MCS51系列单片机系统标准总线技术方案

本发明专利技术涉及一种ＭＣＳ５１系列单片机系统标准总线，其包括的总线及各总线引脚定义、信号描述是：电源总线（引脚１～６），适应逻辑及模拟电源的配电，有三种电源可供使用，分用两条地线，逻辑电源及地为＋５Ｖ和ＧＮＤ，模拟电源及地为＋１２Ｖ、－１２Ｖ和ＡＧＮＤ；数据总线（引脚９～１６），对应ＭＣＳ５１的Ｐ０口；地址总线（引脚１７～３２），低８位由ＭＣＳ５１的Ｐ０口经锁存电路而得，高８位与ＭＣＳ５１的Ｐ２口直接或经驱动获得；输入输出总线（引脚３３～４６），对应ＭＣＳ５１单片机的Ｐ１口及Ｐ３口的低６位；控制总线（引脚４７～５０），对应ＭＣＳ５１单片机的Ｐ３口的ＲＤ、ＷＲ及ＰＳＥＮ、ＡＬＴ。该总线具有很强的灵活性、集成性和可扩展性，采用该总线，可以利用已有的模板，像搭积木一样组成各种控制系统，能大大减少软硬件的设计工作量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单片机系统总线，特别是一种MCS51系列单片机系统标准总线。
技术介绍
MCS51系列单片机是应用最多的单片机，一般的开发方法是设计全部单片机系统软硬件，导致系统开发周期长，造成人、财、物的浪费。采用标准总线是一种提高开发效率、实现产业化的有效途径。目前，可用于单片机的总线有STD总线、STE总线等。但是，这些总线是针对8位或16位计算机的通用总线，MCS51系列单片机的功能不能充分发挥，且成本高，体积大。针对MCS51系列单片机的专用系统总线未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种MCS51系列单片机系统标准总线，以使MCS51系列单片机应用系统的开发中，依照该标准总线的接口设计出相应的CPU板、人机接口板、输入输出板等，同时提供相应的软件模块，并按照要求选取相应的模板即可组成相应的硬件系统。在软件设计中，各模板的软件设计可以调用各模板的软件模块，从而可将开发者的精力用于应用系统功能的开发上，提高开发效率。实现上述专利技术目的的技术方案是该MCS51系列单片机系统标准总线，包括总线引脚的定义及信号描述、总线接头，总线分为电源总线、数据总线、地址总线、输入输出总线和控制总线五部分，各总线引脚的定义及信号描述是电源总线，引脚1～6，适应逻辑及模拟电源的配电，有三种电源可供使用，分用两条地线，逻辑电源及地为+5V和GND，模拟电源及地为+12V、-12V和AGND；数据总线，引脚9～16，对应MCS51的P0口；地址总线，引脚17～32，低8位由MCS51的P0口经锁存电路而得，高8位与MCS51的P2口直接或经驱动获得；输入输出总线，引脚33～46，对应MCS51单片机的P1口及P3口的低6位；控制总线，引脚47～50，对应MCS51单片机的P3口的RD、WR及PSEN、ALT。依照本案实现的该单片机系统标准总线具有如下四个新功能①MCS51系列单片机标准总线专门对MCS51系列单片机的引脚资源定义总线标准，可以充分利用MCS51系列单片机的各项功能，形成了针对MCS51系列单片机的系统开发专用标准总线。②充分利用MCS51系列单片机的各项功能总线包含了除了复位、片内外程序控制、晶振3项内容外的所有35条引脚功能。③地址线与数据线分开单片机的低8位地址线与数据线是复用的，该系统总线将地址线与数据线进行了分离，方便了系统设计。④小板叠装结构按该系统总线设计的系统模板叠装在一起，结构紧凑，体积小，可靠性高。本专利技术与目前的通用系统总线相比较，其积极效果是该单片机系统标准总线体现了MCS51系列单片机的各项功能，按照本标准系统总线设计的系统，具有很强的灵活性、集成性和可扩展性。设计者采用单片机系统标准总线，与用单片机直接设计系统相比较，其积极效果是可以利用已有的模板，像搭积木一样组成各种控制系统，从而大大减少软硬件的设计工作量，使设计者可以集中精力解决具体的应用问题，加快产品开发速度，提高产品开发质量。并且可以实现模板的产品化。有利于单片机的推广及应用。附图说明图1为本专利技术的总线摸板结构示意图。具体实施例方式以下结合实施例详述本专利技术。本实施例所述的MCS51系列单片机系统标准总线，是为开发MCS51系列单片机应用系统而设计的总线标准。涉及的总线分为电源总线、数据总线、地址总线、输入输出总线和控制总线五部分，具体标准如下1、总线引脚的定义见下表。 2、信号描述。2.1电源总线。电源总线(引脚1～6)适应逻辑及模拟电源的配电，有三种电源可供使用，分用两条地线。逻辑电源及地为+5V和GND，模拟电源及地为+12V、-12V和AGND。2.2数据总线。数据总线(引脚9～16)(8位双向，三态，高电平有效)对应MCS51的P0口。2.3地址总线。地址总线(引脚17～32)(16位，三态，高电平有效)低8位由MCS51的P0口经锁存电路如74LS373而得，高8位与MCS51的P2口直接或经驱动获得。2.4输入输出总线。输入输出总线(引脚33～46)对应MCS51单片机的P1口及P3的低6位。2.5控制总线。控制总线(引脚47～50)对应MCS51单片机的P3口的RD、WR及PSEN、ALT。3、电气特性。总线标准中信号定义、电气标准、读写时序和持续时间遵守51系列单片机相关标准。4、机械特性。4.1摸板尺寸。如图1所示，模板1尺寸为90×96mm，其厚度为1.600mm，其上有四个孔2用于固定，孔径为0.3cm，并排两孔2的横向距离为8.00cm，纵向距离为8.57cm，孔与边界距离5.1mm。4.2总线接头。总线接头3采用双列直插50引脚孔插头及插座，元件面为孔，焊接面为针，针(孔)4距2.54mm，引脚号1位于距模板1底端1.02cm、距左端1.52cm的位置，插针的高度为1.1400cm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＣＳ５１系列单片机系统标准总线，包括引脚的定义及信号描述、总线接头，其特征在于总线分为电源总线、数据总线、地址总线、输入输出总线和控制总线五部分，各总线引脚的定义及信号描述是：电源总线，引脚１～６，适应逻辑及模拟电源的配电，有三种电源可供使用，分用两条地线，逻辑电源及地为＋５Ｖ和ＧＮＤ，模拟电源及地为＋１２Ｖ、－１２Ｖ和ＡＧＮＤ；数据总线，引脚９～１６，对应ＭＣＳ５１的Ｐ０口；地址总线，引脚１７～３２，低８位由ＭＣＳ５１的Ｐ０口经锁存电路而得，高８位与ＭＣＳ５１的Ｐ２口直接或经驱动获得；输入输出总线，引脚３３～４６，对应ＭＣＳ５１单片机的Ｐ１口及Ｐ３口的低６位；控制总线，引脚４７～５０，对应ＭＣＳ５１单片机的Ｐ３口的ＲＤ、ＷＲ及ＰＳＥＮ、ＡＬＴ。

【技术特征摘要】
1.一种MCS51系列单片机系统标准总线，包括引脚的定义及信号描述、总线接头，其特征在于总线分为电源总线、数据总线、地址总线、输入输出总线和控制总线五部分，各总线引脚的定义及信号描述是电源总线，引脚1～6，适应逻辑及模拟电源的配电，有三种电源可供使用，分用两条地线，逻辑电源及地为+5V和GND，模拟电源及地为+12V、-12V和AGND；数据总线，引脚9～16，对应MCS51的P0口；地址总线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建民，郝成，娄国焕，
申请(专利权)人：河北理工大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]