本文將講述一些常用的芯片|集成電路|IC和電子元器件的介紹及相關性能參數. 地址鎖存器 由于MCS-51單片機的P0口是分時復用的地址/數據總線,因此在進行程序存儲器擴展時,必須利用地址鎖存器將信號從地址/數據總線中分離開來。 常用的地址鎖存器是: 74LS373: 74LS373是帶有三態門的八D鎖存器,當使能信號線OE為低電平時,三態門處于導通狀態,允許1Q-8Q輸出到OUT1-OUT8,當OE端為高電平時,輸出三態門斷開,輸出線OUT1-OUT8處于浮空狀態。G稱為數據打入線,當74LS373用作地址鎖存器時,首先應使三態門的使能信號OE為低電平,這時,當G端輸入端為高電平時,鎖存器輸出(1Q-8Q)狀態和輸入端(1D-8D)狀態相同;當G端從高電平返回到低電平(下降沿)時,輸入端(1D-8D)的數據鎖入1Q-8Q的八位鎖存器中。 當用74LS373作為地址鎖存器時,它們的G端可直接與單片機的鎖存控制信號端ALE相連,在ALE下降沿進行地址鎖存. 8282:8282是帶有三態門的八D鎖存器,當使能信號線OE為低電平時,三態門處于導通狀態,允許1Q-8Q輸出到OUT1-OUT8,當OE端為高電平時,輸出三態門斷開,輸出線OUT1-OUT8處于浮空狀態。 當用8282作為地址鎖存器時,它的STB可直接與單片機的鎖存控制信號端ALE相連,在ALE下降沿進行地址鎖存。 74LS273 :74LS273是帶清除端的八D觸發器,只有清除端為高電平時才具有鎖存功能,鎖存控制端為11腳CLK,在上升沿鎖存。單片機的ALE端輸出的鎖存控制信號必須經反相器后才能連到74LS273的CLK端,以滿足CLK在上升沿鎖存的要求。 存儲器擴展 MCS-51的程序存儲器尋址空間為64k字節(0000H--FFFFH),其中8051、8751片內涵有4K字節的ROM或EPROM,8031片內部不帶ROM。當片內ROM不夠用或采用8031芯片時,需擴展程序存儲器。MCS-51單片機訪問外部程序存儲器所使用的控制信號有: ALE:低8位地址鎖存控制; PSEN:外部程序存儲器“讀取”控制。 常用的程序存儲器有: EPROM: 2716 2732 2764 27128 27256 EEPROM:2817 2864 MCS-51的數據存儲器尋址空間為64k字節(0000H--FFFFH)。而8031單片機內部只有128個字節的RAM存儲器。數據存儲器只使用WR、RD控制線。 常用的數據存儲器有: 靜態RAM:6116 6264 動態RAM:2186 8255A是Intel公司生產的可編程輸入輸出接口芯片,它具有3個8位的并行I/O口(參見引腳圖),具有三種工作方式,可通過程序改變其功能,因而使用靈活,通用性強,可作為單片機與多種外圍設備連接時的中間接口電路。 8255有三種基本工作方式:
方式0(Mode 0):基本輸入輸出 方式1(Mode 1):選通輸入輸出 方式2(Mode 2):雙向傳送
三種工作方式由工作方式控制字決定,方式控制字由CPU通過輸入/輸出指令來提供.三個端口中C口被分為兩個部分,上半部分隨A口稱為A組,下半部分隨B口稱為B組.其中A口可工作與方式0、1和2,而B口只能工作在方式0和1。
V/F轉換器接口技術
V/F轉換器與計算機接口有以下特點: 1、接口簡單,占用計算機硬件資源少,頻率信號可輸入微機的任一根I/O口線或作為中斷源及計數輸入等。 2、抗干擾性好,V/F轉換本身是一個積分的過程,且用V/F轉換器實現A/D轉換,就是頻率計數過程,相當于在計數時間內對頻率信號進行積分,因而有較強的抗干擾能力。另外可采用光電耦合器連接V/F轉換器與計算機之間的通道,實現光電隔離。 3、便于遠距離傳輸,可通過調制進行無線電傳輸或光電傳輸。
常用的V/F轉換器有:
LM331 AD650
指令系統概述
指令是指揮計算機執行某種操作的命令。一條指令可用兩種語言形式表示,即機器語言和匯編語言指令。機器語言指令是用二進制代碼表示,稱指令碼,又稱機器碼,計算機能直接識別并加以分析和執行。匯編語言指令用助記符表示,稱匯編語言指令,它便于程序員編寫、閱讀和識別程序,但不能為計算機識別和理解,必須匯編成機器語言指令才能為計算機所認識,并執行。
一臺計算機機所有指令的集合,稱為該計算機機的指令系統。它是表征計算機性能的重要標志。每臺計算機都有它自己特有的指令系統。
8051匯編語言需用40多種助記符來表征30多種指令功能。由于功能助記符需定義諸如內部數據存儲器、程序存儲器、外部數據存儲器等,同一種功能需用幾個助記符來表示(如MOV、MOVX、MOVC等)。通過這些助記符,與指令中的源、目的地址組合成MCS-51的111條指令。
MCS-51指令系統是用戶比較熟悉的MCS-48指令系統的擴充。擴充后的指令系統可擴展片內CPU的外圍接口功能,并優化字節效率和執行速度。MCS-51指令系統由49條單字節指令、45條雙字節指令的17條三字節指令組成,這樣可提高程序存儲器的使用效率。對于大多數算術、邏輯運算和轉移操作,可選用短地址或長地址指令來實現,以提高運算速度、編程效率和節省存儲器單元。在111條指令中,64條指令的執行時間為12個振蕩器周期,45條為24個振蕩器周期,只有乘、除法指令需8個振蕩周期。當主頻為12MHZ時,典型指令的執行時間為1US,運算速度是比較快的。
用匯編語言表示的指令格式(與典型微型計算機相似)為: 標號:操作碼助記符 [(目的操作數),(源操作數)];注釋 標號是該指令的符號地址,可根據需要設置。某個語句一旦賦予某個標號,則在其它語句的操作數中就可以引用該標號,以便控制程序的轉移或尋址。標號與操作碼之間用冒號“:”分隔開。
操作碼和操作數是指令的核心部分,在二者之間用若干空格分隔開。操作碼在匯編語言中用助記符表示,它的作用是命令CPU作何種操作。操作數和源操作數,二者之間用“,”號隔開。
用機器語言表示的指令格式以8位二進制數(字節)為基礎,有單字節、雙字節和三字節指令,其格式為: 單字節:操作碼 雙字節:操作碼 數據或尋址方式 三字節:操作碼 數據或尋址方式 |