51单片机

我一般用它来控制74HC373,就是锁存器,他在下降沿会把锁存器的输入信号锁定,然后锁存器的输出用于给存储器提供地址信号,然后给存储器地址读入信号,存储器读地址(需要单片机另外的I/O口配合),读地址过程结束后,锁存器输出内容变化与否不再重要,之后再根据情况执行下一步动作(写数据或读数据),ALE的输出频率一般是晶振的六分之一。 地址锁存器就是一个暂存器,它根据控制信号的状态,将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法,即用同一总线既传输数据又传输地址。当微处理器与存储器交换信号时,首先由CPU发出存储器地址,同时发出允许锁存信号ALE给锁存器,当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上,随后才能传输数据。 锁存器是一个很普通的时序电路。一般的,它在时钟上升沿或者下降沿来的时候锁存输入,然后产生输出,在其他的时候输出都不跟随输入变化,这就是所谓边缘触发的D触发器。当然也有电平触发的D触发器,具体使用哪种,得看你使用得总线配置。

通常用作单片机的地址锁存器的芯片有74LS373、8282、74LS273等。 74LS373和8282是带三态输出的8位锁存器,它们的结构和用法类似。以74LS373 为例,共有8个输入端D1—D8及8个输出端Q1—Q8。当三态端OE为有效低电平,74LS373的G端为输人选通端,使能端G为有效高电平时,输出跟随输入变化;当G=1时,锁存器处于透明工作状态,即锁存器的输出状态随数据端的变化而变化,即脚1=Di(I=1,2,…,8)。当G端由1变0时,数据被锁存起来,此时输出端Qi不再随输入端的变化而变化,而一直保持锁存前的值不变。G端(或STB端)可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连,在 ALE的下降沿进行地址锁存。

只要根据“输入三态,输出锁存”的原则,选择74系列的TTL电路或MOS电路就能组成简单的扩展电路,如74LS244、74LS273、74LS373、74LS377等芯片都能组成输入、输出接口。

8051单片机的串行接口结构及工作方式设置寄存器

8051单片机的串行接口结构 8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。它可用作异步通信方式(UART),与串行传送信息的外部设备相连接,或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式,使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O

8051单片机的串行接口结构

8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。它可用作异步通信方式(UART),与串行传送信息的外部设备相连接,或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式,使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O口。

8051单片机通过管脚RXD(P3.0,串行数据接收端)和管脚TXD(P3.1,串行数

据发送端)与外界通信。SBUF是串行口缓冲寄存器,包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间,但不会出现冲突,因为它们两个一个只能被CPU读出数据,一个只能被CPU写入数据。

串行口的控制与状态寄存器

串行口控制寄存器SCON

它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。字节地址为98H,其各位定义如下表:

SM0、SM1:串行口工作方式选择位,其定义如下:

其中fosc为晶体震荡器频率

SM2:多机通信控制位。在方式0时,SM2一定要等于0。在方式1中,当(SM2)=1则只有接收到有效停止位时,RI才置1。在方式2或方式3当(SM2)=1且接收到的第九位数据RB8=0时,RI才置1。

REN:接收允许控制位。由软件置位以允许接收,又由软件清0来禁止接收。 TB8: 是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中,要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。例如,可约定作为奇偶校验位,或在多机通信中作为区别地址帧或数据帧的标志位。

RB8:接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中,若(SM2)=0,RB8为接收到的停止位。在方式2或方式3中,RB8为接收到的第9位数据。 TI:发送中断标志。在方式0中,第8位发送结束时,由硬件置位。在其它方式的发送停止位前,由硬件置位。TI置位既表示一帧信息发送结束,同时也是申请中断,可根据需要,用软件查询的办法获得数据已发送完毕的信息,或用中断的方式来发送下一个数据。TI必须用软件清0。

RI:接收中断标志位。在方式0,当接收完第8位数据后,由硬件置位。在其它方式中,在接收到停止位的中间时刻由硬件置位(例外情况见于SM2的说明)。RI置位表示一帧数据接收完毕,可用查询的办法获知或者用中断的办法获知。RI也必须用软件清0。 特殊功能寄存器PCON

PCON是为了在CHMOS的80C51单片机上实现电源控制而附加的。其中最高位是SMOD。

串行口的工作方式

8051单片机的全双工串行口可编程为4种工作方式,现分述如下:

方式0为移位寄存器输入/输出方式。可外接移位寄存器以扩展I/O口,也能外接同步输入/输出设备。8位串行数据者是从RXD输入或输出,TXD用来输出同步脉冲。

输出 串行数据从RXD管脚输出,TXD管脚输出移位脉冲。CPU将数据写入发送寄存器时,立即启动发送,将8位数据以fos/12的固定波特率从RXD输出,低位在前,高位在后。发送完一帧数据后,发送中断标志TI由硬件置位。 输入 当串行口以方式0接收时,先置位允许接收控制位REN。此时,RXD为串行数据输入端,TXD仍为同步脉冲移位输出端。当(RI)=0和(REN)=1同时满足

时,开始接收。当接收到第8位数据时,将数据移入接收寄存器,并由硬件置位RI。

下面两图分别是方式0扩展输出和输入的接线图。

方式1为波特率可变的10位异步通信接口方式。发送或接收一帧信息,包括1个起始位0,8个数据位和1个停止位1。

输出 当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF时,就启动发送。串行数据从TXD管脚输出,发送完一帧数据后,就由硬件置位TI。

输入 在(REN)=1时,串行口采样RXD管脚,当采样到1至0的跳变时,确认是开始位0,就开始接收一帧数据。只有当(RI)=0且停止位为1或者(SM2)=0时,停止位才进入RB8,8位数据才能进入接收寄存器,并由硬件置位中断标志RI;不然信息丢失。所以在方式1接收时,应先用软件清零RI和SM2标志。 方式2

方式月为固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控为1或0的第9位数据。

输出: 发送的串行数据由TXD端输出一帧信息为11位,附加的第9位来自SCON寄存器的TB8位,用软件置位或复位。它可作为多机通信中地址/数据信息的标志位,也能作为数据的奇偶校验位。当CPU执行一条数据写入SUBF的指令时,就启动发送器发送。发送一帧信息后,置位中断标志TI。

输入: 在(REN)=1时,串行口采样RXD管脚,当采样到1至0的跳变时,确认是开始位0,就开始接收一帧数据。在接收到附加的第9位数据后,当(RI)=0或者(SM2)=0时,第9位数据才进入RB8,8位数据才能进入接收寄存器,并由硬件置位中断标志RI;不然信息丢失。且不置位RI。再过一位时间后,不管上述条件时否满足,接收电路即行复位,并重新检测RXD上从1到0的跳变。

工作方式3

方式3为波特率可变的11位UART方式。除波特率外,其余与方式2相同。 波特率选择

如前所述,在串行通信中,收发双方的数据传送率(波特率)要有一定的约定。在8051串行口的四种工作方式中,方式0和2的波特率是固定的,而方式1和3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率控制。 方式0

方式0的波特率固定为主振频率的1/12。 方式2

方式2的波特率由PCON中的选择位SMOD来决定,可由下式表示: 波特率=2的SMOD次方除以64再乘一个fosc,也就是当SMOD=1时,波特率为1/32fosc,当SMOD=0时,波特率为1/64fosc 3.方式1和方式3

定时器T1作为波特率发生器,其公式如下:

波特率=定时器T1溢出率

T1溢出率= T1计数率/产生溢出所需的周期数

式中T1计数率取决于它工作在定时器状态还是计数器状态。当工作于定时器状态时,T1计数率为fosc/12;当工作于计数器状态时,T1计数率为外部输入频率,此频率应小于fosc/24。产生溢出所需周期与定时器T1的工作方式、T1的预置值有关。

定时器T1工作于方式0:溢出所需周期数=8192-x 定时器T1工作于方式1:溢出所需周期数=65536-x 定时器T1工作于方式2:溢出所需周期数=256-x

因为方式2为自动重装入初值的8位定时器/计数器模式,所以用它来做波特率发生器最恰当。

当时钟频率选用11.0592MHZ时,取易获得标准的波特率,所以很多单片机系统选用这个看起来“怪”的晶体震荡器就是这个道理。 下表列出了定时器T1工作于方式2常用波特率及初值。

我一般用它来控制74HC373,就是锁存器,他在下降沿会把锁存器的输入信号锁定,然后锁存器的输出用于给存储器提供地址信号,然后给存储器地址读入信号,存储器读地址(需要单片机另外的I/O口配合),读地址过程结束后,锁存器输出内容变化与否不再重要,之后再根据情况执行下一步动作(写数据或读数据),ALE的输出频率一般是晶振的六分之一。 地址锁存器就是一个暂存器,它根据控制信号的状态,将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法,即用同一总线既传输数据又传输地址。当微处理器与存储器交换信号时,首先由CPU发出存储器地址,同时发出允许锁存信号ALE给锁存器,当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上,随后才能传输数据。 锁存器是一个很普通的时序电路。一般的,它在时钟上升沿或者下降沿来的时候锁存输入,然后产生输出,在其他的时候输出都不跟随输入变化,这就是所谓边缘触发的D触发器。当然也有电平触发的D触发器,具体使用哪种,得看你使用得总线配置。

通常用作单片机的地址锁存器的芯片有74LS373、8282、74LS273等。 74LS373和8282是带三态输出的8位锁存器,它们的结构和用法类似。以74LS373 为例,共有8个输入端D1—D8及8个输出端Q1—Q8。当三态端OE为有效低电平,74LS373的G端为输人选通端,使能端G为有效高电平时,输出跟随输入变化;当G=1时,锁存器处于透明工作状态,即锁存器的输出状态随数据端的变化而变化,即脚1=Di(I=1,2,…,8)。当G端由1变0时,数据被锁存起来,此时输出端Qi不再随输入端的变化而变化,而一直保持锁存前的值不变。G端(或STB端)可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连,在 ALE的下降沿进行地址锁存。

只要根据“输入三态,输出锁存”的原则,选择74系列的TTL电路或MOS电路就能组成简单的扩展电路,如74LS244、74LS273、74LS373、74LS377等芯片都能组成输入、输出接口。

8051单片机的串行接口结构及工作方式设置寄存器

8051单片机的串行接口结构 8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。它可用作异步通信方式(UART),与串行传送信息的外部设备相连接,或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式,使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O

8051单片机的串行接口结构

8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。它可用作异步通信方式(UART),与串行传送信息的外部设备相连接,或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式,使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O口。

8051单片机通过管脚RXD(P3.0,串行数据接收端)和管脚TXD(P3.1,串行数

据发送端)与外界通信。SBUF是串行口缓冲寄存器,包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间,但不会出现冲突,因为它们两个一个只能被CPU读出数据,一个只能被CPU写入数据。

串行口的控制与状态寄存器

串行口控制寄存器SCON

它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。字节地址为98H,其各位定义如下表:

SM0、SM1:串行口工作方式选择位,其定义如下:

其中fosc为晶体震荡器频率

SM2:多机通信控制位。在方式0时,SM2一定要等于0。在方式1中,当(SM2)=1则只有接收到有效停止位时,RI才置1。在方式2或方式3当(SM2)=1且接收到的第九位数据RB8=0时,RI才置1。

REN:接收允许控制位。由软件置位以允许接收,又由软件清0来禁止接收。 TB8: 是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中,要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。例如,可约定作为奇偶校验位,或在多机通信中作为区别地址帧或数据帧的标志位。

RB8:接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中,若(SM2)=0,RB8为接收到的停止位。在方式2或方式3中,RB8为接收到的第9位数据。 TI:发送中断标志。在方式0中,第8位发送结束时,由硬件置位。在其它方式的发送停止位前,由硬件置位。TI置位既表示一帧信息发送结束,同时也是申请中断,可根据需要,用软件查询的办法获得数据已发送完毕的信息,或用中断的方式来发送下一个数据。TI必须用软件清0。

RI:接收中断标志位。在方式0,当接收完第8位数据后,由硬件置位。在其它方式中,在接收到停止位的中间时刻由硬件置位(例外情况见于SM2的说明)。RI置位表示一帧数据接收完毕,可用查询的办法获知或者用中断的办法获知。RI也必须用软件清0。 特殊功能寄存器PCON

PCON是为了在CHMOS的80C51单片机上实现电源控制而附加的。其中最高位是SMOD。

串行口的工作方式

8051单片机的全双工串行口可编程为4种工作方式,现分述如下:

方式0为移位寄存器输入/输出方式。可外接移位寄存器以扩展I/O口,也能外接同步输入/输出设备。8位串行数据者是从RXD输入或输出,TXD用来输出同步脉冲。

输出 串行数据从RXD管脚输出,TXD管脚输出移位脉冲。CPU将数据写入发送寄存器时,立即启动发送,将8位数据以fos/12的固定波特率从RXD输出,低位在前,高位在后。发送完一帧数据后,发送中断标志TI由硬件置位。 输入 当串行口以方式0接收时,先置位允许接收控制位REN。此时,RXD为串行数据输入端,TXD仍为同步脉冲移位输出端。当(RI)=0和(REN)=1同时满足

时,开始接收。当接收到第8位数据时,将数据移入接收寄存器,并由硬件置位RI。

下面两图分别是方式0扩展输出和输入的接线图。

方式1为波特率可变的10位异步通信接口方式。发送或接收一帧信息,包括1个起始位0,8个数据位和1个停止位1。

输出 当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF时,就启动发送。串行数据从TXD管脚输出,发送完一帧数据后,就由硬件置位TI。

输入 在(REN)=1时,串行口采样RXD管脚,当采样到1至0的跳变时,确认是开始位0,就开始接收一帧数据。只有当(RI)=0且停止位为1或者(SM2)=0时,停止位才进入RB8,8位数据才能进入接收寄存器,并由硬件置位中断标志RI;不然信息丢失。所以在方式1接收时,应先用软件清零RI和SM2标志。 方式2

方式月为固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控为1或0的第9位数据。

输出: 发送的串行数据由TXD端输出一帧信息为11位,附加的第9位来自SCON寄存器的TB8位,用软件置位或复位。它可作为多机通信中地址/数据信息的标志位,也能作为数据的奇偶校验位。当CPU执行一条数据写入SUBF的指令时,就启动发送器发送。发送一帧信息后,置位中断标志TI。

输入: 在(REN)=1时,串行口采样RXD管脚,当采样到1至0的跳变时,确认是开始位0,就开始接收一帧数据。在接收到附加的第9位数据后,当(RI)=0或者(SM2)=0时,第9位数据才进入RB8,8位数据才能进入接收寄存器,并由硬件置位中断标志RI;不然信息丢失。且不置位RI。再过一位时间后,不管上述条件时否满足,接收电路即行复位,并重新检测RXD上从1到0的跳变。

工作方式3

方式3为波特率可变的11位UART方式。除波特率外,其余与方式2相同。 波特率选择

如前所述,在串行通信中,收发双方的数据传送率(波特率)要有一定的约定。在8051串行口的四种工作方式中,方式0和2的波特率是固定的,而方式1和3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率控制。 方式0

方式0的波特率固定为主振频率的1/12。 方式2

方式2的波特率由PCON中的选择位SMOD来决定,可由下式表示: 波特率=2的SMOD次方除以64再乘一个fosc,也就是当SMOD=1时,波特率为1/32fosc,当SMOD=0时,波特率为1/64fosc 3.方式1和方式3

定时器T1作为波特率发生器,其公式如下:

波特率=定时器T1溢出率

T1溢出率= T1计数率/产生溢出所需的周期数

式中T1计数率取决于它工作在定时器状态还是计数器状态。当工作于定时器状态时,T1计数率为fosc/12;当工作于计数器状态时,T1计数率为外部输入频率,此频率应小于fosc/24。产生溢出所需周期与定时器T1的工作方式、T1的预置值有关。

定时器T1工作于方式0:溢出所需周期数=8192-x 定时器T1工作于方式1:溢出所需周期数=65536-x 定时器T1工作于方式2:溢出所需周期数=256-x

因为方式2为自动重装入初值的8位定时器/计数器模式,所以用它来做波特率发生器最恰当。

当时钟频率选用11.0592MHZ时,取易获得标准的波特率,所以很多单片机系统选用这个看起来“怪”的晶体震荡器就是这个道理。 下表列出了定时器T1工作于方式2常用波特率及初值。


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