mcs-51单片机系统扩展及接口技术课件

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1、2021/7/131第6章MCS-51单片机系统扩展及接口技术MCS-51系列单片机的片内ROM、RAM的容量、并行I/O端口、定时器及中断等内部资源都还是有限的，在一些较大的应用系统中，它毕竟是一块集成电路，其内部资源将显得不足，这时就需要在片外扩展存储器芯片、I/O接口芯片及其它外围功能芯片。2021/7/132在组成单片机应用系统时:A首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内部设置的存储器一般容量较小，满足不了实际需要，因此需要配置外部存储器，包括程序存储器和数据存储器。A其次要解决的问题是I/O口

2、的扩展。当外围设备较多时，仅有的几个内部I/O接口就不够用，在大多数应用系统中，MCS-51单片机都需要扩展输入/输出接口芯片，有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器(D/A)和模数转换器(A/D)以满足实际需要。2021/7/133知识要点MCS-51单片机总线的形成；存储器的扩展技术；并行、串行接口的扩展技术；键盘/显示接口技术；模拟量接口技术。2021/7/1346.1MCS-51单片机系统总线的产生6.1.1单片机最小应用系统所谓最小系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统。＋5V8888P0P

3、1P2P3XTAL1XTAL280518751RESET高8位地址线地址锁存器74LS3738P2P0ALEGPSENOED7…D0A7…A0A15…A8CE2764EA80312021/7/1356.1.2单片机系统的三总线地址锁存器G低8位地址线高8位地址线PSEN(P3.6)WR(P3.7)RDALEP0口P2口EA接地或接＋5VMCS-51单片机A15～A8A7～A016位地址总线D7～D08位数据总线控制总线2021/7/1366.2MCS-51单片机系统存储器的扩展6.2.1存储器扩展概述1.M

4、CS-51单片机的扩展能力MCS-51单片机的地址总线宽度为16位，在片外可扩展的存储器最大容量为64KB。由于MCS-51单片机对片外程序存储器和数据存储器允许两者的地址空间重叠，所以片外可扩展的程序存储器与数据存储器分别为64KB。需要扩展的I/O口与片外数据存储器统一编址。因此，片外数据存储器连同I/O口一起的扩展容量是64KB。2021/7/1372．存储器扩展的一般方法不论何种存储器芯片，其引脚都呈现三总线结构，与单片机连接都是三总线对接。存储器芯片的控制线数据线地址线常用的译码方式有两种：线译码

5、方式和译码器方式。2021/7/138半导体存储器的分类按读写方式分类半导体存储器FlashROM28F256、28F020EEPROM2817、2864EPROM2716、27512ROMROMROMROM可擦除可编程掩膜动态静态型双极型MOSRAMSRAM6116、6264DRAM2186、21872021/7/139MCS-51单片机的P0口是分时复用的地址/数据总线，因此在进行存储器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号锁存起来。地址锁存器2021/7/1310接ALE接低电平P0.0~P0.7A0~

6、A7注：373和8282的使能端接地，G/STB与ALE连接后，利用其下降沿锁存信号273的CLR接高电平，CLK接取反后的ALE，因为它是上升沿锁存2021/7/13113—8译码器74LS1381234567891011121314151674LS138ABCG2AG2BG1Y7GNDY6Y5Y4Y3Y2Y1Y0Vcc图6-474LS138引脚图CBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010

7、011101111100101110111111001101011111110011101111111其它状态×××11111111G1G2AG2B2021/7/1312常用译码方式1．线译码（线选法）——低位地址线参加片内译码，剩余高位地址线直接作为存储器芯片的片选。2.译码器译码——低位地址线参加片内译码，剩余高位地址线通过译码器芯片（如74LS138，74LS139）进行译码形成存储器芯片的片选。全译码法——全译码法是把片内选址后剩余的高位地址通过译码器进行译码，译码后的输出产生片选信号，每一种输出作

8、为一个片选。部分地址译码法——此方法是将高位剩余的地址一部分进行全译码，另一部分则不用暂可悬空。这种方法的优缺点介于上述两种译码方法之间。即能利用CPU较大的空间地址，又简化译码电路；但存在存贮器空间的地址重叠问题。2021/7/1313线选法扩展RAM和I/O口2021/7/1314外围器件地址选择线（A15～A0）片内地址单元数地址编码6116(P2.3)11110×××××××××××2KF000～F7FF