单片机的系统扩展（旧）课件

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1、第8章80C51单片机的系统扩展系统总线扩展8.1读写、地址空间分配和地址锁存器8.2存储器的扩展外部存储器的扩展8.3I/O接口部件的扩展8.42021/9/211系统扩展结构如图2021/9/212扩展总线8.1.1总线的扩展数据总线，P0口地址总线，高8位P2口、低8位P0口控制总线，RD、WR、EA、ALE、PSEN8.1总线的扩展三组总线：1.地址总线（AdressBus,简写AB）2.数据总线(DataBus，简写DB)3.控制总线（ControlBus，简写CB）2021/9/2138.1.2构造系统总线MCS-51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址

2、线复用。为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线系统扩展的首要问题:构造系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接口芯片，“挂”存储器芯片就是存储器扩展，“挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。2021/9/214系统总线2021/9/2151.以P0口作为低8位地址/数据总线。2．以P2口的口线作高位地址线。3.控制信号线。*使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。*以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。*以EA信号作为内外程序存储器的选择控制信号。*由RD和WR信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通

3、信号2021/9/2168.2读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器8.2.1、存储器扩展的读写控制RAM芯片：读写控制引脚，记为OE和WE，与MCS-51的RD和WR相连。EPROM芯片：只能读出，故只有读出引脚，记为OE，该引脚与MCS-51的PSEN相连。8.2.2存储器地址空间分配MCS-51发出的地址是用来选择某个存储器单元进行读写，要完成这种功能，必须进行两种选择：“片选”和“单元选择”。存储器空间分配除考虑地址线连接外，还讨论各存储器芯片在整个存储空间中所占据的地址范围，常用的存储器地址分配的方法有两种：线性选择法（简称线选法）和地址译码法（简称译码法）2

4、021/9/2171.线选法直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号。优点：电路简单，不需要地址译码器硬件，体积小，成本低。缺点：可寻址的器件数目受到限制，地址空间不连续，地址不唯一。例某一系统，需要外扩8KB的EPROM（2片2732），4KB的RAM（2片6116），这些芯片与MCS-51单片机地址分配有关的地址线连线，电路如下图2021/9/218两片程序存储器的地址范围：2732（1）的地址范围：7000H～7FFFH;2732（2）的地址范围:B000H～BFFFH;6116（1）的地址范围：E800H～EFFFH;6116（2）的

5、地址范围：D800H～DFFFH。2021/9/2192.译码法最常用的译码器芯片：74LS138（3-8译码器）74LS139（双2-4译码器）74LS154（4-16译码器）。可根据设计任务的要求，产生片选信号。全译码：全部高位地址线都参加译码；部分译码：仅部分高位地址线参加译码。(1)74LS138（3～8译码器）引脚如图8-5，译码功能如表8-1（P167）所示。当译码器的输入为某一个固定编码时，其输出只有某一个固定的引脚输出为低电平，其余的为高电平。2021/9/211074LS138译码器真值表输入输出G1G2A*G2B*CBAY7*Y6*Y5*Y4*Y3*

6、Y2*Y1*Y0*2021/9/2111(2)74LS139（双2-4译码器）引脚如下图。真值表如表8-2（P168）所示。2021/9/2112例要扩8片8KB的RAM6264，如何通过74LS138把64KB空间分配给各个芯片？2021/9/21138.3外部存储器的扩展8.3.1程序存储器EPROM的扩展采用只读存储器，非易失性。（1）掩膜ROM在制造过程中编程。成本较高，因此只适合于大批量生产。（2）可编程ROM（PROM）用独立的编程器写入。但PROM只能写入一次，且不能再修改.（3）EPROM电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。（4）E2PROM（EEP

7、ROM）电信号编程，电信号擦除的ROM芯片。读写操作与RAM几乎没有什么差别，只是写入的速度慢一些。但断电后能够保存信息。（5）FlashROM又称闪烁存储器，简称闪存。大有取代E2PROM的趋势2021/9/2114片外ROM操作时序片内片外ROM读，用指令MOVC（产生PSEN信号）片外片外ROM选择，用EA。片外ROM最大容量64K。【例】读外部ROM时序。2021/9/2115ROM芯片及其扩展方法常用ROM芯片特性芯片型号27C6427C12827C25627C512容量8KB16KB32KB64KB引脚数28282828读出时