單片機原理與應用補充內(nèi)容-資料下載頁
2025-03-22 05:06本頁面
【正文】 M的單片機芯片 （ 如8751） ， 一般的單片機開發(fā)系統(tǒng)都提供實現(xiàn)這種方式的設備和功能 。 編程 的主要操作是將原始程序 、 數(shù)據(jù)寫入內(nèi)部 EPROM中 。 校驗 的主要操作是在向片內(nèi)程序存儲器 EPROM寫入信息時或?qū)懭胄畔⒑?，可將片?nèi) EPROM的內(nèi)容讀出進行校驗，以保證寫入信息的正確性。 2022/4/14 56 單片機的時序 時序： CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序稱為時序。 時序是用定時單位來描述的， MCS51的時序單位有四個，分別是時鐘周期（節(jié)拍）、狀態(tài)、機器周期和指令周期。 MCS51的時序單位 1. 時鐘周期： 又稱為振蕩周期 、 節(jié)拍 （ 用 P表示 ） ， 定義為單片機提供時鐘信號的振蕩源 （ OSC） 的周期 。 它是時序中的最小單位 。 2. 狀態(tài) （ 用 S表示 ） ： 單片機振蕩脈沖經(jīng)過二分頻后即得到整個單片機工作系統(tǒng)的狀態(tài) 。 一個狀態(tài)有兩個節(jié)拍 ， 前半周期對應的節(jié)拍定義為 P1， 后半周期對應的節(jié)拍定義為 P2。 2022/4/14 57 3. 機器周期： 通常將完成一個基本操作所需的時間稱為機器周期 。 MCS51中規(guī)定一個機器周期包含 12個時鐘周期 ， 即有 6個狀態(tài) ， 分別表示為 S1～ S6。 若晶振為 6MHz，則機器周期為 2μs ，若晶振為 12MHz，則機器周期為 1μs 。 4. 指令周期： 執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期 。 它是時序中的最大單位 。 一個指令周期通常含有 1～ 4個機器周期 。指令所包含的機器周期數(shù)決定了指令的運算速度 ， 機器周期數(shù)越少的指令 ， 其執(zhí)行速度越快 。 以機器周期為單位 ， 指令可分為單周期 、 雙周期和四周期指令 。 2022/4/14 58 MCS51指令的取指 /執(zhí)行時序 指令的集合稱為程序 ， 執(zhí)行程序的過程就是執(zhí)行指令的過程 。 單片機執(zhí)行任何一條指令時都可以分為 取指階段 和 執(zhí)行階段 。 在取指階段 ， CPU從程序存儲器中取出指令操作碼 ，送指令寄存器 ， 再經(jīng)指令譯碼器譯碼 ， 產(chǎn)生一系列控制信號 ，完成本指令規(guī)定的操作 。 單周期和雙周期指令的取指時序圖如下頁圖所示 。 ALE信號是用于鎖存低 8位地址的選通信號 ， 每出現(xiàn)一次該信號 ， 單片機即進行一次讀指令操作 。 當指令為多字節(jié)或多周期指令時 ， 只有第一個 ALE信號進行讀指令操作 ， 其余的 ALE信號為無效操作 （ 或讀操作數(shù)操作 ） 。 2022/4/14 59 2022/4/14 60 訪問片外 ROM/RAM指令的時序 1．外部程序存儲器讀時序 從外部程序存儲器讀取指令，必須有兩個信號進行控制：ALE信號和 信號（外部 ROM讀選通脈沖）。 2022/4/14 61 2．外部數(shù)據(jù)存儲器讀時序 第一個機器周期是取指周期，是從 ROM中讀取指令數(shù)據(jù)，第二個機器周期才開始讀取外部數(shù)據(jù)存儲器 RAM中的內(nèi)容。有三個信號進行控制： ALE信號、 信號（外部 ROM讀選通脈沖）和 信號（外部RAM讀選通脈沖）。 2022/4/14 62 ISP （ InSystem Programming）技術(shù) Lattice是 ISP（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者 (據(jù)說 Lattice公司最早是由華人創(chuàng)辦的）， ISP技術(shù)極大的促進了 PLD產(chǎn)品的發(fā)展。 在系統(tǒng)編程 ISP ISP（ InSystem Programming）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼， 而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用 ISP方式擦除或再編程。 ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。 AT89S51的 ISP下載線原理及其應用 2022/4/14 63 ISP的工作原理 ISP的工作原理比較簡單，一般通用做法是內(nèi)部的存儲器可以由上位機的軟件通過外部接口來進行改寫。對于單片機來講可以通過 SPI或其它的串行接口接收上位機傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機接口的這個串口，就可以實現(xiàn)芯片內(nèi)部存儲器的改寫，而無須再取下芯片。 ISP的優(yōu)點 ISP技術(shù)的優(yōu)勢是不需要編程器就可以進行單片機的實驗和開發(fā)，單片機芯片可以直接焊接到電路板上，調(diào)試結(jié)束即成成品，免去了調(diào)試時由于頻繁地插入取出芯片對芯片和電路板帶來的不便。 2022/4/14 64 ISP沒有正式形成標準，但是與 JTAG的接口協(xié)議很相似，只是后者形成了標準。 ISP現(xiàn)在已經(jīng)成為一種概念，它的提出改變了傳統(tǒng)硬件系統(tǒng)開發(fā)的流程，大大方便了開發(fā)者，加快了開發(fā)速度。下載電纜就是一種使用計算機的并行端口通過軟件的仿零點實現(xiàn)ATAG或 ISP接口協(xié)議，訪問可編程芯片的廉價工具。 單片機的 ISP接口通過 MISO、 MOSI、SCK三根信號線，以 串行模式 為系統(tǒng)提供了對MCU芯片的編程寫入和讀出功能。 2022/4/14 65 ? 串行編程波形圖如下： 2022/4/14 66 ? 串行編程時序精確圖如下： 2022/4/14 67 S51的 P1口之第二功能（ ISP功能） 2022/4/14 68 Flash存儲器的串行下載電路圖 2022/4/14 69 與微機并口的連接方法 2022/4/14 70 ISP下載線硬件設計 2022/4/14 71 面包板搭接的示例 1 2022/4/14 72 實驗板成品
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