1、第八章 单片机应用系统扩展设计基础,8.1 程序存储器扩展 8.2 数据存储器扩展设计 8.3 并行I/O扩展设计 8.4 外部中断扩展方法,MCS-51单片机虽然在一块芯片上集成了计算机的基本功能部件，已具备了很强的功能。但在比较复杂的应用场合，其存储器I/O端口或中断源等往往略显不够、所以往往要根据需要对单片机系统进行功能扩展。特别是对8031型这种内部无程序存储器，单片机必须有外部扩展程序存储器EPROM，才可用于实际应用系统。 本章重点介绍常用扩展接口电路及其设计方法。,系统扩展主要包括存储器扩展和I/O接口部件扩展。外部存储器扩展又包括程序存储器扩展和数据存储器扩展。AT89C51采
2、用的是哈佛结构。扩展后，系统形成了两个并行的外部存储器空间。89C51单片机采用并行总线结构，大大增加了系统的灵活性，使扩展易于实现，各扩展部件只要符合总线规范，就能很方便地接入系统。,相关基础知识,一、 单片机系统扩展结构简介,AT89C51系统并行扩展结构如所示。,系统总线按功能分为三组。 （1）地址总线（Adress Bus，AB）地址总线用于传送单片机发出的地址信号，以便进行存储单元和I/O接口芯片中的寄存器选择。地址总线是单向传输的。 （2）数据总线(Data Bus，DB)数据总线用于在单片机与存储器之间或与I/O端口之间传送数据。数据总线是双向的，可以进行两个方向的传送。 （3）
3、控制总线（Control Bus，CB）控制总线实际上就是单片机发出的各种控制信号线。 下面讨论如何构造系统三总线,1以P0口作为低8位地址/数据总线 AT89C51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。 为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线，见下图。,2. 以P2口的口线作为高位地址线P2口的全部8位口线用作高位地址线，再加上P0口经地址锁存器提供的低8位地址，便形成了完整的16位地址总线，使寻址范围达到64KB。 3控制信号线除了地址线和数据线之外，还要有系统的控制总线。这些信号有的就是单片机引脚的第一功能信号，有的则是P3口第二功能信号
4、。其中包括：,（1）/PSEN信号作为外扩程序存储器（ROM）的读选通控制信号。 （2）/RD和/WR信号作为外扩数据存储器（RAM）和I/O接口的读、写选通控制信号。 （3）ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 （4）/EA信号作为内、外程序存储器的选择控制信号。尽管89C51单片机有4个并行的I/O口，共32条口线，但由于系统扩展的需要，真正作为I/O口使用的，就剩下P1口和P3口的部分口线了。,如何把外部各自的64KB空间分配给各个程序存储器、数据存储器芯片，并且使程序存储器的各个芯片之间，数据存储器各芯片之间，为避免发生数据冲突，一个存储器单元对应一个地址，这就是存储器的地址空间的
5、分配问题。在外扩的多片存储器芯片中，AT89C51要完成这种功能，必须进行两种选择：一是必须选中该存储器芯片（或I/O接口芯片），这称为“片选”，只有被“选中”的存储器芯片才能被AT89C51读出或写入数据。为了片选的需要，每个存储器芯片都有片选信号引脚，二是在“片选”的基础上再选择该芯片的某一单元，称为“单元选择”。,二、地址空间分配和外部地址锁存器1、存储器地址空间分配,常用存储器地址空间分配方法有两种：线选法和译码法1线选法直接利用系统的高位地址线（P2）作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。优点是电路简
6、单，不需要另外增加地址译码器硬件电路，体积小，成本低。缺点是可寻址的芯片数目受到限制。 而且地址空间不连续。*一般只适用于外扩芯片数目不多的单片机系统的存储器扩展。,2译码法使用译码器对89C51的高位地址进行译码，将译码器的译码输出作为存储器芯片的片选信号。是最常用的地址空间分配的方法，它能有效地利用存储器空间，适用于多芯片的存储器扩展。常用的译码器芯片有74LS138（3-8译码器）74LS139（双2-4译码器）74LS154（4-16译码器）。,几种常用芯片介绍 （1）74LS138 74LS138是3-8译码器，有3个数据输入端,经译码产生8种状态。,74LS138译码器真值表 输
7、入 输 出 G1 G2A* G2B* C B A Y7* Y6* Y5* Y4* Y3* Y2* Y1* Y0*,（2）74LS139 74LS139是双2-4译码器。两个译码器完全独立，分别有各自的数据输入端、译码状态输出端以及数据输入允许端。,下面以74LS138为例，介绍如何进行地址分配。 例 要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把64KB空间分配给各个芯片？64KB地址空间的分配如图所示。,3、 外部地址锁存器 地址锁存器芯片: 74LS373、74LS573等。 （1）. 锁存器74LS373 带有三态门的8D锁存器,其引脚及内部结构如图,（2）锁存器74LS57
8、3 输入的D端和输出的Q端依次排在芯片的两侧，为绘制印刷电路板时的布线提供了方便。,D7D0：8位数据输入线。 Q7Q0：8位数据输出线。 G ：数据输入锁存选通信号，该引脚与74LS373的G端功能相同。 /OE：数据输出允许信号，低电平有效。,8.1 程序存储器扩展,MCS-51单片机的8051/8751片内有4KB的ROM或EPROM，而8031片内无ROM，若在应用中使用片内ROM容量不够或选用8031时，需要扩展外部程序存储器。片内、片外的ROM空间是统一编址的在这一节中主要通过典型的实例介绍8031外接EPROM和EEPROM芯片扩展程序存储器的设计方法。,1、 EPROM程序存储
9、器扩展设计,单片机的存储器扩展方法：线选法和译码法。所谓线选法就是将存储器的片选线/CE 接P2口的某位地址线。译码法需要用地址译码器，这样可以充分利用地址资源。EPROM（紫外线电擦除可编程只读存储器）的典型产品有2716（2KB）、2732（4KB）、2764（8KB）、27128（16KB）、 27256（32KB）等。,表8.1 2716（2K）/2732（4KB）的引脚,硬件连接应注意：1. 单片机/EA脚的连接（接地）；2. /PSEN脚和存储器芯片的使能端/OE连接；3. ALE脚和数据锁存器芯片的使能端G连接；4. 单片机的P0通过锁存器与存储器低8位地址相连P2与存储器芯片的
10、高8位地址线连接。,2716与单片机的连接如图： 2716是2K8位的EPROM芯片,有11根地址线A0A10。它们分别与8031单片机的P0口（P0.0P0.7）和P2口的P2.0P2.2连接。2716的21脚VPP（编程电源端）接+5V，/OE与/PSEN连接，/CE 接地，当/PSEN =0选通信号为低电压时，选通读出2716的指令码。/PSEN=1，则2716数据线输出为高阻态。,2716/2732与单片机的连接如图8.1：,2716(2kx8)的地址范围为0000H 07FFH。,例8-1：扩展2KB程序存储器。,2732(4kx8)的地址范围为0000H 0FFFH。,例：扩展4K
11、B程序存储器。,2732是4K8的EPROM。引脚排列与2716基本一致其A0A11分别接8031的P0.0P0.7和P2.0P2.3。20脚OE/VPP与/PSEN 相连，CE接地。 2732的地址范围为0000H0FFFH。 在扩展中，有一个问题要在设计中提请注意：P2口除被使用的口线外，多余的引脚不宜作通用 I/O线，否则会给软件设计和使用上带来麻烦。 多片的存储器扩展设计：它的设计方法可用P2的高位地址线连接各片存储器的片选线/CE。而后求出它们的不同的地址范围,（当P2.5,P2.4取为1时） （当P2.5,P2.4取为0时） ROM(1)的地址：B000HBFFFH ROM(1)的
12、地址：8000H8FFFH ROM(2)的地址：7000H7FFFH ROM(2)的地址：4000H4FFFH,例：用2片2732扩展8KB程序存储器,例8-3：用一片27128 EPROM扩展16KB的程序存储器。,27128具有14根地址线A0 A13可选中片内16KB程序存储器空间中任一单元，按照图8.3的接法：片选信号CE由P2.7送出低电平有效。,27128的地址范围：4000H7FFFH。,2、扩展E2PROM,E2PROM (即EEPROM)是一种电擦除电可编程的只读存储器。其特点是能在线擦除和改写存储单元内容。具有在断电情况下能保持存储单元的内容的性能E2PROM还像静态RAM
13、一样，可以在线进行读写操作。 E2PROM的主要芯片有 2832，2864A等。,2864的地址范围为0000H1FFFH。这8KB存储器既可用作程序存储器，也可以用作数据存储器（掉电时，数据不易失）。,例：8031外扩一片8KB E2PROM 2864A,例：编写一个写入一页（16个字节）数据到E2PROM 2864A的子程序。设被写入的数据取自8031内部RAM40H开始的源数据区中。 SOURCE EQU 40H ；源数据区首地址 OBJECT EQU 0000H ；E2PROM首地址 LENGTH EQU 10H ；一页数据长度MOV R0，#SOURCE ；取源地址MOV R1，#L
14、ENGTH ；取数据块长度MOV DPTR，#OBJECT ；取目的地址 LOOP: MOV A，R0 ；取源数据MOVX DPTR,A ；写入E2PROM中MOV R2，DPL ；暂存目的地址指针 MOV R3，DPHINC R0 ；源地址指针指向下一个单元INC DPTR ；目的地址指针向下一单元DJNZ R1，LOOP ；字节数未满，转移DEC R0 ；源地址指针指向最后页尾 MOV DPL，R2 ；目的地址指针指向最后一个字节 MOV DPH， R3 CHECK: MOVX A，DPTR ；读出 E2RPOM最后写入的字节XRL A，R0 ；与原数据比较 JB ACC.7，CHECK
15、；最高位不同，继续查询RET ；最高位相同，一页写完,8.2 数据存储器扩展设计,由于8051单片机的片内RAM仅有128B，当系统需要较大容量RAM时就需要片外扩展数据存储器RAM，最大可扩展64KB。常用的RAM芯片分静态和动态两种，一般采用静态RAM较方便，如6116(2KX8),6264(8KX8)，动态RAM有DPRM2164（8KB）等，与动态RAM相比，静态RAM无须考虑保持数据而设置刷新电路，故扩展电路较简单。,扩展数据存储器的地址空间同外扩程序存储器一样，用P2口提供高8位地址，P0口分时提供低8位地址和8位数据，片外数据存储器RAM的读和写由8051的/RD（P3.7）和/
16、WR（P3.6）信息控制。读操作指令（/RD）： MOVX A，Ri 或MOVX A，DPTR写操作指令（/WR）： MOVX Ri ， A或MOVX DPTR ， A 注意：虽然所扩展RAM和EPROM会共处同一地址，由于片外程序存储器EPROM的输出允许端（/OE）受/PSEN信号控制，控制信号及使用的指令不同，故两者不会发生总线冲突。,（1）采用线选法例：选用8051单片机扩展2片8KB数据存储器6264和2片8KB的程序存储器2764芯片。当片外程序存储区读选通信号/PSEN为低电平，肯定到ROM中读程序；当读、写选通信号/RD或/WR为低电平则到RAM中读数据或往里写入数据。由于都用
17、P0口作为数据线，所以/PSEN、/WR、/RD三个信号时序上是分开的，不可能同时有效。,当P2.6=1，P2.5=0时，选中IC1和IC3芯片。IC1和IC3的地址范围：当A15=0时，为4000H5FFFH；当A15=1时，为C000HDFFFH；当P2.6=0，P2.5=1时，选中IC2和IC4芯片。IC2和IC4的地址范围：当A15=0时，为2000H3FFFH；当A15=1时，为A000HBFFFH；,采用74LS138译码电路举例,用74LS138译码扩展8块2716 2K的存储器，共16K。,（2） 译码法,译码法是通过译码电路来选择扩展芯片的片选端，常用的译码电路有74LS13
18、8，74LS139等,根据74LS138的功能分析，当P2.5、P2.4、P2.3全为0时，Y0=0，选中2716（0）。2716（0）的地址为： 即：8000H87FFH。同理可得： 2716(1)的地址：8800H8FFFH； 2716(2)的地址：9000H97FFH； 2716(3)的地址：9800H9FFFH； 2716(4)的地址：A000HA7FFH； 2716(5)的地址：A800HAFFFH； 2716(6)的地址：B000HB7FFH； 2716(7)的地址：B800HBFFFH。 2716（0）2716（7）在空间上是完全连续的。,采用74LS139译码电路举例,采用74
19、LS139译码扩展4个芯片的电路，图中74LS139的4个输出端Y0Y3分别连接4个芯片IC1，IC2，IC3，IC4的片选端。Y0Y3每次只能有一位是“0”，其他三位全为“1”，输出为“0”的一端所连接的芯片被选中。,译码法地址分配，首先要根据译码芯片真值表确定译码芯片的输入状态，由此再判断其输出端选中芯片的地址。如图，所以可以看出IC1的地址范围方法如下：其中A15，A14，A13为000是根据139的真值表所确定的。 则IC1为： 0000H1FFFH； IC2 2000H3FFFH； IC3 4000H5FFF； IC4 6000H7FFF； 其地址空间是连续的。,8.3并行I/O扩展
20、设计,8051在系统扩展时，P0，P2口常被用为地址线，P0又被兼做数据线，P3口被专用线占用，只有P1口可以用做I/0接口，所以只有一个8位I/O接口往往是不够的，故I/O接口也需要扩展，本节重点介绍I/O接口扩展方法及应用实例。I/O接口一般有二种扩展方法：总线扩展法，串行口扩展法。总线扩展又可分为简单I/0接口扩展和可编程I/O接口扩展。简单I/O接口扩展常用芯片有TTL、CMOS锁存器、三态门，如74系列的373、244、273、367等，可编程芯片有8255、8155等。,8.3.1简单的I/O扩展设计,在单片机应用系统中，利用TTL芯片，CMOS锁存器和三态门等接口芯片将P0接口扩
21、展。如图8.10所示是一个利用74LS273和74LS244的扩展电路，74LS244是一个三态输出入缓冲器，带负载能力强，74LS273是8D锁存器做扩展输出，它们直接挂在P0口线上，在图中可见273输出接8个LED，、以显示开关状态，某位低电平时，二极管发光，通过244的8个输入端分别接8个按钮开关，273和244的工作要P2.0，RD，WR三条控制线控制。其工作原理如下： 当P2.0，WR=0，（RD=1）选中74LS273芯片，CPU通过P0接口输出数据锁存到74LS273，74LS273的输出端低电平位对应的LED发光二极管点亮；当P2.0=0,RD=0(WR=1)时选中74LS24
22、4，此时若无健按下，输入全为高电平，当某健按下时对应位输入为“0“，74LS244的输入端不全为”1“，其输入状态通过P0接口数据线被CPU读入机内。总之在图中只要保证P2.0端低电平就有可能使扩展输入口或输出口工作，至于哪一个口工作受WR和RD控制线控制，二者不会同时为“0”，故在图中两个扩展芯片可共用一个地址，不会发生冲突。扩展口地址确定原则，只要保证P2.0为“0”，其他地址位或“0”或“1”即可。如地址用FEFFH（无效位全为“1”），用0000H（无效位全为“0”）。,输出程序段： MOV A，#DATA ；数据A MOV DPTR，#0FEFFH ；I/0地址DPTR MOVX D
23、PTR,A ；WR为低电平，数据经74LS273口输出 输入程序段： MOV DPTR，#0FEFFH ；I/O地址DPTR MOVX A，DPTR ；RD为低电平，74LS244接口数据读入内部RAM例5-4：要求编程把按健状态用发光二极管显示出来 LP： MOV DPTR,#0FEFFH ；输入口地址DPTRMOVX A，DPTR ；键状态送AMOVX DPTR，A ；A数据送显示输出口SJMP LP ；反复连续执行,8255是Intel公司生产的一种可编程芯片，8255合理设置，应用灵活，可与MCS-51单片机系统总线直接接口。8255是一个有40引脚双列直插型可编程芯片，内部结构及引脚
24、如图8.11所示。,（1）8255地址口确定,8255只有3根线接于地址线。片选CS、地址选择端A1、A0。分别接于P2.7 、P0.1、P0.0其他地址线全悬空。显然只要保证P2.7为低电平时，选中该8255，若P0.1、P0.0为“00”选中8255的A口，同理P0.1、P0.0为“01”、“10”、“11”分别选中B口、C口及控制口。若地址口用16位表示，其他无用端全设为“1”，则8255的A、B、C及控制口地址分别可为：7FFCH、7FFDH、7FFEH、7FFFH。,（2）8255初始化,使用8255芯片时，首先要对它初始化。所谓初始化，也就是对8255的3个端口的工作方式预先设置。
25、设置控制字经控制口写入。 例如，欲设置8255的A、B、C口全为输出状态（或输出方式），控制字为80H。 程序如下：MOV DPTR，#7FFFH ；8255控制口地址DPTRMOV A，#80H ；控制字送AMOVX DPTR,A ；控制字写入控制寄存器利用这几条指令对8255初始化后，A、B、C3个口才能作为输出口使用。当然改变控制字，则可改变3个端口的工作方式。如：将PA、PB作为输入，PC作为输出方式0时，控制字为92H。 (3)8255A的工作方式8255A有三种可通过程序来选择的基本方式：方式0基本输入输出方式；方式1选通输入输出方式；方式2双向传送方式（仅用于PA口）前面已叙述工
26、作方式的选择由“方式控制字”决定。,8.3.3 8155可编程I/O接口扩展设计,8155可编程接口芯片与8255的使用方法类似，只是二者在结构与功能上有所不同。18155结构及引脚8155内部也有3个I/O接口PA、PB、PC口，但PC口只有6位，I/O接口共22位，内部有一个14位可编程定时/计数器，还有256B的静态RAM。8155共40引脚，双列直插式封装，如图8.17所示。,（1） I/O接口线,PA、PB、PC三个I/O接口引线端分别为PA0PA7，PB0PB7，PC0PC5。PA、PB口多用于与外设之间的数据传送；PC口除与外设传送数据之外，还可以作为PA、PB口的控制线。,（1
27、） 地址数据线,AD0AD7：三态地址/数据总线，与8051的P0口直接相连，它的分时复用功能和P0口完全一致。低8位地址在ALE的下降沿时，送入地址锁存器，该地址由IO/M输入信号的极性决定是存储区域还是I/O区域。配合RD、WR输入信号，在ALE的上升沿把片内的数据读出或写入。,（3）控制线,ALE：地址锁存线。ALE=1表示给8155输入的是地址信息，当ALE下降沿到，把地址、IO/M以及CE的状态锁存到芯片中。 IO/M：RAM与I/O接口的选择线。IO/M=0选中8155内部RAM区；IO/M=1选择3个I/O接口、定时/计数器和命令寄存器。 CE：片选线。 RD：读控制线。 WR：
28、写控制线。 TIMERIN：定时/计数器外部脉冲输入端。 TIMEROUT：定时/计数器输出端。 28155功能及操作 8155由于内部结构决定了他有3种功能： 1） 可作为单片机片外扩展的256BRAM 2） 作扩展I/O接口 3） 作定时/计数器使用,每种功能的具体操作下面介绍。 （1）做扩展RAM8155作为单片机扩展RAM操作很简单，只要使IO/M控制端为低电平即可。通常IO/M端、CE端与P2接口两位相连，二者皆为低电平决定了RAM的高8位地址，P0接口与AD0AD7相连决定RAM的低8位地址。注意与其它数据存储器统一编址。 （2）做I/O接口使用IO/M=1时8155作I/O接口使
29、用。各口的工作方式通过内部控制寄存器设置。 有A、B各一组。因此，在输入和输出操作时，联络信号的意义和作用有所不同。,为外设提供的选通信号，输入，低电平有效。BF 端口缓冲器满/空输出信号，缓冲器有数据时， BF为高电平，否则为低电平。选通I/O的操作过程如下：在输入时，是外设提供的选通信号，当有效后，把输入数据装入8155，然后BF变高表示端口的缓冲器已满。当恢复高电平时，INTR变高，向CPU申请中断。当CPU开始读取输入数据时（信号下降沿），INTR恢复低电平。读取数据完毕（信号上升沿），使BF恢复低电平。一次数据输入结束。,在输入操作时，是外设的应答信号。当外设接收并处理完数据后，发出
30、负脉冲；在变高之后使INTR有效，开始申请中断，即要求CPU发送下一个数据；CPU在中断服务程序中把数据写到8155，并使BF变高，以通知外设可以再来取下一个数据。 INTR 中断请求输出信号，高电平有效，作为CPU的中断源。当8155的A口或B口缓冲器接收到外设送来得数据或外设从缓冲器中取走数据时，中断请求线INTR变为高电平。（在命令寄存器相应的允许位为1），向CPU申请中断，CPU响应此中断后对8155的相应I/O口进行一次读/写操作，使INTR信号恢复为低电平。状态寄存器格式：8155有一个状态寄存器，它锁存I/O接口和定时器当前状态，供单片机查询。状态寄存器和控制寄存器共用一个地址，
31、所不同的是状态寄存器只能读出不能写入，而控制寄存器只能写入不能读出。状态寄存器格式如下。,作定时器使用,当IO/M=1时，8155也可作定时器使用。8155内的可编程定时/计数器实际是一个14位的减法计数器。它共有两个8位寄存器组成，低8位和高6位存放计数初值，最高2位控制定时器的工作方式， M2M1决定的定时方式及输出波形如表所示，8155的定时/计数器为计数方式时，由引脚TIMERIN（3）从外部输入计数脉冲，为定时方式时，则接单片机系统时钟。无论定时或计数方式都从TIMEROUT端输出脉冲或方波。 注意：如果写入定时器的计数初值为奇数，方波输出将不对称。例如计数初值为9，单方波方式输出方
32、式在5个脉冲周期为高电平，4个脉冲周期内为低电平。,8155任何时候都可以置定时初值和工作方式，只要重新启动即可。计数初值为23FFFH之间，终值为2。 8155计数方式一般作信号发生器使用，输入连续脉冲后，由编程控制输出不同波形。38155的I/O接口及RAM地址分配 8155和其他芯片一样统一按16位地址编址。他的地址范围分两种情况。当RAM方式，IO/M=0、CE=0，其RAM中数据地址范围可为0000H00FFH。RAM应与系统中其他数据存储器统一编址。当IO/M=1、CE=0时工作在I/O接口或定时器方式，这种情况8155共需要占6个地址，6个地址由地址低8位中最低3为AD2、AD1
33、、AD0编码决定，编码格式如表8.8所示。,48051单片机与8155接口电路举例,如图8.19所示是8051单片机与8155芯片接口电路之一。结合硬件电路着重说明8155地址口的确定及初始化程序。,1）8051与8155连接特点及地址分配,MCS-51系列单片机可以直接和8155连接，低8位地址可不加锁存器，AD0AD7直接接于P0口，8155的ALE与8051ALE相连，这点优于8255。图中8155的IO/M接8051的P2.6端，CE接P2.7端。 RAM地址范围为3F00H3FFFH。 IO/M=1，CE=0，8155工作在I/O接口或定时方式。其地址确定方法：高位保证P2.7=0，
34、P2.6=1 其他无用位设为1，再考虑低位AD2、AD1、AD0三位编码可确定8155的以下6个地址：,（2）8155初始化,利用指令把8155设置成各种工作方式： 1） 设置I/O口工作方式 例如，设A口为基本输出，B口为基本输入，C口输出。 分析：根据题目要求，控制寄存器状态为00001101即控制字为0DH，编程把控制字送入即可。 程序： MOV DPTR,#7FF8H ；控制寄存器地址DPTR MOV A,#0DH ；控制字送A MOVX DPTR,A ；控制字送控制寄存器无论控制字为何值，都必须通过上述方式，把控制字送入控制寄存器，才能正确设置8155中I/O口工作方式。 2） 设置
35、RAM方式 例如，编程使CPU往8155RAM30H单元送立即数88H 程序： MOV DPTR,#3F30H ；RAM数据单元地址DPTR MOV A,#88H ；立即数送入A,MOVX DPTR,A ；立即数送入0030H 使用RAM时必须在IO/M=0条件下。 3） 设置为定时方式 例： 设8155的定时/计数器为方波发生器，输出方波频率为输入时钟频率的24分频。初始化程序如下： MOV DPTR,#7FFCH ；定时器低8位地址DPTR MOV A,#18H ；18H=24D分频系数A MOVX DPTR,A ；定时初值送入定时器低8位 INC DPTR ；7FFDH是定时高8位地址,
36、MOV A,#40H ；定时器方式1 MOVX DPTR,A ；A定时器高位地址 MOV DPTR,#7FF8H ；控制口地址DPTR MOV A,#0C2H ；启动计数器，B口输出，A、C口输入 MOVX DPTR,A上述重点介绍8155芯片及其工作方式，接口电路和初始化。还有与之类似芯片如8156，该芯片除选片端CE高电平有效外，其他功能及引脚与8155完全相同。8755内部有2KBE PROM和两个I/O接口，8355内部有2KB ROM，功能同8755，该类芯片的详细参数可查阅有关资料或产品手册。,5.3.4串行口扩展I/O接口,单片机控制系统中，串行口常用来扩展I/O接口，使用移位寄
37、存器作为锁存或输入信号的接口，可以方便地扩展并行输入、输出口。这种方法不占用片外RAM地址，简单易行，便于操作，适用于速度较慢、实时性不高的场合。1串行口扩展并行输入口图8.20中两片74LS165芯片是8位并行输入和串行移位输出寄存器。S/L=0时，锁存并行输入数据，S/L=1时，移位，CLK是移位时钟输入端，接于P3.1端， 图8.20串行口扩展并行输入口电路QH是串行移位输出端，接于P3.0端，串行口置位方式0。两个165芯片是串联方式，首尾相连，低位QH接于高位SER端，高位QH端接8051的RXD端，若16位并行输入数据已送到两个74LS165的输入端，当P1.0=0时，16位数据被
38、同时接收，置入对应的74LS165的寄存器中。当P1.0=1时，移位寄存器开始串行移位，经串行输入口P3.0端，一位一位移入8051串行口的缓冲器中。8051接收完一个字节，发出中断申请，置 RI为“1”当CPU发现RI=1则可以从串行口缓冲器中读走数据。,8.4外部中断扩展方法,5.4.1利用定时器扩展外部中断源8051单片机有两个定时器，都具有两个内部中断标志和外部计数输入引脚，当定时器设置为计数方式时，计数初值设置为满量程FFH。5.4.2中断加查询扩展中断源利用8051的两根外部中断输入线，每一中断输入线可以通过“线或”的关系连接多个外部中断源，同时利用输入端口线作为各中断源的识别线，
39、具体线路见图8.22所示的多个外部中断源连接方法。四个装置的中断请求输入均通过INT0传给CPU。无论哪一个外设提出中断请求，都会是INT0引脚电平边低，究竟是哪个外设申请中断。可以通过程序查询P1.0P1.3的逻辑电平获知。设这四个中断源的优先级为装置1最高，装置4最低。软件查询时，有最高至最低的顺序查询。,思考题与习题,8-1 以8031为主机的系统，拟采用2片2764EPROM芯片扩展16KB程序存储器。请设计出硬件结构图。,8-2 如图：设PA口接一组开关，PB口接指示灯，试编程，将寄存器R2的内容送指示灯显示，将开关状态读入累加器ACC中。,8-3已知8155命令口的地址为7F00H
40、，RAM地址为7E00H7EFFH。要求：,（1） 画出8031与8155接口图。 （2） 将立即数32H送于7E5FH中。,8-4 对上图，要求PA口为基本工作方式，PB口为基本 输出方式，使8155的定时器/计数器作方波发生器，输出方波频率是Tin输入频率的24分频。 8-5采用74LS138译码器，画出扩展8片6116的接口图。 8-6 设计一个由一片8KB EEPROM和一片74LS377作为输出口的电路（P2.5选中74LS377）。,8-7 试将8031单片机外接一片27128 EPROM和一片8155 RAM I/O端口的地址范围。,（1）画出扩展系统的电路连接图，并指出程序存储
41、器、扩展数据存储器和I/O端口的地址范围。 （2）编写程序，将8031内部RAM以DATA1开始的数据区中共16个数与外部RAM以DATA2开始的数据区中16个数进行交换。 （3）利用8155片内的定时器对来自TIN端的外部脉冲信号进行计数，计数长度为0FH，计满溢出时，由TOUT端输出单个脉冲，装入工作方式和计数长度后立即启动。试编写有关程序。8-8 用到三片74LS373的某8031应用系统的电路如下图的示。现要求通过74LS373（2）输出80H，请编写相应的程序。 8-9 设单片机采用8051，未扩展外ROM，片外RAM采用一片6116。请编程将其片内ROM从100H单元开始10个字节的内容依次外移到片外RAM从100H单元开始的10个字节中去。,8-10下图是四片8K*8为存储芯片的连接图，请确定每片存储芯片的地址范围。,
