8086 mcs 51
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第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口 PowerPoint PPT Presentation


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第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口 第七章 显示器与键盘接口 第八章 串行通信及接口 第九章 数模转换器和模数转换器接口. 本章知识点. 微处理器系统的构成 PC 机的总线技术 ISA 总线扩展技术 MCS -51 单片机扩展技术 基于 CPLD 的设计. 本章知识点. 微处理器系统的构成 PC 机的总线技术 ISA 总线扩展技术 MCS -51 单片机扩展技术 基于 CPLD 的设计.

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第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口

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Presentation Transcript


8086 mcs 51

第一章 8086程序设计

第二章 MCS-51程序设计

第三章 微机基本系统的设计

第四章 存贮器与接口

第五章 并行接口

第六章 计数器、定时器与接口

第七章 显示器与键盘接口

第八章 串行通信及接口

第九章 数模转换器和模数转换器接口


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


8086 mcs 51

微处理器系统的构成

  • 微处理器的总线

  • 微处理器的支持电路

  • 外围设备的扩展方法


8086 mcs 51

微处理器的总线

微处理器系统的基本结构


8086 mcs 51

微处理器的总线

  • 地址总线的驱动

  • 传送的是地址

  • 单向


8086 mcs 51

微处理器的总线

地址总线驱动常用器件--74LS244


8086 mcs 51

微处理器的总线

  • 数据总线的驱动

  • 传送的是指令和数据

  • 双向


8086 mcs 51

微处理器的总线

数据总线驱动常用器件--74LS245


8086 mcs 51

微处理器的总线

数据总线驱动常用器件--74LS245


8086 mcs 51

微处理器的总线

数据总线驱动常用器件--74LS245


8086 mcs 51

微处理器的总线

数据总线和地址总线的分离


8086 mcs 51

微处理器的总线

数据总线和地址总线的分离


8086 mcs 51

微处理器的支持电路

  • 时钟电路

内部振荡器

外部振荡器


8086 mcs 51

微处理器的支持电路

  • 复位电路


8086 mcs 51

微处理器的支持电路

CPU监控电路


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

常用接口包括:

  • 并行接口

  • 键盘与显示器接口

  • 定时器/计数器接口

  • 串行接口

  • 模数和数模转换接口


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

存储器和 IO 组织:

  • 内存映射式编址

  • 输入输出映射式编址


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

内存映射式编址

  • IO与存储器统一编址

  • 无专门的输入输出指令

  • 无专门的输入输出请求信号


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

输入输出映射式编址

  • IO与存储器分别编址

  • 专门的输入输出指令

  • 专门的输入输出请求信号


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

地址译码电路:

  • 全译码电路

  • 部分译码

  • 线选电路


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

全译码电路

  • 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外,其他地址信号全部参加译码

  • 地址的利用率高

  • 电路复杂


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

全译码电路


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

全译码电路


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

部分译码

  • 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外,其他地址信号未全部参加译码

  • 多个地址对应一个实际存储器或外设的地址,地址的利用率低

  • 电路简单


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

部分译码


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

部分译码

0800H

4800H

8800H

C800H

3800H

7800H

B800H

E800H

0000H

4000H

8000H

C000H


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

线选电路

  • 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外,其他地址信号直接控制存储器或输入输出设备

  • 控制用的地址信号不能同时处于选中状态


8086 mcs 51

外围设备的扩展方法

线选电路

A000H

6000H

C000H

A0-A12

A13、A14、A15


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


8086 mcs 51

PC机的总线技术

  • 十六位微处理器的接口电路

  • PC机的总线

  • PC XT总线

  • ISA总线


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

  • 8088为8位外部数据总线的微处理器

  • 数据总线的驱动

  • 数据、地址总线的分离


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

8088的基本系统


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

8088的基本系统

地址

数据


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

  • 8086为16位外部数据总线的微处理器

  • 数据总线的驱动

  • 数据、地址总线的分离

  • 字/字节的寻址方式


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

8086的

基本系统


8086 mcs 51

十六位微处理器的接口电路

8086 --- 字/字节的寻址方式


8086 mcs 51

PC机的总线


8086 mcs 51

PC机的总线

PC XT 总线

  • 最初应用在以8088为CPU的PC XT机上

  • 8位数据线(称为8位槽)、

  • 20位地址总线(寻址范围为1MB)

  • 6条中断请求线

  • 采用了62个引脚的插线槽


8086 mcs 51

PC机的总线

ISA 总线

  • 可选择使用8位或16位数据线

  • 在工控机上为PC104总线


8086 mcs 51

PC机的总线

PCI 总线

  • 32位局部总线

  • 用于486及以上的PC机中

  • 独立于处理器的设计,通过改变主桥路可支持多种处理器

  • 采用突发方式传输


8086 mcs 51

PC机的总线

总线信号的类型:

  • 数据总线--- 数据传输

  • 地址总线--- 存储器与I/O寻址

  • 控制总线--- 读写信号、中断处理、 DMA处理

  • 电源与地--- ±12V、 ± 5V


Pc xt

PC XT总线

地址总线

  • A0-A19:输出用来对系统存储器或I/O接口进行寻址;

  • 可寻址的存储器空间为lMB;

  • 设计时考虑的I/O接口寻址范围为1K,使用了地址信号A0~A9


Pc xt1

PC XT总线

数据总线

  • D0-D7:双向

  • 用来在微处理器、存储器和I/O接口之间传送数据、控制命令或信息


Pc xt2

PC XT总线

控制总线

  • AEN :输出,地址允许信号。该信号用来切断CPU对总线的控制

  • -MEMR,-MEMW :输出,内存读、写信号

  • -IOR,-IOW :输出,I/O读、写信号


Pc xt3

PC XT总线

控制总线

  • IRQ2-IRQ7 :输入,第2级至第7级硬件中断请求输入信号

  • DRQl-DRQ3 :输入,第l到第3的3条DMA请求信号

  • DACK0-DACK3 :输出,DMA通道0-3的DMA响应信号


8086 mcs 51

ISA 总线

地址总线

LA17—LA23(I/O):

ISA总线中新增的地址信号线,可以给系统提供多达16MB的寻址能力


8086 mcs 51

ISA 总线

数据总线

SD8-SD15(I/O):

系统数据总线的高字节信号,为保持与XT总线的兼容性,可通过增加的16位存储器或16位I/O接口控制信号确定所用的数据线的位数。


8086 mcs 51

ISA 总线

数据总线

  • 当此控制信号有效时,使用XT总线的低8位和新增加的高8位,即16位数据信号SD0-SD15

  • 当16位控制信号无效时,使用XT总线的数据信号,即低8位的地址信号,此时无论指令中访问的地址为偶数字节,或奇数字节,或字地址,均为SD0-SD7


8086 mcs 51

ISA 总线

控制信号

  • -MEMCS16 (I):存储器16位数据选择信号

  • -IOCS16 (I):I/O 16位数据选择信号

  • 集电极开路门或三态驱动

  • SBHE(I/O):系统总线高字节允许信号,有效时(高电平) ,表示数据总线传送的是高字节(SD8-SD15)。16位设备用此信号控制数据总线缓冲器接到 SD8-SD15


8086 mcs 51

ISA 总线

中断请求信号

  • 8259中断控制器增加为两片,而原有一片的IRQ2成为第二片的中断连接信号。将原有XT总线上的IRQ2定义该为新增加芯片的IRQ9。

  • 新增的中断请求信号为IRQ10~12,IRQ14、IRQ15


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


8086 mcs 51

ISA总线扩展技术

  • ISA总线的基本时序

  • 基本I/O地址、中断分配

  • 接口的扩展


8086 mcs 51

ISA总线扩展技术

  • XT 总线 I/O读

  • 5*210nS=1.05μS


8086 mcs 51

ISA总线的基本时序

  • ISA总线 16位 I/O 操作

  • 3*125nS=0.375μS


8086 mcs 51

ISA总线的基本时序

  • ISA总线 8位 I/O 操作

  • 6*125nS=0.75μS


8086 mcs 51

基本I/O地址、中断分配

  • 保留I/O地址:2C0H-2CFH

  • 保留硬件中断类型: IRQ10-IRQ12


8086 mcs 51

接口的扩展

  • 地址2C0H-2CFH的译码

  • 数据总线的驱动


8086 mcs 51

2C0H-2CFH的译码

部分地址和控制信号的驱动

数据总线的驱动

接口的扩展

ISA总线的8位I/O扩展的基本电路


8086 mcs 51

接口的扩展

地址2C0H-2CFH的译码

2C0H-2CFH

2C0H-2C3H

2C4H-2C7H

2C8H-2CBH

2CCH-2CFH

AEN


8086 mcs 51

IOR有效时读入

接口的扩展

数据总线的驱动

选中时输出有效


8086 mcs 51

IO CS16的产生

SBHE信号

数据总线的驱动

接口的扩展

ISA总线的16位I/O扩展的基本电路


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


Mcs 51

MCS-51单片机扩展技术

  • 程序存储器与数据存储器各64K

  • MCS-51单片机采用了存贮器映射的方法。存贮器地址与外围设备地址在64K范围内统一安排

  • P0口为数据/地址总线,必须通过地址锁存的方法分离低8位的地址信号

  • P2口为高8位地址信号

  • P3口为片内外设的信号


Mcs 511

MCS-51单片机扩展技术

  • 89C51带内部程序存储器

  • 89C51最小系统通过P0、P2口产生8位数据总线和16位地址总线


Mcs 512

MCS-51单片机扩展技术


8086 mcs 51

本章知识点

  • 微处理器系统的构成

  • PC机的总线技术

  • ISA总线扩展技术

  • MCS-51单片机扩展技术

  • 基于CPLD的设计


8086 mcs 51

基于CPLD的设计

  • 接口的基本结构

  • 地址译码信号的产生

  • 数据缓冲电路

  • MCS-51最小系统的设计


8086 mcs 51

接口的基本结构


8086 mcs 51

地址译码

基于CPLD的地址译码电路


8086 mcs 51

数据缓冲

  • 数据输出

  • 带三态缓冲的数据输入


8086 mcs 51

数据缓冲

双向数据缓冲


8086 mcs 51

数据缓冲

多输入时的双向数据缓冲

内部输出数据总线

内部输入数据总线


Mcs 513

MCS-51最小系统的设计

  • 输入输出数据缓冲

  • 地址与数据总线的分离


Mcs 514

MCS-51最小系统的设计

输入数据缓冲

输出数据缓冲

地址分离


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