P3口(P3.0~P3.7,10~17脚)双功能口:P3口做通用I/O接口使用。输出功能控制线为高电平,与非门的输出取决于锁存器的状态,此时锁存器Q端的状态与其引脚状态是一致的。在这种情况下,P3口的结构和操作与P1口相同。P3口第二功能是可作为系统具有控制功能的控制线,如表4-1所示。P3口可驱动4个LSTTL门电路。
表4-1 P3口第二功能定义
口 线 |
第 二 功 能 |
P3.0 |
RXD(串行输入口) |
P3.1 |
TXD(串行输出口) |
P3.2 |
(外部中断0输入) |
P3.3 |
(外部中断1输入) |
P3.4 |
T0(外部计数器0触发输入) |
P3.5 |
T1(外部计数器1触发输入) |
P3.6 |
(外部数据存储器写选通) |
P3.7 |
(外部数据存储器读选通) |
4.1.3 存储器
单片机在存储器的设计上,其共同特点是将程序存储器与数据存储器分开,它们有各自的寻址方式。8031片内具有数据存储器,同时还具有强大的外部存储器扩展能力,存储器是单片机系统中的重要组成部分。在一片芯片内除了许多基本的记忆单元构成的存储矩阵外,还包括译码驱动电路,读写电路等。图4-5为半导体存储器芯片的基本结构框图。
图4-5 半导体存储器芯片的基本结构框图 |
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1.单片机存储器分类 MCS-51系列单片机的存储器可分五类:程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位寻址区、外部数据存储器I/O接口。 程序存储器:存放程序的存储器称为程序存储器。程序存储器是以程序计数器PC做地址指针的,MCS-51单片机的程序计数器为16位,因此可寻址的空间为64KB。8031系统中没有片内程序存储器,0000H~0FFFH都是外部程序存储器空间。 内部数据存储器:MCS-51单片机内部有128B的数据存储器RAM,内部数据存储器的编址为00H~7FH。不同的地址区域内,功能不完全相同。单片机结构的特点之一是工作寄存器与数据存储器统一编址。MCS-51内部RAM的00H~1FH为工作寄存器区,共分4个区,每区有8个寄存器。当前程序使用的工作寄存器区,是由状态字PSW的第3、4位指示的,PSW的状态和工作寄存器区的关系如表4-2所示。
表4-2 工作寄存器区选择表
PSW.4
(RS1) |
PSW.3
(RS0) |
当前使用的工作寄存器区
(R0~R7) |
0 |
0 |
0区(00H~07H) |
0 |
1 |
1区(08H~0FH) |
1 |
0 |
2区(10H~17H) |
1 |
1 |
3区(18H~1FH) |
特殊功能寄存器区:8031内的I/O锁存器、定时器、串行接口数据缓冲器以及各种控制状态寄存器和状态寄存器都是以特殊功能寄存器的形式出现的,它们零散地分布于80H~FFH的地址空间范围内,特殊功能寄存器具有各自的地址空间映像。
位寻址空间:MCS-51的位寻址空间为00H~7FH,为内部RAM中20H~2FH的16个单元的128位,凡是字节地址能被8整除的特殊功能寄存器都具有位地址,它们零散地分布在80H~FFH的空间内。
外部数据存储器I/O接口:8031提供了扩展64KB的外部数据存储器和输入/输出口的能力,它具有十分广泛的应用。
2.程序存储器EPROM27C040
1)EPROM27C040的结构和特性
可擦除电路芯片的玻璃窗口能够在紫外光照射下20 min左右之后,使存储器的信息全变为“1”。通过相应的编程器将工作程序固化到这些芯片上,便可成为8031的外部存储器。EPROM的价格低廉、性能可靠、灵活方便且使用普遍。图4-6是27C040的引脚图和逻辑符号图。
图4-6 27C040引脚图和逻辑符号图 |
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27C040电路是32线双列直插式封装,各引脚符号意义如下。
A0~A18:地址输入线。
Q0~Q7:三态数据总线,读或编程校验时为数据输出线,编程时为数据输入线,维持或编程禁止时呈高阻状态。
:片选线,输入低电平有效。
:读出选通线。
:编程电源线。
:电源线,接 5V。
GND:接地。
2)27C040芯片主要技术指标
27C040芯片主要技术指标如表4-3所示。
表4-3 27C040芯片主要技术指标
技 术 指 标 |
27C040芯片 |
容量/KB |
512 |
引脚数 |
32 |
读出时间/ns |
200 |
最大工作时间/ns |
100 |
最大维持电流/mA |
40 |
3)27C040的操作方式
编程方式:把程序代码(机器指令码或常数)固化到EPROM中。
编程校验方式:读出EPROM中的内容,校验编程操作的正确性。
读出方式:CPU从EPROM中读出指令和常数。
维持方式:数据端呈高阻。
编程禁止方式:用于多片EPROM并行编程。
4)27C040方式选择
27C040芯片方式选择如表4-4所示。
表4-4 27C040方式选择
注:“H”表示高电平;“L”表示低电平;“X”表示不定值。
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