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

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