第8章 80c51单片微机的系统扩展原理与接口技术

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1、第八章单片微机的系统扩展原理及接口技术系统扩展原理程序存储器的扩展数据存储器的扩展I/O口的扩展D/A转换接口的扩展A/D转换接口的扩展键盘接口显示接口系统扩展时的可靠性与低功耗8.1系统扩展原理扩展方法：◆并行扩展法◆串行扩展法8.1.1外部并行扩展原理图8–180C51系列单片微机的三总线结构（1）地址总线（AB）P0口:低8位地址A0～A7，必须用锁存器锁存锁存信号ALE:下降沿将P0口输出的地址锁存P2口:高8位地址A8～A15。（2）数据总线（DB）P0口：D0～D7表示。P0口为三态双向口。（3）控制总

2、线（CB）●ALE：地址锁存●PSEN：读片外程序存储器中的数据。●EA：选择片内或片外程序存储器。、：片外数据存储器和I/O端口的写、读控制。图8–2地址锁存器8.1.1.1.并行扩展方式的编址技术●片选：查找扩展的存储单元或I/O端口所在的芯片●字选：通过对芯片本身所具有的地址线进行译码，确定唯一的存储单元或I/O端口片选常用方法：线选法、地址译码法、应用“可编程器件PAL/GAL、I/O口线(1)线选法：利用单片微机最高的空余的地址线中作为扩展芯片的“片选”控制线。(2)译码法：用专用译码芯片对空余的高位地址线进

3、行译码，而译码器的输出作为“片选”控制线。⑶可编程阵列逻辑器件PAL(ProgrammableArrayLogic)通用阵列逻辑GAL(GenericArrayLogic)(加密性好)⑷I/O口线：利用空余输入／输出线作为译码线低位地址线A0～A10实现片内寻址。高位地址线A11～A13实现片选（A11～A13中只允许有一根为低电平，另二根必须为高电平，否则出错）。无关位A14、A15可任取，一般取“1”。高位地址线直接连到存储器芯片的片选端。二进制表示16进制表示无关位片外地址线片内地址线A15A14A13A12A1

4、1A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0芯片Ⅰ1111000000000000F000H................～1111011111111111F7FFH芯片Ⅱ1110100000000000E800H................～1110111111111111EFFFH芯片Ⅲ1101100000000000D800H................～1101111111111111DFFFH线选法三片存储器芯片地址分配表线选法特点：优点：连线简单，不需专门设计逻辑电路缺点：芯片之间的地址不连续

5、，存储空间不能充分利用；每个存储单元地址不唯一图8–464K全地址译码电路#0RAM地址：0000H～1FFFH，共8KB(A15=0，A14=0，A13=0)#1芯片地址：2000H～3FFFH，共8KB(A15=0，A14=0，A13=1)#2芯片地址：4000H～5FFFH，共8KB(A15=0，A14=1，A13=0)#3芯片地址：6000H～7FFFH，共8KB(A15=0，A14=1，A13=1)#4芯片地址：8000H～9FFFH，共8KB(A15=1，A14=0，A13=0)#5芯片地址：A000H～B

6、FFFH，共8KB(A15=1，A14=0，A13=1)#6芯片地址：C000H～DFFFH，共8KB(A15=1，A14=1，A13=0)#7I/O地址：E000H～FFFFH，共8KBA15=1，A14=1，A13=1)未用的地址线部分参加译码部分译码二进制表示16进制表示无关位片外地址线片内地址线A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0芯片Ⅰ10000000000000008000H................～100001111111111187FFH芯片Ⅱ1000100

7、0000000008800H................～10001111111111118FFFH芯片Ⅲ10010000000000009000H................～100101111111111197FFH译码法三片存储器芯片地址分配表如图所示，8051单片机扩展了2片2764和2片6264，分别写出四个芯片的地址范围。1#2764:0000H-1FFFH;2#2764:2000H-3FFFH1#6264:0000H-1FFFH2#6264:4000H-5FFFH8.1.1.2．80C51系列单片

8、微机的系统并行扩展能力可扩展的程序存储器最大容量为64KB，地址为0000H～FFFFH。可扩展的数据存储器最大容量为64KB，地址为0000H～FFFFH。I/O口扩展与片外数据存储器统一编址。外部串行总线主要包括：SPI总线和I2C总线两种8.1.2.1SPI三线总线结构（SerialPeripheralInterface）S