7.1.1MCS-51的總線系統(tǒng)7.1.2MCS-51存儲器擴(kuò)展技術(shù)在MCS-51單片機(jī)中ROM和RAM的尋址空間是嚴(yán)格分開的，稱為“哈佛”結(jié)構(gòu)，單獨編址，指令不一樣。內(nèi)外ROM統(tǒng)一編址（MOVC）內(nèi)外RAM分開編址（內(nèi)MOV外MOVX）外設(shè)端口和外RAM統(tǒng)一編址（MOVX）1.程序存儲器（ROM）擴(kuò)展MCS-51單片機(jī)程序存儲器的最大尋址空間為64KB，地址范圍為0000H~FFFFH。例

8051單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展1片2764，試分析2764的地址范圍。0000H：1FFFH4000H：5FFFH8000H：9FFFHC000H：DFFFH地址重疊2.MCS-51單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展0000H：1FFFH27640000H：1FFFH6264（1）

0000H：1FFFH6264（2）

例8051單片機(jī)擴(kuò)展2片2764（ROM）和2片6264（RAM），將存于ROM的表格中的8個數(shù)據(jù)分別存入2片6264的前8個單元，表格首地址為1000H。ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVDPTR,#1000HMOVR0,#30HMOVR7,#08MOVA,#00HTINRAM:MOVB,AMOVCA,@A+DPTRMOV@R0,AMOVA,BINCAINCR0DJNZR7,TINRAMMOVDPL,#00HMOVR0,#30HMOVR7,#08TEXRAM:MOVDPH,#60HMOVA,@R0MOVX@DPTR,AMOVDPH,#80HMOVX@DPTR,AINCDPLINCR0DJNZR7,TEXRAMSJMP$ORG1000HTAB1:DB41H,42H,43H,44H,45H,46H,47H,48H

END7.1.3MCS-51并行接口擴(kuò)展技術(shù)1.可編程并行接口8255A的擴(kuò)展應(yīng)用例

8255A與8051單片機(jī)的連接電路如圖所示，試分析8255A的四個16位端口地址（設(shè)空閑地址線為高電平“1”）。PA、PB、PC、控制口的端口地址分別為：

FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH設(shè)8255A工作于方式0，PA口接輸入開關(guān)，PB口接發(fā)光指示二極管，將PA口輸入的開關(guān)狀態(tài)通過PB口輸出給發(fā)光二極管，實現(xiàn)開關(guān)對發(fā)光二極管的亮滅控制（開關(guān)閉合發(fā)光二極管亮，反之熄滅）或發(fā)光二極管亮滅指示開關(guān)的狀態(tài)（發(fā)光二極管亮表示開關(guān)閉合，反之?dāng)嚅_）。（1）設(shè)置8255A的控制字8255A控制字為10000000B=90H（2）功能程序代碼DELAY:MOVTMOD,#01HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HSETBTR0WAIT:JBCTF0,NEXTSJMPWAITRETENDORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVA,#90HMOVDPTR,#0FF7FHMOVX@DPTR,A MOVDPTR,#0FF7CHMOVXA,@DPTR MOVDPTR,#0FF7DHMOVX@DPTR,A

LCALLDELAYSJMPSTART例設(shè)8051單片機(jī)系統(tǒng)中利用8255APA口連接字符打印機(jī)如圖所示，PC.5輸出選通信號STB(下降沿啟動打印機(jī))，PC.1監(jiān)測打印機(jī)“BUSY”狀態(tài)信號（高電平表示打印機(jī)忙）。PB口連接8個指示燈（高電平亮），PC口剩余位均為空閑狀態(tài)，內(nèi)部RAM60H單元開始連續(xù)存有20個需要打印的字符，要求完成打印后，將PB口指示燈從低到高依次點亮直至全部點亮，時間間隔為1S，設(shè)系統(tǒng)時鐘fosc=12MHz。8255A的4個端口地址分別為：

64H、65H、66H和67H（1）設(shè)置8255A的控制字方式選擇控制字為：10000001B=81H。位控制字為：00001011B=0BH（高電平）

0001010B=0AH（低電平）（2）設(shè)置定時器初值和控制字計數(shù)初值:Ts=216-50mS/1uS=15536=3CB0H定時器控制字:TMOD=01000000B=40H（3）功能程序代碼

ORG0100HDELAY1S:MOVR2,#14HMOVTMOD,#10HMOVTH1，#3CHMOVTL1,#0B0HSETBTR0WAIT2:JBCTF0，NEXTSJMPWAIT2NEXT:DJNZR2，NEXT1RETNEXT1:MOVTH1，#3CHMOVTL1,#0B0HSJMPWAIT21）定時1S子程序代碼：

ORG0200HMOVR0,#60HMOVR4，#14HMOVR1，#67HMOVA,#81HMOVX@R1，AMOVA,#0BHMOVX@R1，AMOVR1，#66HWAIT:MOVXA，@R1JBACC.1,WAIT

MOVR1，#64HMOVA,@R0MOVX@R1，AMOVR1，#67HMOVA,#0AHMOVX@R1，AMOVR1，#66HINCR0DJNZR4，WAITMOVR1，#66HWAIT1:MOVXA，@R1JBACC.1,WAIT1

MOVR1，#65HMOVA,#01HLAMP:MOVX@R1,ALCALLDELAY1SSETBCRLCASJMPLAMP2）打印程序代碼如下：2Intel8155A及擴(kuò)展應(yīng)用

（1）8155A內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能

8155A芯片內(nèi)有256個字節(jié)RAM、1個14位減1定時/計數(shù)器，2個8位、雙向、并行I/O接口(PA、PB)和一個6位雙向、并行、I/O接口(PC)，8155A的最主要特點是內(nèi)部有一個8位“地址鎖存器”，可以直接與MCS-51單片機(jī)的P0口連接。

1）AD7~AD0。

地址/數(shù)據(jù)線，用于分時傳送地址和數(shù)據(jù)信息，可與MCS-51單片機(jī)的P0口直接相連。8位地址線可對片內(nèi)256個字節(jié)地址尋址。2）IO/M。

當(dāng)IO/M=0時，CPU可對8155A片內(nèi)256個字節(jié)的存儲器進(jìn)行操作。

當(dāng)IO/M=1時，CPU可對8155A片內(nèi)各寄存器進(jìn)行操作。

3）CE。片選信號線，低電平有效。4）ALE。地址鎖存器信號，高電平有效，利用下降沿將地址信息鎖住。5）RD。讀信號線，由MOVXA,@DPTR(或MOVXA,@Ri)指令產(chǎn)生。

6）WR。寫信號線，由MOVX@DPTR,A(或MOVX@Ri,A)指令產(chǎn)生。

7）RESET。復(fù)位信號線，在RESET引腳輸入1個大于600ns的正脈沖，可與系統(tǒng)復(fù)位連接，8155A總清零狀態(tài)時，PA、PB、PC3個端口均處于輸入方式。8）TIN。定時/計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入引腳。9）TOUT。當(dāng)14位計數(shù)器減“1”到零時，可以在該引腳上輸出脈沖波形信號，輸出脈沖的形狀與計數(shù)器的工作方式有關(guān)。（2）8155A的工作方式1）基本輸入輸出方式：PA、PB、PC均可工作于此方式，它們可各自獨立與外設(shè)連接，作并行數(shù)據(jù)的輸入或輸出操作。2）選通輸入輸出方式：只有PA、PB口工作于此種方式，此時由PC口提供聯(lián)絡(luò)信號線。（3）8155A工作方式命令字ALT1方式：PA、PB口做基本I/O，PC口做輸入；ALT2方式:PA、PB口做基本I/O，PC口做輸出；ALT3方式：PA口做選通I/O，PB口做基本I/O，

PC.3~PC.5做輸出；ALT4方式：PA、PB口均做選通I/O，PC口做聯(lián)絡(luò)信號線。（4）8155A狀態(tài)字

實際上，8155A內(nèi)部有一個14位的減1計數(shù)器，既可用做定時，也可用做外部計數(shù)，計數(shù)器的啟、?？刂朴擅钭值母邇晌粚崿F(xiàn)，計數(shù)器的工作方式由計數(shù)寄存器的高八位中的最高兩位（M2、M1）來設(shè)置。（5）8155A內(nèi)部定時/計數(shù)器

其中T13~T0用于設(shè)置初值，初值范圍為2~3FFFH；8155A定時器有4種工作方式，由M2、M1兩位來設(shè)定，不同工作方式下，TOUT引腳輸出的波形也不同。1）當(dāng)M2M1=00時，定時器在計數(shù)值的后半周期內(nèi)使TOUT輸出低電平，低電平的寬度與計數(shù)初值有關(guān)；若計數(shù)初值為偶數(shù)，TOUT線上低電平的寬度占計數(shù)值的一半；若為奇數(shù)，則高電平持續(xù)時間比低電平多一個計數(shù)脈沖時間，所以，計數(shù)初值應(yīng)≥2H，當(dāng)計數(shù)器減“1”到“0”時，TOUT輸出高電平，表示計數(shù)結(jié)束。

2）當(dāng)M2M1=01時，計數(shù)器每當(dāng)減“1”到“0”時將自動裝入，計數(shù)初值，故TOUT線上將輸出連續(xù)方波，方波周期與定時常數(shù)有關(guān)，若計數(shù)值為偶數(shù)，

正

、負(fù)方波是對稱的，否則，正方波將比負(fù)方波寬一個計數(shù)脈沖周期3）當(dāng)M2M1=10時，計數(shù)器每當(dāng)減“1”到“0”時，便會在TOUT輸出一個負(fù)單脈沖，脈沖寬度與計數(shù)值無關(guān)。4）當(dāng)M2M1=11時，計數(shù)器每當(dāng)減“1”到“0”時，將自動裝入計數(shù)初值，故TOUT將輸出一串連續(xù)的負(fù)脈沖，脈沖周期與計數(shù)值有關(guān)，而脈沖寬度與計數(shù)值無關(guān)。

8155A定時器的工作是由CPU通過程序控制的，通常需要設(shè)置3個初始化控制字，應(yīng)首先設(shè)置計數(shù)常數(shù)值，后送命令控制字，因為由命令字負(fù)責(zé)啟動計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器減“1”到“0”時做兩件事：一是使?fàn)顟B(tài)字中TIMR位置位（TIMR=1）可供CPU查詢；二是在TOUT引腳上輸出矩形波或脈沖，可作為定時器的溢出中斷請求信號。（6）8155初始化

當(dāng)TOUT輸出連續(xù)方波或連續(xù)脈沖時，可做方波發(fā)生器或脈沖發(fā)生器，不需CPU查詢或引起中斷申請。

在計數(shù)器計數(shù)期間，CPU可隨時讀出定時器的狀態(tài)，以了解定時器的工作情況，讀計數(shù)器狀態(tài)時，應(yīng)停止計數(shù)器計數(shù)，讀出的值并不直接表示外部輸入的脈沖數(shù)，8155A的計數(shù)器最高計數(shù)頻率為4MHz。（7）8155A的應(yīng)用舉例例

8155A與8051單片機(jī)連接1）8155A端口地址分析。命令/狀態(tài)端口地址為7FF8HPA口地址為 7FF9HPB口地址為 7FFAHPC口地址為 7FFBH定時器低8位地址為7FFCH定時器高8位地址為7FFDH片內(nèi)RAM地址范圍為7E00H~7EFFH2）8155A控制字分析若使8155A用作I/O口和定時器工作方式：PA口定義為基本輸入方式（接8個開關(guān)），PB口定義為基本輸出方式（接8個指示燈），定時器方式設(shè)為連續(xù)方波發(fā)生器，對輸入脈沖（10KHz方波）進(jìn)行100分頻，將當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)送至8155A擴(kuò)展的外部RAM的第一個單元，則命令控制字為11000010B=C0H，定時器低8位為64H=100，定時器高8位為01000000H=40H。3）功能程序代碼ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVDPTR,#7FFCHMOVA,#64H MOVX@DPTR,A INCDPTR MOVA,#40HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FF8HMOVA,#0C2HMOVX@DPTR,AINCDPTRLAMP:MOVXA,@DPTRINCDPTRMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7E00HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FF9HSJMPLAMP7.1.4MCS-51鍵盤與顯示擴(kuò)展技術(shù)1.MCS-51鍵盤擴(kuò)展技術(shù)（1）非編碼鍵盤按鍵輸入過程與軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的每一個鍵都對應(yīng)一個功能，也就是說每一只鍵都對應(yīng)一個有一定功能的子程序，檢測到被按下鍵的位置后，利用軟件轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的鍵號，并轉(zhuǎn)入該鍵的子程序中。（2）機(jī)械按鍵的消抖處理抖動時間一般持續(xù)５～10mS（3）鍵盤與單片機(jī)的連接1）獨立連接方式：每個鍵都單讀占用一根線2）

行列式連接方式（矩陣式鍵盤）8155控制口地址為7FF8H；

PA口地址為7FF9H；

PB口地址為7FFAH；

PC口地址為7FFBH；定時器低8位口為7FFCH；定時器高8位口為7FFEH。①.8155初始化8155PA口為基本輸出口、PC口為基本輸入口，可確定8155控制字為00000001B=01H。MOV

DPTR，#7F00HMOVＡ，#01HMOVX

@DPTR，Ａ

②.判斷“有鍵閉合否？”判斷是否有鍵被按下的方法是由8031單片機(jī)通過PA口輸出全掃描字00H；再從PC口讀入行輸入狀態(tài)，若PC0～PC3全為“１”，則無鍵按下，繼續(xù)掃描，若不為全“１”，則說明有鍵按下，轉(zhuǎn)入去抖延時程序，延時一段時間后再次判斷狀態(tài)，如仍處于閉合狀態(tài)，則確認(rèn)為有鍵按下，轉(zhuǎn)入“判閉合鍵鍵號”程序；否則按鍵抖動處理。將判鍵子程序命名為KJA，并用累加器Ａ返回鍵盤狀態(tài)：Ａ≠０時有鍵按下，否則無鍵按下。判鍵子程序代碼如下：KJA:MOV

DPTR，#7F01H

MOVＡ，#00H

MOVX

@DPTR，Ａ

INC

DPTR

INC

DPTRMOVXA,@DPTR

CPLＡ

ANLA,#0FH

RET

③.求按下鍵的鍵值。當(dāng)判斷完確實有。鍵閉合后，下一步要做的工作是被按下鍵的鍵值（鍵號）；每個鍵都對應(yīng)1個鍵號（０～31），４行×８列，每行都有1個首鍵號，它們分別是０、８、16、24；每列都有1個鍵列號，分別是0、1、2、3、4、5、6、7。鍵值=“鍵行首號”＋“鍵列號”，可利用逐位掃描的算法實現(xiàn)。KEY：LCALLKJA

JNZKJ1

LJMPKEYKJ1：LCALLDELAY10ms

LCALLKJA

JNZKJ2

LJMPKEYKJ2：MOVR2，#0FEHMOVR4，#00H鍵盤掃描子程序如下：KJ4：MOVDPTR，#7F01H

MOVA，R2MOVX@DPTR，AINCDPTR

INCDPTRMOVXA，@DPTRJBACC.0，ONEMOVA，#00HLJMPKJPONE：JBACC.1，TWOMOVA，#08HLJMPKJPTWO：JBACC.2，THRMOVA，#10HLJMPKJPTHR：JBACC.3，NEXTMOVA，#18HKJP：ADDA，R4PUSHACCKJ3：LCALLKJAJNZKJ3POPACCRETNEXT：INCR4MOVA，R2JNBACC.7,KJ5RLAMOVR2，ALJMPKJ4KJ5：LJMPKEY2MCS-51顯示擴(kuò)展技術(shù)（1）數(shù)碼管顯示器工作原理。數(shù)碼管顯示器（也稱LED顯示器）是利用發(fā)光二極管（LED）組成顯示的字段和字型；數(shù)碼管顯示器有共陰極共陽極之分。8段數(shù)碼管顯示器字型碼（2）LED的顯示控制方式LED顯示控制方式有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示的特點是各字型LED管能同時穩(wěn)定點亮顯示字型，顯示穩(wěn)定但是功耗較大；動態(tài)顯示是利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，按一定時間間隔循環(huán)點亮各字型LED管顯示字型，即任意時刻只需點亮1個字型LED管，節(jié)能效果明顯，且當(dāng)循環(huán)周期≤20mS時，可達(dá)到與靜態(tài)顯示幾乎等同的顯示效果。當(dāng)然可根據(jù)個體差異調(diào)整循環(huán)周期，循環(huán)周期越長，顯示效果越差。8000H 命令/狀態(tài)口8001H A口8002H B口（字型口）8003H C口（字位口）8004H 定時器低8位口8005H 定時器高8位口8000H~FFFFH8155I/O重疊地址區(qū)0000H~00FFH8155RAM基本地址區(qū)0000H~7FFFH8155RAM重疊地址區(qū)經(jīng)對電路分析，得出8155A各端口的地址分配如下1）8155A初始化。需設(shè)置8155A的PB口為基本輸出口、PC口為基本輸出口，可確定8155A控制字為00001110B=0EH。8155初始化程序代碼如下：MOVDPTR,#8000HMOVＡ,#0EHMOVX@DPTR,Ａ2）動態(tài)顯示控制子程序。動態(tài)顯示即采用軟件法把欲顯示的十六進(jìn)制數(shù)（或BCD碼）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)字型碼，然后字型碼存入顯示緩沖區(qū)（多為RAM某區(qū)域），每只LED對應(yīng)緩沖區(qū)中的1個字型碼，緩沖區(qū)中各存儲單元地址連續(xù)，每個存儲單元存放1個欲顯示的十六進(jìn)制數(shù)動態(tài)顯示程序清單：

ORG0600HDISPLAY:MOVA,#06HMOVDPTR,#8000HMOVX@DPTR,ADISPLAY1:MOVR0,#70HMOVR3,#0FEHMOVA,R3

LD0:MOVDPTR,#8003H

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#8002HMOVA,@R0ADDA,#13MOVCA,@A+PCMOVX@DPTR,ALCALLDELAYINCR0MOVA,R3JNBACC.5,LD1RLAMOVR3,ALJMPLD0 LD1:RETDTAB:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,

0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,

7FH,0BFHDELAY:MOVR7,#02

DELAY1:MOVR6,#0FFH

DELAY2:DJNZR6,DELAY2

DJNZR7,DELAY1

RET

END3.MCS-51單片機(jī)鍵盤與顯示綜合擴(kuò)展分析可知，若空閑地址位設(shè)為0則8155A控制端口地址為0100H，PA口地址為0101H（鍵盤列選和顯示字位口），PB口地址為0102H（字型口），PC口地址為0103H（鍵盤行選）。需設(shè)置8155A的PA口、PB口均為基本輸出口、PC口為基本輸入，可確定8155A控制字為00000011B=03H。ORG0000HLJMPSTARTORG0100HYEARDATA70HMONTHDATA72HDATEDATA73HSTART:MOVDPTR,#0100HMOVA,#03HMOVX@DPTR,.AMOVYEAR,#02HMOVYEAR+1,#02HMOVMONTH,#00HMOVMONTH+1,#08HMOVDATE,#00HMOVDATE+1,#09HDIS:LCALLDISPLAYSETD:LCALLKJAJNZYDSJMPCONDISYD:LCALLDELAYJZCONDISWAIT:LCALLKJAJNZWAITMOVR0,#YEARLCALLSETVMOVR0,#MONTHLCALLSETVMOVR0,#DATELCALLSETVCONDIS:SJMPDIS

;顯示內(nèi)容重新設(shè)置子程序:SETV:LCALLKEY;MOV@R0,AINCR0LCALLKEY;MOV@R0,ARET;判鍵子程序：KJA:MOVDPTR,#0101HMOVＡ,#00H

MOVX@DPTR,ＡINCDPTR

INCDPTRMOVXA,@DPTRCPLＡANLA,#0FHRET;求鍵值子程序KEY:LCALLKJAJNZKJ1LJMPKEYKJ1:LCALLDELAYLCALLKJAJNZKJ2LJMPKEYKJ2:MOVR2,#0FEHMOVR4,#00HKJ4:MOVDPTR,#0101HMOVA,R2MOVX@DPTR,AINCDPTRINCDPTRMOVXA,@DPTRJBACC.0,ONEMOVA,#00H