单片机系统扩展技术.ppt

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1、第四章单片机系统扩展技术第一节系统扩展概述一、单片机典型扩展方法通过系统总线将各扩展部件连接起来，以使各部件之间传送数据、地址和控制信号。二、单片机系统总线构造总线是连接计算机各部件的一组公共信号线，按其功能通常分为地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)。DB：P0口。AB：P2、P0口。P0口是分时复用的双向数据总线和低8位地址总线，增加一个8位锁存器，通过对锁存器的控制实现对地址（低8位）和数据的分离。地址锁存器74LS373真值表：OEGDQLHHHLHLLLL×不变H××高阻CB：控制

2、信号线。⑴ALE：地址锁存选通信号（高电平有效）。⑵PSEN：扩展程序存储器（外部ROM）读选通信号（低电平有效）。⑶EA：内外程序存储器的选择信号（低电平有效）。⑷RD和WR：扩展外部数据存储器（RAM）的读、写选通信号（低电平有效）。第二节存储器的扩展一、典型RAM和ROM芯片介绍随机存储器（RAM）：读写两种操作，分为静态（SRAM）和动态（DRAM）两种。可编程ROM（PROM）：内容只能写一次。可改写ROM（EPROM）：紫外线擦除。可改写ROM（EEPROM）：电擦除。快擦写ROM：flashR

3、OM。6116----2KSRAM6116引脚功能A0~A10地址线CE选片OE读D0~D7数据线A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccA8A9WEOEA10CED7D6D5D4D36116写WE2732---4KEPROM2732引脚功能A0-A11地址线CE选片OE/Vpp输出允许/编程电源O0-O7数据线A7A6A5A4A3A2A1A0O0O1O2GNDVccA8A9A11OE/VppA10CEO7O6O5O4O32732二、存储器扩展的基本方法1、存储器扩展的基本问题。扩展容量：1

4、6根地址线最大可扩展到64K。扩展要解决的问题：地址线、扩展芯片在64K范围内所占的地址范围。存储器扩展的编址：存储芯片片的选择、片内单元的编址。选择芯片的方法：片选技术。2、存储器扩展的片选技术片选两种方法:线选法和片选法。（1）线选法线选法用低位地址线对片内的存储单元进行寻址，用余下的高位地址线分别接至芯片的片选端，以区分各芯片的地址范围。线选法扩展存储器的缺点：各芯片间地址不连续。有相当数量的地址不能使用。eg1扩展三片2K存储芯片（6116），试用线选法给出接线图和地址。编址：P2.7P2.6P2.

5、5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7~P0.0A13A12A11A10A9A8A7~A01号片0011000000H00110111FFH2号片0010100000H00101111FFH3号片0001100000H00011111FFH地址范围：1#3000H~37FFH2#2800H~2FFFH3#1800H~1FFFH（2）片选法将低位地址总线直接连至各芯片的地址线,将高位地址总线经地址译码器译码后作为各芯片的片选信号。一般使用2/4译码器、3/8译码器，对P2口高位地址线进行译码，适用

6、于大规模扩展。74LS138译码器的引脚图、真值表ABCG2AG2BGY7GNDVccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y61162153144135126117108974LS138eg2扩展三片2K存储芯片（6116），试用片选法给出接线图和地址。编址：P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7~P0.0A13A12A11A10A9A8A7~A01号片0000000000H00000111FFH2号片0000100000H00001111FFH3号片0001000000H000101

7、11FFH地址范围：1#0000H~07FFH2#0800H~0FFFH3#1000H~17FFH扩展接线结构如图：三、存储器扩展实例eg3线选法扩展二片2K容量6116，一片4K容量2716。2716：0000H~07FFH6116（1）：0000H~07FFH6116（2）：0800H~0FFFH第三节I/O接口的扩展一、I/O接口技术概述1.CPU和外部设备之间数据传送特点外部设备工作速度差异很大。慢速设备：开关、继电器等；快速设备：磁盘等。CPU无法按固定时序协调各方的工作。外部设备种类繁多：机械式

8、、机电式、电子式。外部设备数据信号多样化：电压信号、电流信号、数字量、模拟量等。外部设备数据传送有近距离、远距离。2.接口电路主要功能速度协调数据锁存三态缓冲总线隔离技术：任一时刻，只允许一个数据源使用数据总线。其余数据源都和数据总线隔离。信号转换3.I/O数据传送方式无条件传送方式外部设备总是处于“准备好”状态，无须测试，随时可以传送数据。查询方式有条件数据传送，I/O操作之前，检查I/O设备状态，确认已为输入