单片机扩展模块设计

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1、单元9扩展模块回顾1，数据通信有哪些方式？2，8051单片机串行通信通过哪些管脚完成？3，8051单片机串行通信有几种工作方式？4，波特率的定义是什么？8051单片机设置波特率的步骤？5，Max232芯片作用是什么？本单元任务任务1扩展程序存储器任务2扩展数据存储器任务3扩展I/O任务描述：任务分析：客户要求程序存储的容量不能少于8KB，以便项目今后能够程序升级，并能进行功能扩充8051单片机片内程序存储器的存储容量只有4KB，不能满足客户需求，因此必须进行存储扩展，8051单片机有8位数据线，16位地址线，因此可以通过外部扩展的方法来增大程序存储器容量任务1扩展程序存储器1.半导体存储

2、器基本知识只读存储器ROM：ROM（ReadOnlyMemory）是只读存储器。ROM中所存储的信息是固定的、非易失性的，不会因为停电而消失。在正常工作状态下，ROM中的信息只能读不能写，即不能修改ROM的内容，数据读出后原数据不变。ROM通常用来存储控制程序和控制常量掩模ROMPROMEPROM（EEPROM）FlashMemory随机存取存储器RAMRAM（RandomAccessMemory）是随机存取存储器。正常工作时信息既可读出又可写入。数据读出后原数据不变，新数据写入后，原数据自然消失，并被新数据代替。因此，RAM存储器可以用来存储实时数据、中间数据、最终结果或作为程序的堆栈

3、区使用。但是，RAM是易失性存储器，掉电后其数据随即消失。RAM通常可分为静态RAM和动态RAM两大类，其差别主要在于基本存储电路存储信息的方式不同。静态RAM依靠触发器来存储二进制信息，存储容量较小。动态RAM依靠存储电容来存储二进制信息，存储容量大2.单片机存储器扩展的实现P0口线用作数据线/低8位地址线P0口线具有地址线/数据线双重复用功能，以ALE为锁存控制信号，选择高电平或下降沿选通的锁存器作为地址锁存器（通常使用的锁存器是74LS373或74LS273），确保低8位地址信息在消失前被送入锁存器暂存起来，从而实现了对地址和数据的分离P2口线用作高8位地址线P2口线用于进行高8位

4、地址线的扩展。由于只具有地址线扩展的功能，P2口线可直接与存储器芯片的地址线相连，无需锁存。P2与P0提供的16根地址线实现了51单片机系统64KB的寻址范围A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0控制信号（1）ALE是锁存信号，用于进行P0口地址线和数据线的隔离。（2）是程序存储器读选通控制信号。（3）是程序存储器访问控制信号。当它为低电平时，对程序存储器的访问仅限于外部存储器；为高电平时，对程序存储器的访问从单片机的内部存

5、储器开始延至外部存储器。（4）、是外部数据存储器的读/写选通控制信号3.片选方式及地址映像片选方式研究多个芯片扩展时的连线，从而保证对存储芯片访问的惟一性。地址映像则研究各存储器芯片在整个存储空间中所占据的地址范围，从而为存储器的使用提供依据片选方式存储器编址是扩展存储器的重点。所谓存储器编址，就是使用系统提供的地址线，通过适当的连接，最终达到一个编址唯一地对应存储器中一个存储单元的目的。通常的单片机系统都会扩展多片存储器芯片，因此存储器编址应从两个方面进行考虑：（1）存储芯片的选择，即片选。用来解决与芯片的片选端连接问题；（2）芯片内部存储单元的选择，用来解决与芯片的地址线连接问题。芯

6、片的选择有两种方式：线选和译码（1）线选方式：直接以系统的高地址作为存储芯片的片选信号，为此只需把用到的地址线与存储器的片选端直接连接即可。同时最多只能有一个存储器芯片被选中，此时，与被选中芯片相连的地址线有效，其他用于线选的地址线均无效（2）译码方式：使用译码器对系统的高位地址进行译码，以译码输出作为存储芯片的片选信号。这是一种最常用的片选方式，能有效利用存储空间，适用于大容量多芯片存储器的扩展当扩展的同类存储器芯片的存储容量相同时，译码方式可产生连续的地址映像，充分利用存储空间。具体做法是：（1）若用于地址线扩展的P2口线是~，则从起与译码器输入选择端依照高低次序进行连接。（2）多个

7、芯片的片选端依次与相邻的译码输出端相连。下面以扩展多片存储容量为2KB的存储器芯片为例进行说明。则每片存储器的地址线数量为11条（A10~A0），即P0经锁存器后为地址低8位（A7~A0），P2口的~用于地址扩展（A10~A8），译码电路则从P2.3起始，若采用74LS138作为译码器，电路如下地址映像对存储器芯片进行地址映像，是对存储器进行访问的前提。现在以扩展2KB存储容量的芯片进行说明。如图9-3所示，设4片存储芯片的片选端分