“单片机原理及接口技术”复习 一、基本概念 1、什么是单片机？ 答：单片机（Single-Chip-Microcomputer）又称单片微控制器，其基本结构是将微型计算机的基本功能部件：中央处理机（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上，因此，单片机其体积小、功耗低、价格低廉，且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能。 2、8051单片机部包含哪些主要功能部件？ 答：8051单片机部由一个8位的CPU、一个4KB的ROM、一个128B的RAM、4个8位的I/O并行端口、一个串行口、两个16位定时/计数器及中断系统等组成。 3、MCS-51单片机部RAM可分为几个区？各区的主要作用是什么？ 部数据存储器分为高、低128B两大部分。低128B为RAM区，地址空间为00H～7FH，可分为：寄存器区、位寻址区、堆栈及数据存储区。存放程序运算的中间结果、状态标志位等。高128B为特殊功能寄存器（SFR）区，地址空间为80H～FFH，其中仅有21个字节单元是有定义的。 4、MCS-51存储器结构的主要特点是什么？程序存储器和数据存储器各有何不同？MCS-51单片机的存储器结构与一般微机存储器的配置方法不同，把程序和数据的存储空
间严格区分开。数据存储器用于存放程序运算的中间结果、状态标志位等。程序存储器用于存放已编制好的程序及程序中用到的常数。 5、MCS-51有哪几种寻址方式？ 答：MCS-51指令系统的寻址方式有以下7种： 立即寻址方式、直接寻址方式、寄存器寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式、相对寻址和位地址。 6．编程实现：将单片机片RAM区50H~59H中的数传送到单片机片外RAM区501H~50AH单元中。(说明：要求用DJNZ指令循环实现。) MOV DPTR，#501H MOV R0，#50H MOV R7，#10 LOOP：MOV A，@R0 MOVX @DPTR，A INC DPTR INC R0 DJNZ R7，LOOP END 7．简述LED数码管静态显示和动态显示的各自特点。
试验1 单片机并口简单应用（流水灯） 实验目的 1、了解单片机C语言程序的基本结构 2、了解单片机C语言程序的设计和调试方法 3、掌握顺序控制程序的简单编程 4、熟悉51单片机的端口使用 实验仪器 单片机开发试验仪、稳压电源、计算机 实验原理 1、硬件电路 如图1所示，流水灯硬件电路由发光二极管、单片机并口（P0）、限流电阻等组成。发光二极管连接成共阳极结构。发光二极管点亮的条件是：阳极接高电平、各阴极接低电平。因此，二极管公共端阳极就接成高电平，然后再按一定规则从P0口输出数据，发光二极管就会点亮。 图1 流水灯电路图 2、程序流程图如下。
实验内容：1、开发板接线图 延时 P0口初态循环右移1位 P0口状重新赋值0XFE 开始 P0口输出0XFE P0是否等于0X00 Y N
2、开发环境设置 打开keil软件，版本μ Vision2 ，μvision3，μvision4 都一样，在这里用μvision4版本演示，打开之后如下图，有的时候会默认打开上次使用的工程，单击Project 菜单，选择 Close Project 关闭了默认打开的工程，显示下图界面： 我们要建立新的工程，选择Project→ newμ vision projiect… 选择工程要保存的路径，输入工程文件名，如图
点击保存后会弹出一个对话框，要求用户选择单片机型号，可以根据用户使用的单片机来选择，我们使用的STC90单片机是兼容51内核的，Keil C51 几乎支持所有的51内核单片机，51内核具有通用型，如果程序用的资源不是太复杂，我们可以选择任意一款51单片机内核就行。例程以添加Atmel 的AT89C51来说明。如图，然后，单击确定（OK）。 功能描述 如果出现下面的界面：单击是就可以，意思是将单片机的启动代码添加到工程，我们不用修改。 到目前我们还没建立一个完整的工程，只是有工程的名字，框架，工程中还没有任何文件代码，（除了启动代码,有的keil 版本不显示启动代码），接下来我们添加文件及代码。 单击菜单File→New 选项，或者单击界面上的快捷图标，新建文件串口如下。
第五章习题答案 一选择题 （1）D （2）C（3）C （4）A（5）A（6）C （7）D（8）C （9）A（10）C 二简答题 1．计算机输入/输出接口的基本功能是什么？ 计算机输入/输出接口基本功能：数据缓冲、数据类型和格式的转换、控制功能、传送主机命令、程序中断、地址译码、反应设备的工作状态。 2．请简述I/O端口的寻址方式。 微型计算机系统中，对I/O接口的端口进行编址的目地在于确定哪个端口被主机访问。编址的方法有以下两种：（1）统一编址：指将每个端口视为一个存储单元，并赋以相应的存储地址。（2）独立编址：把所有的I/O端口看成一个独立于存储空间的I/O空间，每个端口都被分配一个地址与之对应。 3．中断排优方式有哪些？ （1）软件排优；（2）硬件排优：（a）链式硬件排优电路（b）可编程中断控制器 4．与程序控制方式和中断控制方式相比，DMA有以下不同之处有哪些? 直接存储器访问（DMA）方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式，它的关键是另外构造一个控制器，代替CPU管理与主存间的数据交换，这个控制器就是DMA控制器。由于DMA控制器（专门的硬件设备）从CPU手中接管了对总线的控制权，使得数据交换在内存和外设之间高速进行，不需要经过CPU，当然也就不用进行保护现场和恢复现场之类的额外操作，就可以直接对存储器进行存取。 5．简述DMA的操作过程与其3种工作方式。 DMA的数据传送过程可分为传送前预处理、正式传送、传送后处理3个处理阶段。 工作方式：CPU暂停访问主存方式、周期窃取方式、DMA与CPU交替使用总线访问存储器方式。 6．请简述DMA控制器的组成。 DMA控制器由以下几个部分组成： （1）字数计数器（2）内存地址计数器（3）数据缓冲寄存器 （4）“控制/状态”逻辑（5）“DMA请求”标志（6）中断控制逻辑。 7．常用接口标准有哪些? （1）图形显示接口标准（2）传统串并行接口标准（3）外存设备接口标准 （4）通用外设接口标准。（5）测试仪器接口标准。 8．USB接口的优点有哪些? USB接口的优点：可以热插拔、携带方便、标准统一、可以连接多个设备。 9．请描述并行接口的接口特性。 一个并行接口的接口特性可以从两个方面加以描述：（1）以并行方式传输的数据通道的宽度，也称接口传输的位数（2）用于协调并行数据传输的额外接口控制线或称交互信号的特性。并行接口的特点是传输速度快，但当传输距离较远、位数又多时，就导致通信线路复杂且成本提高。因此并行口可应用于近距离、高速率传送的场合。
单片机引脚与端口操作 首先对于单片机IO口一般有第二功能，因为P0口比较特别以P0口为例说明。 1.P0口置1是怎么回事，什么时候置1? 单片机P0口作为输入时需要先给锁存器置1，以关闭V2场效应管，不置1的话当锁存器的值为0时，V2导通接地使引脚的值为低，不能输入高电平。至于怎么给P0口置1，就是给P0寄存器置1. 2.P0口怎么要接上拉电阻?有什么用? 见P0口结构图可知，P0口作为通用IO口，即输入输出口时，需要把V1场效应管关闭，多功能开关连接到锁存器，高电平信号通过锁存器Q'端输出时为低电平，V2管截止，V1,V2都截止，输出既不是高电平又不是低电平，这就是漏
极开路输出。为了能够输出高电平需要外接上拉电阻。 3.读引脚和读端口有什么不一样? 读引脚是读P0口引脚上的电平信号，读端口是读锁存器中的值，即就是读P0 口寄存器的值。作为输出时引脚和端口的值是一样的，但是作为输入时因为外设可以影响引脚的值，所以端口和引脚的值作为输入时可以不一样。 4.什么时候读端口?什么时候读引脚?各自的指令是什么? 一般的教科书上都会强调：读端口的指令为端口内容取反这样的“读-修改-写”指令。而读引脚之前，先置1，然后用Mov A,Px之类的指令即可。以下是从相关网站上搜集的资料： “资料称:这样的指令才有Read-Modify-Write功效 ANL(logical AND, e.G.,ANL P1,A) ORL(logical OR, e.g.,ORL P2,A) XRL(logical EX-OR, e.g.,XRL P3,A) JBC(jump if bit=1and clear bit, e.g.,JBC P1.1,LABEL) CPL(complement bit, e.g.,CPL P3.0) INC(increment, e.g.,INC P2) DEC(decrement, e.g.,DEC P2) DJNZ(decrement and jump if not zero,e.g.,DJNZ P3,LABEL)
单片机复习提纲 一．选择题： 1．MC-51单片机复位后，程序计数器PC的内容是（）。 A．00H B．FFH C．0000H D．FFFFH 2．8051单片机芯片在使用时应把EA信号引脚（）。 A．接高电平B．接地C．悬空D．接地址锁存器选通端3．MCS-51的程序计数器PC为16位计数器，因此其寻址范围是（）。 A．8K B．16K C．32K D．64K 4．在MCS-51单片机中，唯一一个可供用户使用的16位寄存器是（）。A．PSW B．DPTR C．AC D．PC 5．在MCS-51单片机中，唯一一个用户不能直接使用的寄存器是（）。A．PSW B．DPTR C．AC D．PC 6．在单片机中，用作标志寄存器的一个特殊功能寄存器是（）。 A．PSW B．DPTR C．AC D．PC 7．单片机的指令地址存放在（）中。 A．PSW B．DPTR C．SP D．PC 8．提高单片机的晶振频率，则机器周期信号（）。 A．不变B．变长C．变短D．变长变短不定 9．地址空间3000H～37FFH共有（）存储单元。 A．1K B．2K C．4K D．8K 10．8051单片机系统扩展时使用的锁存器用于锁存（）。 A．高8位地址B．低8位地址C．8位数据D．ALE信号 11．在M C S-51单片机的中断中，如果出现同级中断申请时，就按硬件查询序列来处理响应次序，其优先级别中第三个为：（） A、定时/计数器中断0 B、定时/计数器中断1 C、外部中断0 D、外部中断1 E、串行口中断12．MSC-51在响应中断时，必须由用户清除的标志为（） A、TF0 B、RI C、IE0 D、TF1 13．8051不具有第二功能的I/O口是：（） A、P0口 B、P1口 C、P2口 D、P3口 14．关于MCS-51的堆栈操作，正确的说法是（）。 A、先入栈，再修改栈指针对 B、先修改栈指针，再出栈 C、先修改栈指针，再入栈 D、以上都不对 15．要使MCS-51能够响应定时器T1中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（）。 A、98H B、84H C、42H D、22H 16．PSW=18H时，则当前工作寄存器是（）。 A、0组 B、1组 C、2组 D、3组 17．执行IE=0x03后，MCS-51将响应的中断是（）。 A、1个 B、2个 C、3个 D、0个 18．各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51系统中的（）。 A、TCON/SCON B、IE C、IP D、TMOD 19．下列对SCON的相关位描述不正确的是（）。 A、当REN=1时，禁止串行口接收数据 B、在方式0时，SM2必须为0 C、RI位由软件清零 D、TI=1，表示一帧数据发送结束 20．设串行口工作于方式1，晶振频率为6MHz，波特率为1200b/s，SMOD=0，则定时器1的计数初值为：（） A、E8H B、F4H C、FDH D、FAH 21．以下所列特点，不属于串行口工作方式0的是（） A、波特率是固定的，为时钟频率的十二分之一 B、8位移位寄存器
2.1MCS-51单片机基本结构 在学习单片机的内部结构之前,先了解下现在正在使用的计算机的几大组成部，计算机有五个组成部份： 运算器：用于实现算术和逻辑运算。计算机的运算和处理都在这里进行； 控制器：是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作； 存储器：用于存放程序和数据，又分为内存储器和外存储器； 输入设备：用于将程序和数据输入到计算机； 输出设备：用于把计算机数据，计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存； 通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器（Central Processing Unit）,简称CPU。而把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备。 2.1.1MCS-51单片机结构简介 单片机（Microcontroller，又称微控制器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。 典型的MCS-51系列单片机由下图2.1所示的器件组成： 图2.1 MCS-51单片机结构框图 ●中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理 8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成 运算和控制输入输出功能等操作。 ●数据存储器(RAM)： 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统 一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存 放用户数据，所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的 中间结果或用户定义的字型表。 ●程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ●定时/计数器：
单片机并行口实验报告
实验二并行口实验报告 班级： 学号： 姓名： 教师：
一、实验目的 通过实验了解8051并行口输入方式和输出方式的工作原理及编程方法。 二、实验内容 1、输出实验 如图4-1所示。以8031的P2口为输出口。通过程序控制发光二极管的亮灭。 2、输入实验 如图4-1所示。以8031的P1口为输入口。用开关向P1.0~P1.3输入不同的状态，控制P2口P2.4~P2.7发光二极管的亮灭。 3、查询输入输出实验 如图1-1所示。以8051的P1.6或P1.0为输入位，以P2口为输出，二进制计数记录按键的次数。
图1-1 三、编程提示 1、输出实验程序 （1）设计一组显示花样，编程使得P2口按照设计的花样重复显示。 （2）为了便于观察，每一状态加入延时程序。 2、输入实验程序 开关打开，则输入为1；开关闭合，则输入为0。读取P1.0~ P1.3的状态，并将它们输出到P2.4~ P2.7，驱动发光二极管。所以发光二极管L1~L4的亮灭应与开关P1.0~ P1.3的设置相吻合。 3、查询输入输出程序 （1）编程计数P1.0按键次数，按键不去抖动。 （2）编程计数P1.6按键次数，按键不去抖动。 （3）编程计数P1.0按键次数，按键软件延时去抖动。 观察（1）、（2）、（3）、的结果。 四、实验器材 计算机，目标系统实验板 五、实验步骤 1、在KEILC中按要求编好程序，编译，软件调试，生成.HEX文件。 2、断开电源，按图1-1所示，连好开关及发光二极管电路。
3、下载程序。 4、调试运行程序，观察发光二极管状态。 六、C源程序清单 1、#include
第六章单片机的并行扩展技术 6·1 什么是并行外围扩展? 并行外围扩展有哪两种方式？这两种方式本质上的区别是什么？ 答：(1)并行外围扩展 单片机的并行外围扩展是指单片机与外围扩展单元采用并行接口的连接方式，数据传输为并行传送方式。并行扩展体现在扩展接口数据传输的并行性。 (2)并行外围扩展的方式 并行外围扩展方式有两种I/O方式与总线方式。题图6-1是80C5l两种并行外围扩展接口示意图。图中的并行口数据宽度为8位。 ①并行I/O口方式: I/O口并行扩展由I/O口完成与外围功能单元的并行数据传送任务，单片机与外围功能单元数据传送过程中的握手交互也由I/O口来完成的。 ②并行总线方式:并行扩展采用三总线方式，即数据传送由数据总线DB完成;外围功能单元寻址由地址总线AB完成;控制总线CB则完成数据传输过程中的传输控制，如读、写操作等。 (3)两种方式本质上的区别 两种并行外围扩展方式本质上的区别列于题表6-1中。 6·2 单片抗应用系统中有哪几种键盘类型?为什么这些键盘都是通过I/O 口扩展? 答: (1)单片机应用系统中的键盘类型 与通用计算机键盘相比，单片机应用系统中的键盘种类很多，键盘中按键数量的设置依系统操作要求而定。一般说来，单片机应用系统中键盘有独立式和行列式两种，如题图6-2 所示。
题图6-2 ①独立式键盘: 独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立如题图6-2(a)所示。I/O口通过按键与地相连。I/O口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平;有键按下时，引脚端电平被拉低。1/0端口有内部上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。 ②行列式键盘: 行列式键盘采用行列电路结构。行列交点处通过按键相连，列线为输出口，行线为输人口，如题图6-2(b)所示。列线口输出全零电平时，若没有键按下则行线引脚上全部为高电平"1"状态;若有任何一个按键按下则行线引脚上为非全"1"状态;在有键按下后，通过列线逐个送"0"，然后逐行检查哪根行线为"0"状态，即可查出是哪个键按下。 (2)键盘通过I/O口扩展 键盘所采用的I/O口并行扩展电路都是外设接口的典型电路。这类接口只有操作原理 时序，没有器件的时序协议，故而都适宜于通过I/O口扩展。 6·3 请叙述行列式键盘的工作原理。中断方式与查询方式的键盘其硬件和软件有何不同? 答: (1)行列式键盘的工作原理 行列式键盘采用行列电路结构。行列交点处通过按键相连，列线为输出口，行线为输入口，如题图6-2(b)申所示。 其工作原理是:列线口输出全零电平时，若没有键按下则行线引脚上全部为高电平"1"状态，若有任何一个按键按下则行线引脚上为非全"1"状态;在有键按下后，通过列线逐个送"0"，然后逐行检查哪根行线为"0"状态，即可查出是哪个键按下。 (2)中断方式与查询方式的键盘的区别 单片机对键盘的操作方式可分为查询方式和中断方式。题图6 - 2中为查询方式键盘的接口电路; 题图6-3所示为中断方式键盘的接口电路。 在查询方式中，单片机要不断查询键盘中有无键按下。中断方式下单片机不必查询键盘情况，只需开放键盘中断请求。当有键按下时，会请求中断，在中断服务程序中再检查是哪个键按下。
单片机I/O口定义 I/O端口又称为I/O接口，也叫做I/O通道或I/O通道。I/O端口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，是一个过渡的集成电路，用于信息传送过程中的速度匹配和增强它的负载能力。I/O端口右串行和并行之分，串行I/O端口一次只能传送一位二进制信息，并行I/O端口一次可以传送一组(8位)二进制信息。 并行I/O端口 8051有四个并行I/O端口，分别命名为P0、P1、P2和P3，在这四个并行I/O端口中，每个端口都有双向I/O功能。即CPU即可以从四个并行I/O端口中的任何一个输出数据，又可以从它们那里输入数据。每个I/O端口内部都有一个8位数据输出锁存器和一个8位数据输入缓冲器，四个数据输出锁存器和端口号P0、P1、P2和P3同名，皆为特殊功能寄存器SFR中的一个。因此，CPU数据从并行I/O端口输出时可以得到锁存，数据输入时可以得到缓冲。 四个并行I/O端口在结构上并不相同，因此它们在功能和用途上的差异较大。P0口和P2口内部均有一个受控制器控制的二选一选择电路，故它们除可以用作通用I/O口外，还具有特殊的功能。例如：P0可以输出片外存储器的低八位地址码和读写数据，P2口可以输出片外存储器的高八位地址码，等等。P1口常作为通用I/O口使用，为CPU传送用户数据；P3口除可以作为通用I/O口使用外，还具有第二功能。在四个并行I/O端口中，只有P0口是真正的双向I/O口，故它具有较大的负载能力，最多可以推动8个LSTTL门，其余3个
I/O口是准双向I/O口，只能推动4个LSTTL门。 四个并行I/O端口作为通用I/O使用时，共有写端口、读端口和读引脚三种操作方式，写端口实际上是输出数据，是把累加器A或其他寄存器中的数据传送到端口锁存器中，然后由端口自动从端口引脚线上输出。读端口不是真正的从外部输入数据，而是把端口锁存器中的输出数据读到CPU的累加器A中。读引脚才是真正的输入外部数据的操作，是从端口引脚线上读入外部的输入数据。端口的上述三种操作书架上是通过指令或程序来实现的。 串行I/O端口 8051有一个全双工的可编程串行I/O端口。这个串行I/O端口既可以在程序控制下把CPU中的8位并行数据编程串行数据逐行从发送数据线TXD发送出去，也可以把RXD线上串行接收到的数据变成8位并行数据送给CPU，而且这种串行发送和串行接收可以单独进行，也可以同时进行。 8051串行发送和串行接收利用了P3口的第二功能，即它利用P3.1引脚作为串行数据的发送线TDX和P3.0引脚作为串行数据的接收线RXD，串行口I/O口的电路结构还包括串行口控制寄存器SCON，电源及波特率选择寄存器PCON和串行数据缓冲器SBUF等，它们都属于SFR(特殊功能寄存器)。其中，PCON和SCON用于设置串行口工作方式和确定数据的发送和接收波特率，SBUF实际上有两个8位寄存器组成，一个工作方式和确定数据的发送和接收比特率，另一个用于存放接收到的数据，起着数据的缓冲作用。
（1）通常所说的微型机主机是指 A）CPU和内存B）CPU和硬盘 C）CPU、内存和硬盘D）CPU、内存与CD-RO M 【解析】内存又称为主存。CPU与内存合在一起一般称为主机。 （2）一个完整计算机系统的组成部分应该是 A）主机、键盘和显示器B）系统软件和应用软件 C）主机和它的外部设备D）硬件系统和软件系统 【解析】计算机系统由硬件（Hardware）和软件（Software）两大部分组成。硬件是指物理上存在的各种设备，软件是指运行在计算机硬件上的程序、运行程序所需的数据和相关文档的总称。 （3）以下表示随机存储器的是 A）RAM B）ROM C）FLOPPY D）CD-ROM 【解析】内存分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 （4）ROM中的信息是 A）由生产厂家预先写入的B）在安装系统时写入的 C）根据用户需求不同，由用户随时写入的 D）由程序临时存入的 【解析】只读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的，或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。 （5）计算机的主存储器是指（……） A）RAM和磁盘…B）ROM…C）ROM和RAM….D）硬盘和控制器 【解析】主存储器由随机存储器RAM和只读存储器ROM组成，其中最主要的成分为RAM。（6）计算机内存储器是（……） A）按二进制编址….B）按字节编址… C）按字长编址…D）根据微处理器型号不同而编址 （7）DVD-ROM 属于 A）大容量可读可写外存储器B）大容量只读外部存储器 C）CPU可直接存取的存储器D）只读内存储器 【解析】DVD-ROM（只读型DVD）属于计算机数据存储只读光盘，用途类似CD-ROM。CD-ROM 的意思是"高密度光盘只读存储器"，简称只读光盘。只读光盘只能读出信息，不能写入信息。 （8）下列关于CD-R光盘的描述中，错误的是 A）只能写入一次，可以反复读出的一次性写入光盘 B）可多次擦除型光盘 C）以用来存储大量用户数据的一次性写入的光盘 D）CD-R是Compact Disc Recordable的缩写 【解析】CD-R是只能一次写入资料，可以反复读出的一次性写入光盘的只读光盘。 （9）在CD光盘上标记有CD-RW字样，此标记表明这光盘 A）只能写入一次，可以反复读出的一次性写入光盘
51单片机各引脚及端口详解 51单片机引脚功能： MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图： l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。 l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。 l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。 l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）。 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。 P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时,当做数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时,当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口）
3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其部有上拉电阻; P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有部EPROM的单片机芯片（例如8751）,为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的, 即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG） 编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp） 接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢？这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方 式由第9脚（即RST/VPD）引入,以保护部RAM中的信息不会丢失。 在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输 入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。 ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。参见图2（8051扩展2KB EEPROM电路,在图中ALE与4LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址, 即P0口输出。 由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,当系统中未使用外部存储器时,ALE 脚也会有六分之一的固定频率输出,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
单片机P1端口的应用 任务要求： 使用单片机的P1口控制8个二极管,使8个二极管从左到右轮流点亮,每个管亮100ms,(设晶振为6MHz),再拨动开关使8个二极管反向(既从右到左)轮流点亮。 【教学目标】 1、熟悉P1端口的功能 2、掌握常见的指令功能 3、掌握机器周期的计算方法 4、学会设计LED线路 5、学会编程序 教学重点及难点： 根据设计的LED线路，编出相应的程序 教学方法： 教授法、多媒体教学 课时安排： 1课时 【教学过程】 一.导入新课 单片机是通过执行程序来工作的，执行不同的程序就能完成不同的任务。我们可以利用单片机P1端口的应用，来实现控制8个发光二极管轮流点亮。 二、教学内容
1、P1端口的功能 P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口，在编程和验证程序时，它输入低8位地址。 2、机器周期 定义:实现特定功能所需的时间，或完成某一规定操作所需的时间计算公式：T=1/f×12 例：晶振为6MHz，则可知一个机器周期为2us 3、任务要求中涉及到的指令 （1）判位转移指令(JNB) 功能：分别判断进位位C或直接寻址位是“1”还是“0”,条件符合则转移，否则继续执行程序。 （2）绝对调用指令（ACALL） 也称短调用指令（双字节） （3）循环移位指令 RR A; RL A; 功能：将累加器A的内容循环右移或左移一位 （4）无条件相对转移指令（SJMP） 该指令为双字节 （5）减1非零转移指令（DJNZ） 功能：设置一个计数值，每执行一次某段程序，计数值减1，计数值非零则继续执行，直至计数值减至0为止。 （6）子程序返回指令（RET） 4、设计LED线路
第3章单片机并行存储器扩展 （一）填空题 1.使用8KB×8位的RAM芯片，用译码法扩展64KB×8位的外部数据存储器，需要（8） 片存储芯片，共需使用（16 ）条地址线，其中（13 ）条用于存储单元选择，（3）条用于芯片选择。 2.三态缓冲器的三态分别是（低电平）、（高电平）和（高阻抗）。 3.80C51单片机系统整个存储空间由4部分组成，分别为（256 ）个地址单元的内部（数 据）存储器，（4kb ）个地址单元的内部（程序）存储器，（64kb）个地址单元的外部（数据）存储器，（60kb ）个地址单元的外部（程序）存储器。 4.在80C51单片机系统中，为外扩展存储器准备了（16）条地址线，其中低位地址线由 （p0口）提供，高位地址线由（P2口）提供。 5.在80C51单片机系统中，存储器并行外扩展涉及的控制信号有（ＡＬＥ）、（ＷＲ）、 （ＲＤ）、（ＰＳＥＮ）和（ＣＥ），其中用于分离低8位地址和数据的控制信号是（ＡＬＥ），它的频率是晶振频率的（６）分之一。 6.起止地址为0000H ~ 3FFFH的外扩展存储器芯片的容量是（１６ＫＢ）。若外扩展存 储器芯片的容量为2KB，起始地址为3000H，则终止地址应为（３７ＦＦＨ）。 7.与微型机相比，单片机必须具有足够容量的程序存储器是因为它没有（外存）。 8.在存储器扩展中，无论是线选法还是译码法，最终都是为扩展芯片的（片选）引脚端 提供信号。 9.由一片80C51和一片2716组成的单片机最小系统。若2716片选信号CE接地，则该存 储芯片连接共需（１１）条地址线。除数据线外，系统中连接的信号线只有（ＰＳＥＮ）和（ＡＬＥ）。 （二）单项选择题 1. 下列有关单片机程序存储器的论述中，错误的是（Ｄ） （A）用户程序保存在程序存储器中 （B）断电后程序存储器仍能保存程序 （C）对于程序存储器只使用MOVC一种指令 （D）执行程序需要使用MOVC指令从程序存储器中逐条读出指令 2. 下列有关单片机数据存储器的论述中，错误的是（Ａ）
单片机并行I/O口的应用实验 一、实验目的 1、熟悉Proteus软件和Keil软件的使用方法。 2、熟悉单片机应用电路的设计方法。 3、掌握单片机并行I/O口的直接应用方法。 4、掌握单片机应用程序的设计和调试方法。 二、实验内容或原理 1、利用单片机并行I/O口控制流水灯。 2、利用单片机并行I/O口控制蜂鸣器。 三、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图。要求在P1.0至P1.7口 线上分别接LED0至LED7八个发光二极管，在P3.0口线上 接一蜂鸣器。 2、编写程序：要求LED0至LED7以秒速率循环右移。 3、编写程序：要求LED0至LED7以秒速率循环左移。 4、编写程序：要求在灯移动的同时，蜂鸣器逐位报警。 四、实验报告要求 1、实验目的和要求。 2、设计要求。 3、实验程序流程框图和程序清单。 4、电路原理图。 5、实验结果 6、实验总结。 7、思考题。 五、思考题 1、编程实现LED0至LED7以十六进制计数规律亮灯？ 原理图：
程序清单： /*（1）LED0~LED7以秒速率循环右移 蜂鸣器逐位报警*/ ORG 0000H MAIN:MOV A, #11111110B;赋初值 LOOP:MOV P1,A ;赋值给P1口 CPL P3.0 ;低电平有效 LCALL DELAY ;调用延时电路 SETB P3.0 ;控制蜂鸣器叫的时间间隔 LCALL DELAY RL A LJMP LOOP DELAY:MOV R7,#0FFH LOOP1:MOV R6,#0F4H LOOP2:MOV R5,#02H DJNZ R5,$ ;"$"当前的PC值,R5的内容减1不为零，继续执行该语句 DJNZ R6,LOOP2 DJNZ R7,LOOP1 RET END /*（2）LED0~LED7以十六进制计数规律亮灯*/ ORG 0000H MOV A,#0FFH LOOP: MOV P1,A LCALL DELAY DEC A CJNE A, #0FFH,LOOP MOV A, #0FFH LJMP LOOP DELAY:MOV R7, #0A7H LOOP1:MOV R6, #0ABH LOOP2:MOV R5, #10H DJNZ R5, $ ;"$"当前的PC值。R5的内容减1不为零 DJNZ R6, LOOP2 DJNZ R7, LOOP1 RET END
有关单片机P0口具体讲解 图1 (一)在我们讲解P0端口之前我们首先梳理一下各个端口有什 么不同之处： P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时,当做数据（Data）总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时,当作地址(Address)总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口） 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻（后面将详细介绍）。 P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用（如图1中的A8~A15为地址总线接口） 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
图2（注：该图只是P0口的一位，也就是说P0口有8个相同的这样的结构） 图3
(二)由图2可以看出每个P0口都有这些元件： 一个锁存器，两个三态输入缓冲器和一个输出驱动电路组成 在访问外部存储器时，P0是一个真正的双向口，当P0输出地址/数据信息时，CPU内部法控制电平“1”来打开上面的与门，又使模拟开关MUX把地址/数据信息经过反相器和T1接通（我们称上面的场效应晶体管FET为T1，下面的场效应管FET为T2）； 输出的地址/数据信息既通过与门去驱动T1，又通过反相器去驱动T2，是两个FET构成推拉输出电路； 1.当P0口作为外部扩展存储器的数据地址总线时： ●若地址数据信息为“0”，那么这个信号就使得T1截止，使T2导通（经过反反相器作 用使得T2接收到的信号为“1”，根据场效应晶体管的特性，T2导通），若T2导通，那么T2的上下两个N极就导通，而发射极（下面的N极）接地信号则为“0”，这样P0口就相当于接收到了“0”信号； ●若地址数据信息输入“1”，则该信号使T2截止，使T1导通，在T1导通情况下，T1 的上下N极导通，使得VCC与P0相同，从而输出高电平，即“1”信号； ●若从P0口输入信号，信号从引脚通过输入缓冲器进入内部总线； 2.当P0口作为一般I/O口使用时： ●CPU内部发布控制信号“0”，封锁与门，使得T1截止，同时使模拟开关MUX把锁存 器的非Q端与T2端的栅极接通； ●在P0口作为输出时，由于非Q端和T2的倒相作用，那么内部总线上的信息与到达P0 口上的信息是同相的，只要写脉冲加到锁存器的CL端，内部总线上的信息就会P0的引脚上； ●但是由于此时T2为漏极开路输出，所以要外接上拉电阻。 当P0作为输入时，由于该信号既加到T2又加到下面的三态缓冲器。现在我们假设我们刚刚输出的信号为“0”，也就是输入锁存器的数据为“0”，经过非Q达到T2使T2导通，这样P0引脚上的信号就被T2钳在“0”电平上，这样就使输入的“1”无法读入。那么我们就必须在输入信号前，应该先向锁存器Q端写“1”，非Q就为“0”，使T2截止，这就是所谓的“准双向口”的解释。但是在访问片外存储器时，CPU会自动向锁存器Q写入“1”，所以对用户而言P0口作为数据/地址总线时，是一个真正的双向口。
单片机并行I/O口的扩展方法 摘要：由于在MCS-51单片机开发中P0口经常作为地址/数据复用总线使用，P2口作为高8位地址线使用，P3口用作第二功能(定时计数器、中断等)使用，所以对于51单片机的4个I/O口，其可以作为基本并行输入/输出口使用的只有P1口。因此在单片机的开发中，对于并行I/O口的扩展十分重要，主要分析3种扩展并行I/O口的方法。关键词： MCS-51单片机; 并行I/O口; 扩展 MCS-51单片机有4个并行的I/O口，分别为P0口、P1口、P2口和P3口，4个并行I/O 口在单片机的使用中非常重要，可以说对单片机的使用就是对这4个口的使用。这4个并行I/O口除了作为基本的并行I/O口使用，还常作为其他功能使用，如P0口经常作为地址/数据复用总线使用[1]， P2口作为高8位地址线使用，P3口用作第二功能(定时计数器、中断等等)使用。这样，单片机只有P1口作为基本的并行I/O口使用，如果在单片机的使用中对并行I/O口需求较多，对于并行I/O口的扩展就非常重要了。下面通过具体的实例(8位流水灯设计)来给出几种不同的并行I/O口扩展方法。为了更好地说明以下几种不同的并行I/O口扩展方法，假设利用单片机实现流水灯的设计。采用单片机的P1口设计流水灯，电路。 由图1可知，8只LED直接连接在单片机的P1口上，通过对单片机进行编程即可以实现8只发光二极管产生流水灯。1 使用单片机的串行口扩展并行I/O口单片机有一个全双工的串行口[2]，这个口既可以用于网络通信，也可以实现串行异步通信，还可以作为移位寄存器使用。当单片机的串行口工作在模式0时，若外接一个串入/并出的移位寄存器(74LS164)，就可以扩展一个8 bit并行输出口；若外接一个并入/串出的移位寄存器(74LS165)，就可以扩展一个8 bit并行输入口。，单片机外接一个串入/并出的移位寄存器(74LS164)，这样就可以扩展8 bit并行输出口。 当单片机的串行口工作在模式0(作为移位寄存器使用)时需要注意：单片机原来的串行通信引脚RXD和TXD在这种工作方式下给出新的定义，原来用于串行接收数据的引脚RXD在这种工作模式下既可以接收也可以发送数据; 原来的串行发送引脚TXD在这种工作模式下则作为移位寄存器的脉冲输入端使用(通常接时钟端)。单片机和串入/并出移位寄存器74LS164的连接：单片机的串行通信接收引脚RXD连接到串入/并出移位寄存器74LS164的输入引脚；单片机的串行通信发送引脚TXD连接到串入/并出移位寄存器74LS164的脉冲输入端；串入/并出移位寄存器74LS164的输出引脚连接8只发光二极管。这样,选择单片机的串行口工作模式0，通过通信引脚RXD发送实现流水灯的串行数据,然后通过74LS164转换成并行数据后传送给发光二极管，即可实现流水灯。这里需要注意74LS164数据的转换时间问题。从图2可以看出，同样设计一个8位流水灯，采用上述方法只需要使用单片机的两个串行通信引脚RXD和TXD就可以完成。此时,对于P3口的其他位可以作为第二功能使用(定时、中断等)。2 使用8255A(或8155)扩展并行I/O口可编程并行接口芯片8255A[3]有3个并行的I/O口，分别为PA、PB和PC，这3个并行I/O口都可以通过编程决定它们的工作情况。8255A与单片机的连接。 从图3中可以看出单片机与8255A的连接情况，利用单片机的P0口来分时传送地址和数据：P0口与8255A的8 bit数据线连接，用来传送数据和8255A的编程控制字；P0口连接地址锁存器74LS373输入端，74LS373的输出端连接8255A 的地址线A0、A1和片选信号CS。通过A0、A1(即P0.0、P0.1)的4种不同组合(00~11)选择8255的3个并行的I/O口之一和控制口。这样，通过对单片机和8255A编程，即可实现流水灯。从图3可知,利用这种方法
微型计算机接口技术及应用习题及答案 1.1、接口技术在微机应用中起什么作用？ 答：在微机系统中，微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现，而外设与微处理器之间的信息交换和通信又是靠接口来实现的，所以，接口处于微机总线与设备之间，进行CPU与设备之间的信息交换。 1.2、微机接口技术的基本任务是什么？ 答：通过接口实现设备与总线的连接；连接起来以后，CPU通过接口对设备进行访问，即操作或控制设备。 1.5、什么是I/O设备接口？ 答：设备接口是指I/O设备与本地总线（如ISA总线）之间的连接电路并进行信息（包括数据、地址及状态）交换的中转站。 1.6、I/O设备接口一般应具备哪些功能？ 答：微机的接口一般有如下的几个功能： （1）执行CPU命令的功能：CPU将对外设的控制命令发到接口电路中的命令寄存器（命令口）中，在经分析去控制外设；（2）返回外设状态的功能：通过状态寄存器（状态口）完成，包括正常工作状态和故障状态；（3）数据缓冲的功能：接口电路中的数据寄存器（数据口）对CPU于外设间传送的数据进行中转；（4）设备寻址的功能：CPU某个时刻只能和一台外设交换数据，CPU发出的地址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中I/O设备；（5）信号转换的功能：
当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能；（6）数据宽度与数据格式转换的功能：由于CPU处理的数据都是并行的，当外设采用串行传送方式时，接口电路就要完成串、并之间的转换，并进行数据格式的转换。 1.8、I/O设备接口与CPU之间交换数据有哪几种方式？ 答：1.查询方式；2.中断方式；3.直接存储器存取（DMA）方式。 2.1、什么是总线？总线在微机系统中起什么作用？ 答：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。 总线作用：连接微处理器、存储器、外部设备构成微机系统，从而形成一个有机的整体来运行程序。它的基本任务是微处理器对外连接和传输数据。具体任务：一是负责总线与总线之间的连接与转换。二是完成设备信息的传递。三是支持即插即用。 2.2、微机总线由哪些信号线组成？ 答：微机总线由：数据总线、地址总线、控制总线、电源线和地线组成。。 2.4、评价一种总线的性能有哪几个方面的因素要考虑？ 答：评价一种总线的性能有以下个方面：1、总线频率；2、总线宽度；