量的要求，需要的要求，需要2 2片片27642764串联使用，即串联使用，即2 2片片27642764不能同时被选中不能同时被选中。因。因为为2 2片片27642764的的数据线都接在的的数据线都接在8 8位位DBDB上，当二者同时被选中时，会上，当二者同时被选中时，会出现争占出现争占DBDB的现象。这时，需要考虑的现象。这时，需要考虑片选片选问题。问题。例例2 2 用用27642764构成构成16K16K的存储系统，试将它们与的存储
44、系统，试将它们与80518051进行连接。进行连接。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作RAMRAM芯片的扩展芯片的扩展 由于8051单片机芯片内部仅有128B的RAM，需要作为工作寄存器、堆栈和数据缓冲器使用，当控制系统需要暂存的数据量较大时，片内RAM往往不够用，因此需要进行片外数据存储器的扩展。MCS-51系列单片机数据存储器的扩展能力最大可达64KB。 在一般的数据存储器扩展中，常选用静态数据存储器芯片（SRAM）作为外扩数据存储器使用，SRAM具有存取速度快、使用方便、不需要刷新电路，接口简单等特点，但系统一旦掉电，内部所存数据便会丢失。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与
45、显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作将芯片的13位地址线按引脚名称一一并联，然后按次序逐根接至系统地址总线的低13位。将芯片的8位数据线依次接至系统数据总线的D0-D7。芯片的OE端接至系统控制总线的存储器读信号（RD）芯片的WE端接至系统控制总线的存储器写信号（WR）因为系统中只有1片6264，所以6264的CS1可以接地。例例1 1 某微机系统只有一片某微机系统只有一片62646264，试将其与，试将其与80518051进行连接。进行连接。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作ALERDWRPSENP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6
46、P0.789C51P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7A0A1A2A3A4A5A6A7OELED0D1D2D3D4D5D6D774LS373DBABCBAB12AB0AB0AB15AB12 计算计算6264每个单元的地址（每个单元的地址（8051送出何种地址码时选中该单元送出何种地址码时选中该单元） P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P2 0 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00 AB15AB14 AB13 AB12 AB11 AB10 AB9 AB8 AB7 AB6 AB5 AB4 AB3 AB2 AB1 AB0 *
47、 * * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 * * * 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10000H-1FFFH89C51从从6264中读取信息的过程：中读取信息的过程：89C51发地址码发地址码 P00P07-AB-2764的的A0A7 ALE=1 P20P27-AB-2764的的A8A1289C51发读发读RAM信号信号 RD=0CB-6264的的OE6264将选中单元的内容送出将选中单元的内容送出-DB-89C051的的P00-P07A0A12CS1 OED0D76264CS2+5VWE89C51向向6264中写入信息的过程：中写入信息的过程：89C51
48、发地址码发地址码 P00P07-AB-2764的的A0A7 ALE=1 P20P27-AB-2764的的A8A1289C51发写发写RAM信号信号 WR=0CB-6264的的WE89C51送出数据送出数据-DB-6264将选中单元将选中单元绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 6264的容量是8K*8，1片6264上有8K个存储单元，每个存储单元有8个基本存储电路，能存放8位二进制信息，可以满足位数的要求，但是1片6264上有8K个存储单元，为了满足内存的容量的要求，需要2片6264串联使用，即2片6264不能同时被选中。因为2片62
49、64的的数据线都接在8位DB上，当二者同时被选中时，会出现争占DB的现象。这时，需要考虑片选问题。例例2 2 用用62646264构成构成16K16K的存储系统，试将它们与的存储系统，试将它们与80518051进行连接。进行连接。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作 因为8051通过控制线区分ROM和RAM ，所以二者可以同时被选中，地址可以重叠。该系统中的2764和6264的片选可以不受控，直接接地。注意：在访问程序存储器时，所用的指令为MOVC，产生PSEN信号。访问外扩数据存储器时，所用的指令为MOVX，产生WR或RD信号！例例
50、3 3 某微机系统有一片某微机系统有一片62646264、一片、一片27642764，试将它们与，试将它们与80518051进行连接。进行连接。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作五、项目小结五、项目小结 本项目详细介绍了单片机系统中I/O接口电路、存储器扩展电路以及显示电路的工作原理及应用，并结合本项目详细的介绍了8255的初始化、端口地址的确定、数码管的动态显示以及程序的编写方法。将8255改为8155，并采用静态显示，仍可以完成本项目的所有功能，请同学们试着分析完成。绪论绪论项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作六、自测题六、自测题1与8255比较，8155接口芯片有何特点
