单片微机原理与应用 教学课件 作者 罗印升 素材包 第7章 51系列单片机的系统扩展.ppt

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1、第7章　51系列单片机的系统扩展(1)了解51系列单片机的数据总线、地址总线和控制总线的构成。(2)掌握51系列单片机扩展程序存储器和数据存储器的方法。(3)掌握51系列单片机扩展简单并行I/O接口和可编程并行I/O接口的方法。(4)了解利用51系列单片机串行接口扩展并行I/O接口以及I2C总线的扩展。7.1　程序存储器扩展2.28***E2PROM存储器7.2　数据存储器扩展7.3　并行I/O接口扩展3.8155芯片应用举例7.4　用串行接口扩展并行接口7.1　程序存储器扩展7.1.1　总线扩展7.1.2　典型程序

2、存储器芯片7.1.1　总线扩展1.线选法2.译码法7.1.1　总线扩展图7-1　51系列单片机的三总线结构示意图图7-2　线选法和译码法示意图a)线选法　b)译码法7.1.2　典型程序存储器芯片1.常用的27***1.常用的27***1)A0～Ai：地址输入信号线，i不大于15。2)O0～O7：三态数据总线。3)：片选信号输入端。4)：读选通信号输入端。5)：编程脉冲信号输入端。6)VPP：编程电源输入，不同的型号产品有不同的标准，有25V、21V、12.5V等几种。7)VCC：芯片供电电源为5V。8)GND：接地端

3、。1.常用的27***图7-3　常用的27系列芯片27512和27128的引脚图a)27512芯片　b)27128芯片2.28***E2PROM存储器1)A0～Ai：地址输入信号线，i不大于15。2)I/O0～I/O7：双向三态数据总线。3)：片选信号输入端。4)：读选通信号输入端。5)：写选通信号输入端。6)NC：空脚。7)VCC：芯片供电电源为5V。8)GND：接地端。7.1.3　程序存储器扩展举例2.28***E2PROM存储器图7-4　2864A和28256A芯片引脚图a)2864A芯片　b)28256A芯片

4、7.1.3　程序存储器扩展举例解：(1)数据线的连接(2)地址线的连接27256EPROM芯片是32KB×8存储器，32KB=32×1024B=25×210B=215B，因此，需要15根地址线，即AB0~AB14。由于单片机的P0口是分时复用口，既作低8位地址总线又作为数据总线，所以低8位地址信号需要加锁存器。常用的地址锁存器有74373和74573系列芯片。经过锁存的低8位地址线和27256芯片的低8位地址线A0~A7连接；单片机的高位地址AB8~AB14和27256芯片的A8~A14直接连接。(3)控制线的连接(

5、4)芯片地址的确定(1)数据线的连接(2)地址线的连接(3)控制线的连接(4)地址的确定图7-5　AT89S51单片机扩展一片27256的电路图图7-6　AT89S51单片机扩展一片2864A芯片的电路图7.2　数据存储器扩展7.2.1　典型数据存储器芯片7.2.2　数据存储器扩展举例7.2.1　典型数据存储器芯片1)A0～Ai：地址输入信号线，i不大于15；2)I/O0～I/O7：三态数据总端。3)：片选信号输入端。4)：读选通信号输入端。5)：编程脉冲信号输入端。6)VCC：芯片供电电源为5V。7)GND：接地端

6、。图7-7　6264和62256芯片引脚图a)6264芯片　b)62256芯片7.2.2　数据存储器扩展举例解：(1)数据线的连接(2)地址线的连接62128SRAM芯片是16KB×8存储容量，16KB=16×1024B=24×210B=214B，因此，需要14根地址线，即AB0~AB13。AT89S51单片机的P0口是分时复用口，既作低8位地址总线又作为数据总线，所以低8位地址信号需要加锁存器，经过锁存的低8位地址线和62128芯片的低8位地址线A0~A7连接；单片机的高位地址AB8~AB13可以和62128芯片的

7、A8~A13直接连接。(3)控制线的连接(4)地址的确定图7-8　AT89S51扩展一片62128的逻辑电路图7.3　并行I/O接口扩展7.3.1　I/O接口电路的功能7.3.2　简单并行I/O接口扩展7.3.3　8255A可编程并行I/O接口扩展7.3.4　8155可编程并行I/O接口扩展7.3.1　I/O接口电路的功能1.实现和不同外设的速度匹配2.输出数据锁存3.输入数据三态缓冲4.解决计算机信号与外设信号的不一致1.实现和不同外设的速度匹配大多数外设的速度很慢，无法和计算机的速度相比。计算机只有在确认外设已为

8、数据传送做好准备的前提下才能进行I/O操作。若需要知道外设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态信息。2.输出数据锁存由于计算机工作速度快，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。因此，I/O接口电路应具有数据锁存器，以保证接收设备接收数据。3.输入数据三态缓冲当某输入设备向计算机输入数据时，数据总线上可能“