单片机最小系统及外扩展课件.ppt

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1、并行扩展总线组成(地址、数据、控制总线)并行扩展寻址方式（线选法、译码法）并行扩展EPROM并行扩展E2PROM并行扩展RAM用74系列芯片并行扩展I/O口扩展总线驱动能力89C51系列单片机有很强的外部扩展能力。外部扩展可分为并行扩展和串行扩展两大形式。早期的单片机应用系统以采用并行扩展为多，近期的单片机应用系统以采用串行扩展为多。外部扩展的器件可以有ROM、RAM、I/O口和其他一些功能器件，扩展器件大多是一些常规芯片，有典型的扩展应用电路，可根据规范化电路来构成能满足要求的应用系统。§8-1串行扩展概述一、串行扩展特点⑴最大程度发挥最小系统的资源功能。

2、原来由并行扩展占用的P0口、P2口资源，直接用于I/O口。⑵简化连接线路，缩小印板面积。⑶扩展性好，可简化系统的设计。⑷串行扩展的缺点:数据吞吐容量较小，信号传输速度较慢，但随着CPU芯片工作频率的提高，以及串行扩展芯片功能的增强，这些缺点将逐步淡化。1、一线制二、串行扩展方式分类一线制的典型代表为Dallas公司推出的单总线（1-wire）。2、二线制二线制的典型代表为philips公司推出的I2C总线（IntelIntegratedCircuitBUS）。三线制（不包括片选线）主要有两种：⑴由Motorala公司推出的SPI（SerialperipheralInte

3、rface）；⑵由NS公司推出的Microwire/PLUS。3、三线制SPI的时钟线是SCK，数据线MOSI（主发从收）、MOSO（主收从发），主从器件的MOSI和MOSO是同名端相连。由于该两类器件无法通过数据传输线寻址，因此，必须由MCUI/O线单独寻址，连到扩展器件的片选端CS（若只扩展一片，可将扩展芯片CS接地）。Microwire/PLUS的时钟线是SK，数据线为SI和SO，但SI、SO依照主器件的数据传送方向而定，主器件的SO与所有扩展器件数据输入端DI或SI相连；主器件的SI与所有扩展器件数据输出端DO或SO相连。4、80C51移位寄存器串行扩展80C5

4、1的UART(UniversalAsynohronousReceiver/Transmitter)有4种工作方式，其中方式0为同步移位寄存器工作方式，通过移位寄存方式，可将串行数据并行输出，也可以将并行数据串行输入。三、虚拟串行扩展概念用通用I/O口来模拟串行接口，构成虚拟的串行扩展接口。只要严格控制模拟同步信号，并满足串行同步数据传送的时序要求，就可满足串行数据传送的可靠性要求。§8-289C51移位寄存器串行扩展技术一、移位寄存器串行扩展方式80C51串行方式0时，串行口作为同步移位寄存器使用。TXD端（P3.1）发出移位脉冲，频率为fosc/12，RXD端（P3.

5、0）输入输出数据。1、80C51扩展并行输出口74LS164为串入并出移位寄存器，其中A、B为串行数据输入端，QA、QB、…、QH为并行数据输出端（QA为高位），CLK为同步时钟输入端，CLR为输出清0端。若不需将输出数据清0，则CLR端接Vcc。2、80C51扩展并行输入口74LS165为并入串出移位寄存器，A、B、…、H为并行输入端（A为高位），QH为串行数据输出端，SER为串行数据输入端，CLK为同步时钟输入端，S/L为预置控制端。S/L=0时，锁存并行输入数据；S/L=1时，可进行串行移位操作。80C51串行方式0归一化子程序：⑴单字节串行输出子程序⑵单字节串行

6、输入子程序⑶多字节串行输出子程序⑷多字节串行输入子程序二、串行方式0归一化子程序所谓归一化子程序，即通用或标准化操作子程序，将80C51串行方式0所有应用操作归纳成几个基本的输入输出子程序，并使这些标准子程序具有规范的入口条件和出口状态。应用时，只要设置相应的入口和出口，调用归一化子程序，就能达到串行输入输出的目的。80C51虚拟串行I/O口归一化子程序：⑴单字节虚拟串行输出子程序⑵单字节虚拟串行输入子程序⑶多字节虚拟串行输出子程序⑷多字节虚拟串行输入子程序三、80C51I/O虚拟串行接口利用80C51通用I/O口虚拟移位寄存器工作方式实现串行扩展，只需用任一通用I/O

7、口代替RXD和TXD，设为VRXD和VTXD。四、移位寄存器串行扩展应用80C51移位寄存器串行扩展应用，只需根据标准化的电路形式连接，设置好入口条件，然后调用串行方式0归一化子程序或虚拟串行接口归一化子程序，即可完成扩展应用。【例8-1】电路如图8-5所示，fosc=12MHz，要求发光二极管从左向右依次点亮，点亮时间为1秒，不断循环。设串行方式0归一化子程序已存在ROM中。解：PIOX1BITP1.0;定义PIOX1WORK:MOVA,#10000000B;置D7灯亮,其余暗LOOP:CLRPIOX1;74LS164输出全0,灯全暗L