8051单片机系统扩展与接口技术:第一节 8051 单片机系统扩展概述第二节 单片机外部存储器扩展第三节 单片机输入输出（I/O）口扩展及应用第四节 LED显示器接口电路及显示程序第五节 单片机键盘接口技术第六节 单片机与数模（D／A）及模数（A／D）转换1、地址总线（Address Bus，简写为AB）地址总线可传送单片机送出的地址信号，用于访问外部存储器单元或I/O端口。A 地址总线是单向的，地址信号只是由单片机向外发出。B 地址总线的数目决定了可直接访问的存储器单元的数目。例如N位地址，可以产生2N个连续地址编码，因此可访问2N个存储单元，即通常所说的寻址范围为 2N个地址单元。MCS—51单片机有十六位地址线，因此存储器展范围可达216 = 64KB地址单元。C 挂在总线上的器件，只有地址被选中的单元才能与CPU交换数据，其余的都暂时不能操作，否则会引起数据冲突。2、数据总线（Data Bus，简写为DB）数据总线用于在单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。A 单片机系统数据总线的位数与单片机处理数据的字长一致。例如MCS—51单片机是8位字长，所以数据总线的位数也是8位。B 数据总线是双向的，即可以进行两个方向的数据传送。3、控制总线（Control Bus，简写为CB）控制总线实际上就是一组控制信号线，包括单片机发出的，以及从其它部件送给单片机的各种控制或联络信号。对于一条控制信号线来说，其传送方向是单向的，但是由不同方向的控制信号线组合的控制总线则表示为双向的。总线结构形式大大减少了单片机系统中连接线的数目，提高了系统的可靠性，增加了系统的灵活性。此外，总线结构也使扩展易于实现，各功能部件只要符合总线规范，就可以很方便地接入系统，实现单片机扩展。
上传时间： 2013-10-18
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串口调试软件SSCOM可供免费使用，免费下载，本软件可以在Win95/98、Win2000、WinNT、WinXP下面运行.软件功能主要为: 1.接收从串口进来的数据并在窗口显示. 2.所接收到的数据数据显示方式可以选择为字符方式或者HEX方式 4.中文显示无乱码,且不影响速度 5.串口波特率可以选择为110bps-256000bps.(波特率>115200时需要硬件支持) 6.可以即时显示存在的串口号.如果您增加了usb转串口等设备,串口号也会在列表中出现. 7.可以选择“5、6、7、8”四种数据长度. 8.可以选择为“1、1.5、2”三种停止位.（1.5停止位需要硬件支持) 8.第9位数据可以选择为“无、奇校验、偶校验、1、0”四种方式. 9.可以选择“无流控、软流控、硬流控、自定义”四种流控方式. 10.串口设置和字符串操作等设置在程序关闭时自动保存，打开时自动载入. 11.可以在接收窗口按键即发送该键值. 12.可以在字符串输入框输入您想发送的字符串，并发送. 13.可以在字符串输入框输入您想发送的HEX数据串，数据的值从00到FF，没有任何限制. 14.可以定时重复发送数据，并可以设置发送时间间隔. 15.可以在发送字符串时选择发送新行，即自动加上回车换行. 16.可以显示当前串口的CTS、DSR、RLSL(CD)信号线的状态. 17.可以自由控制当前串口的DTR、RTS信号线的输出状态. 18.可以打开一个文本文件或者一个二进制文件预览其内容，查看方式可以是文本或者HEX方式. 19.可以打开一个文本文件或者一个二进制文件并以当前波特率发送到串口. 20.可以保存窗口内容到一个文本文件,文件名取自当前时间，保存在当前目录. 21.可以即时显示发送的字节数和接收到的字节数，按清除窗口将会清零. 22.带有功能强大的扩展功能：多条字符串发送定义和网上查找串口资料等. 23.可以定义最多32条预备发送的字符串，每条字符串可以定义为HEX数据串或者字符串方式.在每一条数据的左边打勾就表示这是一条hex数据串. 24.点击字符串右边的标号即可以发送这条定义好的字符串. 25.可以设置为循环发送你定义过的多条字符串，并且可以设置发送时间间隔. 26.在串口资料栏您可以从mcu51网站或者Google查找有关串口技术资料. 27.在串口资料栏您可以进入技术讨论bbs，在此发表您的高见或者提出您的问题和需求. 28.在产品信息栏您可以获得现时最新的产品信息. 29.这是个绿色软件，单个文件即可执行，不会给您的机器增加任何负担. 此版本使用C++Builder编写，相对于上一版本SSCOM2.0，主要改进在: 1.程序更稳定可靠,修改了一些报错信息.使用更加人性化。 2.修改了避免显示汉字乱码的算法,快了许多. 3.hex数据输入的错误兼容性. 4.发送字符串可以加发回车换行. 5.可以保存窗口内容到文件. 6.发送和接收的字符数统计更准确. 7.不再接收到一定数量字符数就清屏,因为发现即使收到很多内容也不会溢出,速度仍然很快. 8,可以打开二进制文件并发送,从前只能发文本文件. 9.打开文件后可以用asc方式或者hex方式预览文件中前4K内容. 10.发送文件前告诉操作者需要发送多少时间.免得久等. 11.新增功能强大的扩展功能,多达32条自定义字符串操作,程序关闭时这些字符串会自动保存，下次开机时再载入,每条可以定义为HEX数据串或者ASC字符串,按后边的数字按钮可以发送.也可以自动循环发送定义过的字符串. 12.新增串口设置自动保存. 13.加入了网络支持功能，用户很方便讨论问题和找到技术支持.
上传时间： 2013-10-26
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82C55A是高性能，工业标准，并行I/O的LSI外围芯片；提供24条I/O脚线。 在三种主要的操作方式下分组进行程序设计82C88A的几个特点：(1)与所有Intel系列微处理器兼容；(2)有较高的操作速度；(3)24条可编程I/O脚线；(4)底功耗的CHMOS；(5)与TTL兼容；(6)拥有控制字读回功能；（7）拥有直接置位/复位功能；（8）在所有I/O输出端口有2.5mA DC驱动能力；（9）适应性强。方式0操作称为简单I/O操作，是指端口的信号线可工作在电平敏感输入方式或锁存输出。所以，须将控制寄存器设计为：控制寄存器中:D7=1; D6 D5=00; D2=0。D7位为1代表一个有效的方式。通过对D4 D3 D1和D0的置位/复位来实现端口A及端口B是输入或输出。P56表2-1列出了操作方式0端口管脚功能。
上传时间： 2013-10-26
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家电制造业的竞争日益激烈，市场调整压力越来越大，原始设备制造商们（OEM）为了面对这一挑战，必须在满足电磁兼容性的条件下，不断降低产品的成本。由于强调成本控制，为防止由电源和信号线的瞬变所产生的电器故障而实施必要的瞬态免疫保护，对于家电设计者来说变得更具挑战性。由于传统的电源设计和电磁干扰（EMI）控制措施为节约成本让路，家电设计者必须开发出新的技术来满足不断调整的电磁兼容（EMC）需求。本应用笔记探讨了瞬态电气干扰对嵌入式微控制器（MCU）的影响，并提供了切实可行的硬件和软件设计技术，这些技术可以为电快速瞬变（EFT）、静电放电（ESD）以及其它电源线或信号线的短时瞬变提供低成本的保护措施。虽然这种探讨是主要针对家电制造商，但是也适用于消费电子、工业以及汽车电子方面的应用。 低成本的基于MCU 的嵌入式应用特别容易受到ESD 和EFT 影响降低性能。即使是运行在较低时钟频率下的微控制器，通常对快速上升时间瞬变也很敏感。这种敏感性归咎于所使用的工艺技术。如今针对低成本8/16位的MCU的半导体工艺技术所实现的晶体管栅极长度在0.65 μm～0.25 μm范围内。此范围内的栅极长度能产生和响应上升时间在次纳秒范围内（或超过300 MHz 的等同带宽）的信号。因此， MCU 能够响应进入其引脚的ESD 或EFT 信号。除上述工艺技术之外， MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能还会受到IC 设计及其封装、印刷电路板（PCB）的设计、MCU 上运行的软件、系统设计以及ESD 或EFT 波形特征的影响。各因素的相对影响（强调对最大影响的贡献）如图1 所示。
上传时间： 2013-11-09
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7.1 并行接口概述并行接口和串行接口的结构示意图并行接口传输速率高，一般不要求固定格式，但不适合长距离数据传输7.2 可编程并行接口芯片82C55 7.2.1 8255的基本功能 8255具有2个独立的8位I/O口（A口和B口）和2个独立的4位I/O（C口上半部和C口下半部），提供TTL兼容的并行接口。作为输入时提供三态缓冲器功能，作为输出时提供数据锁存功能。其中，A口具有双向传输功能。8255有3种工作方式，方式0、方式1和方式2，能使用无条件、查询和中断等多种数据传送方式完成CPU与I/O设备之间的数据交换。B口和C口的引脚具有达林顿复合晶体管驱动能力，在1.5V时输出1mA电流，适于作输出端口。C口除用做数据口外，当8255工作在方式1和方式2时，C口的部分引脚作为固定的联络信号线。
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上传时间： 2013-10-25
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3.1 总线与接口概述 3.1.1 总线和接口及其标准的概念 总线：是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。 总线标准 指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守的一些协议与规范。 接口标准 外设接口的规范，涉及接口信号线定义、信号传输速率、传输方向和拓扑结构，以及电气特性和机械特性等多个方面。 3.1.2 总线的分类 1) 按总线功能或信号类型划分为： 数据总线：双向三态逻辑，线宽表示了总线数据传输的能力。地址总线：单向三态逻辑，线宽决定了系统的寻址能力。控制总线：就某根来说是单向或双向。控制总线最能体现总线特点，决定总线功能的强弱和适应性。2) 按总线的层次结构分为： CPU总线：微机系统中速度最快的总线，主要在CPU内部，连接CPU内部部件，在CPU周围的小范围内也分布该总线，提供系统原始的控制和命令。局部总线：在系统总线和CPU总线之间的一级总线，提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之间的快速信息通道。系统总线：也称为I/O总线，是传统的通过总线扩展卡连接外部设备的总线。由于速度慢，其功能已经被局部总线替代。通信总线：也称为外部总线，是微机与微机，微机与外设之间进行通信的总线。3.1.3 总线的主要性能参数1．总线频率：MHz表示的工作频率，是总线速率的一个重要参数。2．总线宽度：指数据总线的位数。3．总线的数据传输率 总线的数据传输率=(总线宽度/8位)×总线频率 例：PCI总线的总线频率为33.3MHz，总线宽度为64位的情况下，总线数据传输率为266MB/s 。
上传时间： 2013-11-17
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家电制造业的竞争日益激烈，市场调整压力越来越大，原始设备制造商们（OEM）为了面对这一挑战，必须在满足电磁兼容性的条件下，不断降低产品的成本。由于强调成本控制，为防止由电源和信号线的瞬变所产生的电器故障而实施必要的瞬态免疫保护，对于家电设计者来说变得更具挑战性。由于传统的电源设计和电磁干扰（EMI）控制措施为节约成本让路，家电设计者必须开发出新的技术来满足不断调整的电磁兼容（EMC）需求。本应用笔记探讨了瞬态电气干扰对嵌入式微控制器（MCU）的影响，并提供了切实可行的硬件和软件设计技术，这些技术可以为电快速瞬变（EFT）、静电放电（ESD）以及其它电源线或信号线的短时瞬变提供低成本的保护措施。虽然这种探讨是主要针对家电制造商，但是也适用于消费电子、工业以及汽车电子方面的应用。
上传时间： 2013-11-22
上传用户：csgcd001
计算机部件要具有通用性，适应不同系统与不同用户的需求，设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化，使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系，即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道，通过它，计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换，给用户更多的选择，总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的规定。总线标准（技术规范）包括以下几部分：机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范：总线每条信号线（引脚的名称）、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范：总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线：产生于1975年，第一个标准化总线，为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构（Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA（Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求，出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI）总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线，用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面：总线宽度：一次操作可以传输的数据位数，如S100为8位，ISA为16位，EISA为32位，PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率：总线信号中有一个CLK时钟，CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz，PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期：不同的传输方式，每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个，PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线：是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射，是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类：地址总线（Where）：指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线：数据总线（What）提供模块间传输数据的路径，数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线（When）：提供系统操作所必需的控制信号，对操作过程进行控制与定时。扩充总线：亦称设备总线，用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同，经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离，进行不同层次的操作（ISA、EISA、MCA)局部总线：扩充总线不能满足高性能设备（图形、视频、网络）接口的要求，在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连，因此称之为局部总线（PCI）。
上传时间： 2013-11-09
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并行接口电路：微处理器与I/O设备进行数据传输时均需经过接口电路实现系统与设备互连的匹配。并行接口电路中每个信息位有自己的传输线，一个数据字节各位可并行传送，速度快，控制简单。由于电气特性的限制，传输距离不能太长。8255A是通用的可编程并行接口芯片，功能强，使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使用。8255A并行接口逻辑框图三个独立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有输入、输出锁存器及输出缓冲器。口B与口C有输入、输出缓冲器及输出锁存器。在实现高级的传输协议时，口C的8条线分为两组，每组4条线，分别作为口A与口B在传输时的控制信号线。口C的8条线可独立进行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4个设备号。8255A并行接口的控制字工作模式选择控制字：口A有三种工作模式，口B有二种工作模式。口C独立使用时只有一个工作模式，与口A、口B配合使用时，作为控制信号线。三种工作模式命名为：模式0、模式1及模式2。模式 0 为基本I/O端口，模式1为带选通的I/O端口，模式 2 为带选通的双向I/O端口。口A可工作在三种模式下，口B可工作在模式 0与模式 1下，口C可工作在模式0下或作为控制线配合口A、口B工作。
上传时间： 2013-11-07
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C51单片机是我们生活中最常用的系列,MCS-51系列单片机有4个并行口(P0,P1,P2,P3口),但对一个稍微复杂的应用系统来说,真正可供用户使用的并行口,只有P1口可用,况且常常因扩展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用户不得不扩展并行口以满足实际的需要。习惯上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,这两种芯片功能比较齐全,可以使用在相对比较复杂的系统中,但如是对一般的系统而言,这些功能往往闲置不用。那么就可以选用一些本来闲置不用的口线作为选通信号来进行并行口的扩展,这样就能充分利用单片机有限的I/O资源,在本设计中是将P1口扩展成一个或几个8位并行口,在每一个八位口上接入8个发光二极管做为输出,二极管是做开关量来使用的,在这里设计了跑马灯和流水灯程序,做到对开关量的开断控制;配合开关量的控制笔者设计了一个共阳LED数码管,用来显示当前发光二极管发亮的序号,做到更加直观的双重控制效果,然后再将P0口通过D/A转换器和一放大器输出一个模拟信号,其结果可以通过示波器看出。这样整个系统即有了数字信号输出和模拟信号输出,也有数码管显示功能,实用性能大提高了。2、 基于89C51的系统硬件设计2.1 并行口的扩展的电路设计 众所周知,C51系列的单片机都有四个I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我们通常仅仅使用P1口作为并行口,而令其余口(P2、P3)处于闲置状态,所以这次设计,我们就是使用闲置不用的P3口做为选能信号线来将P1口进行并行口扩展。 (1) 种方式的并行口扩展优点 连线简单; 不占用存储器空间; (2) 编程也方便灵活。但也有很大的缺点 并行口扩展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不进行驱动处理,则最多可扩展4个同样类型的并行输出端口,当然还需要与之对应的四个选通信号。) 如扩展较多,选通信号占用并行口位数太多,例如欲扩展8个并行输出端口,则需要8个选能信号,此时,仅选能信号就占用了一个8位并行口,这对在I/O端口线有限的单片机系统中,如此浪费资源的现象是不能容忍的。在本次的设计中,采用芯片74HC573(带三态输出的八进制透明D型锁存器)对P1口进行了一个8位并行口的扩展,选通信号选用P3口的P3.3引脚。原理图如图1所示:
上传时间： 2013-11-18
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