单片机第8第9章.ppt

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1、1单片机原理及应用河海大学常州校区机电工程学院丁用柏第8、第9章MCS-51存储器和I/O扩展2§8存储器的扩展§9并行I/O口扩展一、MCS-51总线扩展结构>二、存储器扩展的基本方法>一、用74系列器件扩展并行I/O口>二、可编程并行接口8255A>三、*可编程并行接口芯片8155>三、存储器扩展实例>3§8-1存储器扩展一、MCS-51总线扩展结构1、单片机系统结构42、单片机总线扩展结构参见P164图8-1图8-25（1）地址线与存储器容量的关系A7~A0：8根地址线，有28=256个单元A9~A0：10根地址线，有210=1

2、KBA10~A0：11根地址线，有211=2KA11~A0：12根地址线，有212=4KA12~A0：13根地址线，有213=8K等等（2）16位地址/8位数据的形成51系列单片机P0口和P2口既是通用I/O口，同时P0口还是分时复用的双向数据总线和低8位地址总线（一般需要加一级锁存器），而P2口则是高8位地址总线。6低8位地址和数据的区分：ALE高电平信号与P0口有效地址信号同时出现，ALE下降沿时锁存低8位地址，ALE低电平时P0口为数据。高8位地址的形成：有P2口送出高8位地址，A15~A8，在执行MOVX、MOVC指令时P2口

3、数据作为高地址送出，一部分还用来作为RAM、ROM的片选信号。（3）地址锁存器---74LS373（8D三态同相锁存器）①引脚功能：D7~D0：8位并行数据输入端Q7~Q0：8位并行数据输出端G：为1时D端数据=Q端数据，为0时Q端数据保持。：片选端，低电平有效7②74LS373的引脚和示意图：③真值表：GDQLHHHLHLLLL×不变H××高阻参见P165图8-38二、系统扩展能力（P166）（1）线选法线选法用低位地址线对片内的存储单元进行寻址，所需的地址线由片内地址线决定，用余下的高位地址线分别接至芯片的片选端，以区分各芯片的地

4、址范围。例如要扩展8K容量的外RAM，地址线和片选如下：地址线：log2(8K)＝log2（213）＝13条(A12～A0)片选线：余下的A15～A13分别接至芯片的片选端。A15～A13轮流出现低电平，可保证一次只选一片。用线选法扩展存储器的缺点①各芯片间地址不连续。而习惯上使用连续地址,如24K范围地址从0000H到5FFFH。②有相当数量的地址不能使用,否则造成片选混乱。9插图（8-4）参见P166图8-41#：6000H-7FFFH；2#：A000H-BFFFH；3#：C000H-DFFFH可以看出，采用线选法片选无法利用

5、全部的地址空间。10例8-1扩展三片2K存储芯片，试用线选法给出接线图和地址。分析：显然要11根地址线和3根片选线，分配如下低位地址线：P0.7~P0.0--A7~A0，P2.2~P2.0--A10~A8，合成11根地址线；高位地址线：P2.5、P2.4、P2.3--A13、A12、A11，作3片的片选，余下P2.7、P2.6不用，取00。扩展接线结构如图：11编址：P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0P0.7~P0.01号片0011000000H00110111FFH2号片001010000

6、0H00101111FFH3号片0001100000H00011111FFH显然，三片的地址范围是：1号片3000H~37FFH2号片2800H~2FFFH3号片1800H~1FFFH（2）译码法译码法将低位地址总线直接连至各芯片的地址线,将高位地址总线经地址译码器译码后作为各芯片的片选信号。一般使用2/4译码器、3/8译码器，对P2口高位地址线进行译码，适用于大规模扩展。122/4译码器、3/8译码器的引脚图：如图所示74LS13974LS138ABCG2AG2BGY7GNDVccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6116215314413

7、5126117108974LS1381G1A1B1Y01Y11Y21Y3GNDVcc2G2A2B2Y02Y12Y22Y31162153144135126117108974LS139参见P167图8-51374LS138真值表14本章插图（8-X1）地址：1：0000H-1FFFH;2:2000H-3FFFH;3:4000H-5FFFH4：6000H-7FFFH;5:8000H-9FFFH;6:A000H-BFFFH7：C00H-DFFFH;8:E000H-FFFFH;15P167-1683、译码器的级连图8-64、译码法和线选法的混合

8、使用图8-716本章插图（8-6）17本章插图（8-7）18二、存储器扩展的基本方法1、存储器扩展的基本问题。1）扩展容量：16根地址线最大可扩展到64K2）扩展要解决的问题：地址线、扩展芯片在64K范围内3）存储器扩展