51单片机总线时序概述 (51单片机总线操作法)

一、总线概述计算机*是以微处理器为核心的，各器件要与微处理器相连，且必须协调工作，所以在微处理机中引入了总线的概念，各器件共同享用总线，任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收数据)。计算机的总线分为控制总线、*总线和数据总线等三种。而数据总线用于传送数据，控制总线用于传送控制信号，*总线则用于选择存储单元或外设。二、单片机的三总线结构系列单片机具有完善的总线接口时序，可以扩展控制对象，其直接寻址能力达到k(2的次方)。在总线模式下，不同的对象共享总线，*编址、分时复用总线，CPU通过*选择访问的对象，完成与各对象之间的信息传递。单片机三总线扩展示意如图1所示。

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1、数据总线单片机的数据总线为P0口，P0口为双向数据通道，CPU从P0口送出和读回数据。2、*总线系列单片机的*总线为位。为了节约芯片引脚，采用P0口复用方式，除了作为数据总线外，在ALE信号时序匹配下，通过外置的数据锁存器，在总线访问前半周期从P0口送出低8位*，后半周期从P0口送出8位数据。高8位*则通过P2口送出。3、控制总线系列单片机的控制总线包括读控制信号P3.7和写控制信号P3.6等，二者分别作为总线模式下数据读和数据写的使能信号。三、单片机总线时序分析单片机总线时序如图2所示。

从图2中可以看出，完成一次总线(读写)*作周期为T，P0口分时复用，在T0期间，P0口送出低8位*，在ALE的下降沿完成数据锁存，送出低8位*信号。在T1期间，P0口作为数据总线使用，送出或读入数据，数据的读写*作在读、写控制信号的低电平期间完成。需要注意的是，在控制信号(读、写信号)有效期间，P2口送出高8位*，配合数据锁存器输出的低8位*，实现位*总线，即kB范围的内的寻址。由于CPU不可能同时执行读和写*作，所以读、写信号不可能同时有效。四、常见单片机编址电路1、简单*扩展单片机的P2口可以直接作为高8位*总线使用，在一些简单*电路中，常使用P2口直接编址驱动。下面以使用数据缓冲器LS驱动数码显示为例，分析P2口编址驱动的静态数码显示电路的设计。一位LED数码显示单元电路如图3所示。

WR与A8(P2.0)相或提供LS的时钟信号，当执行“MOVX@DPTR，A”指令时，*信息由DPTR寄存器确定，会出现有效的写信号WR，只有当*A8为满足“0”时，写信号才可以作为LS的时钟信号输入，完成数据锁存。P2口为A8～A的8位*线，很容易扩展到8只LED数码管，WR信号分别与A8～A按或关系连接，每位*线均为低电平有效，即可实现8个有效*。该方案电路简单，但有效*数太少，不适用于复杂*设计。2、低8位*锁存通常的设计电路是使用8D锁存器LS实现*锁存，HC与之逻辑功能相同，只是引脚布局不一样，使用HC布线更容易。LS真值表如图4所示。

在输出允许OE为L、控制使能LE为H时，输出为跟随状态;OE为L、LE为L时，输出为保持状态。*锁存电路如图5所示。OE接地，LE接单片机的ALE脚将产生满足时序的低8位*信号。执行以下三条指令会得到如图6所示的时序图。MOVDPTR，#0FFH;低8位*为HMOVA，#0AAH;待发送数据0AAH→A(H取反)MOVX，@DPTR，A;A中的0AAH送*为0FFH的对象中会。

从图6中可以看出，P0口先送H，在ALE下降沿实现*锁存，随后送出数据0AAH，在WR有效(低电平)期间锁存器输出低8位*H，P0口送出数据0AAH。3、带*的复杂*接口电路理论上高8位*线可以产生个有效*，如何实现*“扩展”呢?*扩展准确描述是*译码，例如3根*线可以译码成8个*，4根译码成个有效*。这里选择3-8*实现*译码，电路图以及对应的编址如表1所示。

五、单片机总线编址电路实例带总线扩展接口的单片机*，包括外部kRAM扩展、LCD接口、输入输出口。带编址扩展的单片机最小*电路如图7所示。

使用HC锁存低8位*;实现8个*扩展，的A、B、C接A8～A，E1接A，E2、E3接地常有效，得到0F8FFH到0FFFFH8个*(无关位用1表示)或者H到H(无关位用0表示)。kRAM接口如图8所示。

D0～D7接数据总线P0口，*线A0～A接单片机*总线低位，单片机*线A接RAM片选信号，低电平有效，这样RAM*分配从H到7FFFH，与译码*不冲突。LCD接口电路如图9所示。

RS、RW分别接A、A，使能信号编址为Y7，这样LCD的四个驱动*(数据读写和命令读写)为0CFFFH到0FFFFH(无关位为1)或者H到0BH(无关位为0)。有些时候单片机引脚不够用，还要进行扩展，输入口扩展电路如图所示。

利用HC(LS)的高阻态功能，将其输出Q0～Q7接P0口，在满足总线*读*作中，可以把输入InPORT的数据读入单片机的累加器，*为0F8FFH或H。输出口扩展电路如图所示。

利用LS数据锁存功能，在满足总线*写*作中，可以把单片机累加器里的数据写入锁存输出，*为0F8FFH或H。由于所用控制总线不同，可以和输入共用*。六、结束语总线扩展是设计单片机控制电路必须掌握的技术，大量的特殊功能IC都支持总线接口，如ADC，TLC，DDS器件AD等。总线接口的要点就是在严格的控制时序下，总线被分时复用，以实现复杂*设计。本文来自互联网收集整理，由家电维修技术小编精心转载，更多相关文章请到维修交流：汤梓红