华中科技大学微机原理 05 第五章 存储器 (pp52).pdf

第五章 存储器 扩展存储器所用到的芯片 存储器结构 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 存储器地址的分配 单片机最小系统: 由最少器件构成的能运行的单片机系统 片内无ROM：如8031，必须扩展ROM，复位、晶振电路 片内有ROM：如8051等，复位、晶振电路（不必扩展ROM） MCS‐51的复位和复位电路 复位 复位是使CPU和系统中的其他部件处在一个确定的初始状 态，然后系统从这个状态开始工作。 只要在MCS-51单片机的RST引脚输入24个振荡周期（即2 个机器周期）以上的高电平，单片机即被复位。 复位是单片机系统的初始化操作，系统复位后会对专用寄 存器和单片机的个别引脚信号有影响，复位后对一些专用 寄存器的影响情况如下： MCS‐51的复位和复位电路 (PC)=0000H：使单片机从0000H单元开始执行程序。 (SP)=07H：把堆栈的栈底设置在内部RAM 07H单元，从 08H单元开始存储数据。 其余的专用寄存器在复位后都全部清“0 ”。 复位操作还对单片机的个别引脚有影响，如把ALE和 PSEN信号变为无效状态，即ALE=1 ，PSEN=1 。 MCS‐51的时序：CPU的时序 时序的基本概念 时序：CPU执行一条指令分为取指、译码、执行三个步骤，它们必 须按照时间节拍一步步地顺序完成，这种时间顺序被称为时序。 时序图：把执行一条指令时对应信号线上有关信息的变化按时间序 列以特定的波形表示出来。 时钟电路：产生单片机工作时所需的时钟信号。 MCS－51单片机的振荡器有内部和外部两种方式。 1. 内部方式：外接晶体，与片内反向放大器构成片内振荡器 2. 外部方式： 采用外部时钟。 MCS‐51时钟电路和时序 1、内部方式产生时钟信号 MCS—51系列单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，输入端为 XTAL1 ，输出端为XTAL2 ，在XTAL1与XTAL2之间接石英晶体振荡器和 微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，作为单片机的内部时钟电路。 时钟电路产生的振荡脉冲经过二分频以后，成为单片机的时钟信号。在 每个时钟周期的前半周期内，节拍1信号有效；后半周其节拍2有效。 MCS‐51时钟电路和时序 2、外部时钟信号的引入 由多个单片机组成的系统中，为了保持同步，往往需要统一的时钟信号。 可采用外部时钟信号引入的方法，外接信号应是高电平持续时间大于 20ns 的方波，且脉冲频率应低于12 MHZ。 MCS‐51的时序：CPU的时序 按指令的执行过程，定义了四种周期： 振荡周期：为单片机提供定时信号的振荡源的周期； 时钟周期：振荡脉冲二分频，又称为状态周期S； 机器周期：完成一个基本操作（如取指令、读存储器等）所需要的时 间称为机器周期。机器周期由6个状态周期（12个振荡周期）组成。 指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间，可包含1~4个机器周期。 MCS‐51的引脚 主电源引脚、地引脚 VCC （40脚）：电源（接+5V ） VSS （20脚）：地线。 RST / VPD （RESET，9脚） 复位信号输入引脚，高电平有效。在该 引脚上输入持续2个机器周期以上的高电 平时，单片机系统复位。 外接晶振引脚（时钟电路引脚） XTAL1 （19脚）：接外部晶振的