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小型热水锅炉单片机温度控制系统(一)(第2页)

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  ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL负载。

  (29脚):程序存储允许输出端。在访问片外程序存储器时,此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。此引脚接EPROM的端,端有效,即允许读出EPROM/ROM中的指令码。CPU在从外部EPROM/ROM取指期间,信号在每个机器周期(12个时钟周期)中两次有效。不过,在访问片外RAM时,要少产生两次负脉冲信号。

  端同样可驱动8个LS型TTL负载。

  要检查一个8051小系统上电后CPU能否正常到EPROM/ROM中读取指令码,也可用示波器看端有无脉冲输出,如有,则说明基本上工作正常。

  /(31脚):外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。

  当引脚接高电平时,CPU只访问EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令,但在PC的(程序计数器)值超过OFFFH(对8051/8751为4K)时,将自动转向执行片外程序存储器内的程序。

  当输入信号引脚接低电平(接地)时,CPU只访问外部EPROM/ROM并执行外部程序存储器中的指令,而不管是否有片内程序存储器。如果外扩EPROM,必须接地。

  此引脚的第二功能,是对8751片内EPROM固化编程时,作为施加较高编程电压(一般21V)输入端。

  I/O端口P0、P1、P2和P3

  P0口(P0.0~P0.7,32~39脚):P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O口。作为漏极开路的输出端口,每位能驱动8个LS型TTL负载。当P0口作为输入口使用时,应先向锁存器(地址80H)写入全1,此时P0口的全部引脚浮空,可作为高阻抗输入。做输入口使用时要先写入1,这就是准双向的含义。

  在CPU访问片外存储器时,P0口是分时提供8位地址和8位数据的复用总线。在此期间,P0口内部上拉电阻有效。

  P1口(P1.0~P1.7,1~8脚):P1口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O口。P1口的每一位能驱动4个LS型TTL负载。

  P1口作为输入口使用时,应先向P1口锁存器(地址90H)写入全1,此时P1口引脚由内部上拉电阻拉成高电平。

  P2口(P2.0~P2.7,21~28脚):P2口是一个带内部上不拉电阻的8位准双向I/O口。P2口的每一位能驱动4个LS型TTL负载。在访问片外EPROM/ROM时,它输出高8位地址。

  P3口(P3.0~P3.7,10~17脚):P3口是一个带内部上不拉电阻的8位准双向I/O口。P3口的每一位能驱动4个LS型TTL负载。

  P3口与其他I/O端口有很大区别,它除作为准双向I/O口外,每个引脚还有专门的功能,见下表:

  P3各口线与第二功能表

  口 线 替代的第二功能

  P3.0 RXD(串行口输入)

  P3.1 TDX(串行口输出)

  P3.2 (外部中断0输入)

  P3.3 (外部中断1输入)

  P3.4 T0(定时器0的外部输入)

  P3.5 T1(定时器1的外部输入)

  P3.6 (片外数据存储器写选通控制输出)

  P3.7 (片外数据存储器读选通控制输出)

  极限参数:

  加电时环境温度: 0℃~70℃

  存储温度: -65℃~150℃

  对的电压: -0.5℃~7℃

  各引脚对的电压:-0.5℃~+0.5V

  功耗: 2W

  二.片内振荡器及时钟信号的产生

  8051片内有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。反相放大器及输入端为XTAL1,输出端为XTAL2,分别为8051的引脚19和18。在XTAL1和XTAL2两端跨接石英晶体及两个电容就构成了稳定的自激振荡器,如图1,电容C1和C2通常都取30pF左右,对振荡器有微调作用。振荡频率范围是1.2~12MHz。

  8051也可以使用外部振荡脉冲信号,由XTAL2端引脚输入,直接送至内部时钟电路。因为XTAL2的逻辑电平与TTL电平不兼容,所以应接一个上拉电阻(5.1K)。如图2。

  图1 图2

  对于CHCOMS型80C51单片机,外部脉冲信号须从XTAL1端输入,XTAL2端悬空。

  外部振荡脉冲源方式常用于多块8051芯片同时工作,以便于同步。对外部脉冲信号只要求高低电平的持续时间大于20ns,一般为低于12MHz的方波。

  晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输出到片内的时钟发生器上。时钟发生器是一个二分频触发器电路,它将振荡器的信号频率除以2,向CPU提供了两相时钟信号P1和P2。时钟信号的周期称为机器状态时间,它是振荡周期的两倍。每个时钟周期有两个节拍P1和P2,CPU就以两相时钟P1和P2为基本节拍指挥8051单片机各个部件协调地工作。

  三.机器周期和指令周期

  计算机的一条指令由若干个字节组成。执行一条指令需要多长时间则以机器周期为单位。所谓一个机器周期是指CPU访问存储器一次所需要的时间。例如取指令、读存储器、写存储器等等。有的微处理器系统对机器周期按其功能来命名,在MCS-51系统中没有采用这种方法。

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