单片机原理与接口技术 教学课件 作者 徐瑞华 第四章.ppt

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1、第4章MCS-51单片机存储器的扩展在单片机应用系统中,当内部数据存储器和程序存储器容量不够的时候,需要进行外扩;另外8031由于内部无程序存储器,所以必须外加程序存储器。单片机访的外部扩展关键是明确外部存储器的地址分配、数据的传送通道、以及控制信号的传送通道。一般的,采用地址数据分时复用方式。控制信号也比较固定,访问程序存储器一般控制信号为PSEN,访问数据存储器的控制信号为RD和WR。4.1程序存储器的扩展一、典型电路从以上的图中我们可以看出,外部程序存储器的扩展电路可以分成三个部分:单片机、锁存器和程序存储器。(1)单片机从

2、外部程序存储器取指令的操作,要用到的单片机引脚有:ALE,PSEN,P2口和P0口。其中:ALE:为锁存器74LS373提供低8位地址的锁存信号PSEN:用于选通片外程序存储器。EA:CPU读取片内/片外程序存储器的控制信号。高电平从片内存储器开始访问,低电平只访问片外存储器。(2)锁存器OE:片选信号,当低电平的时候片子工作。G端:为输入选通端,也叫做锁存端。G=1,Q=D;G下降沿的时候,Q的值被锁存。G一般与单片机的锁存控制信号ALE相连。1D-8D:数据的输入端。1Q-8Q:数据的输出端。373工作原理:当OE为低电平

3、的时候,片子选通,此时当G处在高电平的时候,则1D-8D的数据就如实的转移到1Q-8Q。当G处一来下降沿,则1Q-8Q的数据就被锁存住了。(3)外部程序存储器(27265)A0-A14:为地址信号线,送地址用的。O0-O7:为数据线,传输指令的机器码。CE:片选端,低电平有效。OE:允许数据输出选通端,低电平有效。Vpp:编程脉冲输入。2、扩展电路的原理分析(1)单片机所用到引脚的时序分析(2)原理分析单片机取指令是各个部件相互协调工作的一个过程.主要是以下几步.第一步,送16位地址,指明要取的指令的存放位置。高8位地址通过P2送到

4、27256的A8-A14和片选端CE。低8位地址由P0口提供,是通过373连接到27256的A7-A0上的。这里要注意:高8位地址是由A8-A14和片选端CE共同组成的。片选端CE为最高位。真正的地址范围为0000H-7FFFH.第二步,等待ALE第一次有效(高电平)。此时,373通道被打开,低8位地址被送入A7-A0。与此同时,PSEN为高电平,因此27256的数据输出端还未打开,即数据没有送出。第三步,ALE出现下降沿。此时,373的门被关住(锁存数据),与此同时,PSEN出现低电平,27256的数据输出端被打开,要取的指

5、令代码通过O0-O7端口送入数据总线。第四步,ALE第二次有效,此时,总线上的代码通过P0口读入单片机。虽然此时373被打开,但是由于此时PSEN为高电平,把27256关掉了。因此,即使刚才的代码通过373被送到A7-A0,也不会送入27256中。4.2数据存储器的扩展一、典型电路从以上的图中我们可以看出,外部数据存储器的扩展电路和程序存储器的扩展非常类似,也可以分成三个部分:单片机、锁存器和数据存储器。(1)单片机要用到的单片机引脚有:ALE,WR,RD,P2口和P0口。其中:ALE:为锁存器74LS373提供低8位地址的锁存信

6、号WR:写信号,单片机向外写数据时候此引脚发出低电平RD:读信号控制端,单片机读数据时候此引脚发出低电平(2)数据存储器芯片(6264)A0-A12:为地址信号线,送地址用的。O0-O7:为数据线,传输数据。CE:片选端,低电平有效。OE:读数据选通端,低电平有效。WE:写数据选通端,低电平有效。原理框图管脚图2、扩展电路的原理分析数据扩展电路的数据处理分为:写数据”MOVX@DPTR,A”和读数据”MOVXA,@DPTR”两类.从外部扩展电路图中可以看出:单片机写信号控制端WR与6264的写数据选通端WE相连;单片机读信

7、号控制端RD与6264的读数据选通端OE相连;P0口提供数据和低8位地址,地址通过373送给6264的低8位地址输入端;P2口提供高5位地址(也就是6264的大小为213,也就是8K).片选端始终有效.写数据:MOVDPTR,#addr16MOVX@DPTR,A这里要解释的是:6264是13位地址,为什么这里送的是16位地址?其实这里面的最高三位地址是无效地址,也就是6264真正的地址范围是:0000H-1FFFH,但这样会出现地址重叠的情况,比如0000H和2000H就是表示同一个地址.为了防止这个情况出现呢,一般我们不直接把C

8、E接地,而是用一个三输入或门将其与不参与寻址的其余地址线P2.7、P2.6、P2.5进行相连,这样,只有当P2.7、P2.6、P2.5为000的时候6264才有效,也就是使得地址变成唯一了(0000H-1F

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1、第4章MCS-51单片机存储器的扩展在单片机应用系统中,当内部数据存储器和程序存储器容量不够的时候,需要进行外扩;另外8031由于内部无程序存储器,所以必须外加程序存储器。单片机访的外部扩展关键是明确外部存储器的地址分配、数据的传送通道、以及控制信号的传送通道。一般的,采用地址数据分时复用方式。控制信号也比较固定,访问程序存储器一般控制信号为PSEN,访问数据存储器的控制信号为RD和WR。4.1程序存储器的扩展一、典型电路从以上的图中我们可以看出,外部程序存储器的扩展电路可以分成三个部分:单片机、锁存器和程序存储器。(1)单片机从

2、外部程序存储器取指令的操作,要用到的单片机引脚有:ALE,PSEN,P2口和P0口。其中:ALE:为锁存器74LS373提供低8位地址的锁存信号PSEN:用于选通片外程序存储器。EA:CPU读取片内/片外程序存储器的控制信号。高电平从片内存储器开始访问,低电平只访问片外存储器。(2)锁存器OE:片选信号,当低电平的时候片子工作。G端:为输入选通端,也叫做锁存端。G=1,Q=D;G下降沿的时候,Q的值被锁存。G一般与单片机的锁存控制信号ALE相连。1D-8D:数据的输入端。1Q-8Q:数据的输出端。373工作原理:当OE为低电平

3、的时候,片子选通,此时当G处在高电平的时候,则1D-8D的数据就如实的转移到1Q-8Q。当G处一来下降沿,则1Q-8Q的数据就被锁存住了。(3)外部程序存储器(27265)A0-A14:为地址信号线,送地址用的。O0-O7:为数据线,传输指令的机器码。CE:片选端,低电平有效。OE:允许数据输出选通端,低电平有效。Vpp:编程脉冲输入。2、扩展电路的原理分析(1)单片机所用到引脚的时序分析(2)原理分析单片机取指令是各个部件相互协调工作的一个过程.主要是以下几步.第一步,送16位地址,指明要取的指令的存放位置。高8位地址通过P2送到

4、27256的A8-A14和片选端CE。低8位地址由P0口提供,是通过373连接到27256的A7-A0上的。这里要注意:高8位地址是由A8-A14和片选端CE共同组成的。片选端CE为最高位。真正的地址范围为0000H-7FFFH.第二步,等待ALE第一次有效(高电平)。此时,373通道被打开,低8位地址被送入A7-A0。与此同时,PSEN为高电平,因此27256的数据输出端还未打开,即数据没有送出。第三步,ALE出现下降沿。此时,373的门被关住(锁存数据),与此同时,PSEN出现低电平,27256的数据输出端被打开,要取的指

5、令代码通过O0-O7端口送入数据总线。第四步,ALE第二次有效,此时,总线上的代码通过P0口读入单片机。虽然此时373被打开,但是由于此时PSEN为高电平,把27256关掉了。因此,即使刚才的代码通过373被送到A7-A0,也不会送入27256中。4.2数据存储器的扩展一、典型电路从以上的图中我们可以看出,外部数据存储器的扩展电路和程序存储器的扩展非常类似,也可以分成三个部分:单片机、锁存器和数据存储器。(1)单片机要用到的单片机引脚有:ALE,WR,RD,P2口和P0口。其中:ALE:为锁存器74LS373提供低8位地址的锁存信

6、号WR:写信号,单片机向外写数据时候此引脚发出低电平RD:读信号控制端,单片机读数据时候此引脚发出低电平(2)数据存储器芯片(6264)A0-A12:为地址信号线,送地址用的。O0-O7:为数据线,传输数据。CE:片选端,低电平有效。OE:读数据选通端,低电平有效。WE:写数据选通端,低电平有效。原理框图管脚图2、扩展电路的原理分析数据扩展电路的数据处理分为:写数据”MOVX@DPTR,A”和读数据”MOVXA,@DPTR”两类.从外部扩展电路图中可以看出:单片机写信号控制端WR与6264的写数据选通端WE相连;单片机读信

7、号控制端RD与6264的读数据选通端OE相连;P0口提供数据和低8位地址,地址通过373送给6264的低8位地址输入端;P2口提供高5位地址(也就是6264的大小为213,也就是8K).片选端始终有效.写数据:MOVDPTR,#addr16MOVX@DPTR,A这里要解释的是:6264是13位地址,为什么这里送的是16位地址?其实这里面的最高三位地址是无效地址,也就是6264真正的地址范围是:0000H-1FFFH,但这样会出现地址重叠的情况,比如0000H和2000H就是表示同一个地址.为了防止这个情况出现呢,一般我们不直接把C

8、E接地,而是用一个三输入或门将其与不参与寻址的其余地址线P2.7、P2.6、P2.5进行相连,这样,只有当P2.7、P2.6、P2.5为000的时候6264才有效,也就是使得地址变成唯一了(0000H-1F

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