单片机外围电路扩展.ppt

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1、MCS-51单片机的系统扩展及应用通过地址总线、数据总线和控制总线实现系统的扩展介绍外围电路的扩展3.1：程序存储器的扩展3.2：数据存储器的扩展3.3：指示小灯3.4：按键扩展3.5：数码管应用3.6：A/D转换器接口3.7：温度传感器接口3.8：IIC电路扩展3.9：液晶电路51单片机程序存储器数据存储器数码管显示键盘电源模块指示灯AD转换温度传感器IIC总线LCD液晶最小系统板外扩3.1：程序存储器ROM的扩展1，在使用8031（无片内ROM）或大于4K程序存储器时，必须通过外接ROM来构成、扩充系统的程序存储区。2，当使用外部存储器来扩展系统时，必须占用单片机的P0、P2

2、口作为外部电路的数据、地址总线。此时，P0、P2口就不能作为通用的I/O端口。3，在系统扩展时，外部电路与单片机连接的依据是单片机访问外部存储器的时序，所以正确的理解时序是硬件电路设计的关键。MCS-51与32KROM的连接P2.7:::P2.0P0.7:::P0.0ALE/EAPsenCEA14::A8A7O7::::::A0O0OED7Q7D0Q0CP2725632KROMMCS-51/CE=P2.7(A15)返回前一次完整的地址信号外部ROM的状态与地址线A15的关系表ROM引脚/CEA14～A8A7～A0地址范围ROM工作状态单片机引脚A15P2口P0口000000000

3、01111111100000000111111110000H～07FFH选中11000000001111111100000000111111118000HFFFFH未选中访问外部程序存储器ROM的时序:A15-A8(PC)A7-A0OPA7-A0常数存储器数据输出控制/Psen地址总线（高八位）P2口地址数据总线（低8位）P0口S1S2S6S5S4S3373地址锁存信号ALEA15-A8(DPTR+A)MOVCA,@A+DPTRAB转电路图返回前一次（参考讲义70页）片外存储器访问时序说明P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据复用总线，前半部（A段）作地址总线，后

4、半部（B段)作为数据总线。外部程序存储器ROM的操作步骤如下：1，单片机必须为其提供完整的（15位）地址信息；2，ROM芯片的/CE端=0，选中该芯片；3，在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B时间段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址相对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通过P0口将指令送至CPU内部。74LS373锁存器:将A时间段P0口输出的低位地址进行保存，使ROM在B时间段仍然可以得到完整的地址信号。转电路图转时序图外部ROM的容量扩展原理(一)如何使用两片32K的ROM芯片扩展为64K的存储阵列。A15P2口MCS-51P0口ALE/E

5、APsen/CE2A14A8A7A0/OE2O0～O7/CE1A14A8A7A0/OE1O0～O774LS373由两片32K的ROM构成64K存储阵列与A15的关系表A15/CEA14～A8P2口A7～A0P0口地址范围ROM1工作状态ROM2工作状态00000000001111111100000000111111110000H～07FFH选中未选中11000000001111111100000000111111118000H～FFFFH未选中选中外部ROM的容量扩展原理(二)若需要对2片以上的芯片扩展，可以通过译码电路实现。P2.7P2.6P2.5P2.4P2.0P0口ALE

6、Psen/CE0A12A8A78K×8A0/OE1O0～O774LS373Cy7BA0y/CE1A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7/CE7A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7MCS–5174LS138采用LS138译码器实现ROM扩展示意表P2.7～P2.5138输出选中ROMP2.4～P0.0有效地址范围000Y0=0第1片0000H～1FFFH0000H～1FFFH001Y1=0第2片0000H～1FFFH2000H～3FFFH010Y2=0第3片0000H～1FFFH4000H～5FFFH011Y3=0第4片0000H～1FFFH6000H～7FFFH10

7、0Y4=0第5片0000H～1FFFH8000H～9FFFH101Y5=0第6片0000H～1FFFHA000H～BFFFH110Y6=0第7片0000H～1FFFHC000H～DFFFH111Y7=0第8片0000H～1FFFHE000H～FFFFH小结：1，单片机的P0、P2口作为地址数据总线；2，P0口为数据、地址复用总线，所以必须加入八位锁存器74LS373来锁存P0口的低八位地址。3，外接ROM是靠MOVC指令产生的Psen信号来打开数据三态门，使ROM中的指令通过P0