MCS-51单片机系统扩展技术课件.pptx

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1、第八章单片机系统扩展8.1外部总线的扩展知识目标掌握MCS-51的三总线结构熟悉常用的锁存器芯片单片机最小系统电源电路复位电路振荡电路一、MCS-51系列单片机的片外总线结构MCS-51系列单片机具有很强的外部扩展功能。其外部扩展都是通过三总线进行的。1、地址总线（AB）地址总线用于传送单片机输出的地址信号，宽度为16位，P0口经锁存器提供低8位地址，锁存信号是由CPU的ALE引脚提供的；P2口提供高8位地址。2、数据总线（DB）数据总线是由P0口提供的，宽度为8位。3、控制总线（CB）控制总线实际上是CPU输出的一组

2、控制信号。MCS-51单片机通过三总线扩展外部设备的总体结构图RD——片外数据存储器读信号。PSEN——片外程序存储器读信号。ALE——地址锁存信号，实现对低8位地址的锁存。WR——片外数据存储器写信号。数据传送:由数据总线DB（D0～D7）完成；D0～D7由P0口提供单元寻址:由地址总线AB（A0～A15）完成；低8位地址线A0～A7由P0口提供高8位地址线A8～A15由P2口提供。交互握手:由控制总线CB完成。输入输出CPDQH↑HHH↑LLHL×不变L××L二、单片机总线锁存器74273（带清除的8D锁存器）74

3、273是8D锁存器，内部有8个相同的D触发器，D0～D7为其D输人端；Q0～Q7为其Q输出端；CP为门控端；MR为清零端；加上电源端Vcc和接地端GND，共20个引脚。二、单片机总线锁存器74373(是8D三态同相锁存器）74373是8D三态同相锁存器，内部有8个相同的D触发器，D0～D7为其D输人端；Q0～Q7为其Q输出端；G为门控端；OE为输出允许端；加上电源端Vcc和接地端GND，共20个引脚。输入输出OEGDQLHHHLHLLLL×不变H××高阻典型应用电路G为数据输入控制端：G=1，锁存器输出状态(1Q～8Q

4、)同输入状态(1D～8D)；G由“1”变“0”时，数据存入锁存器中。ALE=1，P0地址有效ALE=0，P0地址锁存P0出现数据典型应用电路G接高电平，门控始终有效；从D0～D7输入的信号能直达Q0～Q7输出缓冲器待命；由80C51的RD和P2.7（一般用P2.0～P2.7为宜）经过或门与74373OE端相连。二、单片机总线锁存器7437774377为带有输出允许控制的8D触发器。D0～D7为8个D触发器的D输人端；Q0～Q7是8个D触发器的Q输出端；时钟脉冲输入端CLK，上升沿触发，8D共用；OE为输出允许端，低电平

5、有效。当74377OE端为低电平,且CLK端有正脉冲时，在正脉冲的上升沿，D端信号被锁存，从相应的Q端输出。输入输出OECLKDQL××不变L1lL00×0×不变典型应用电路80C51单片机的WR和P2.5分别与74377CLK端和输出允许端OE相接。P2.5决定74377地址为DFFFH。8282是带有三态门的八D锁存器，当使能信号线OE为低电平时，三态门处于导通状态，允许1Q-8Q输出到OUT1-OUT8，当OE端为高电平时，输出三态门断开，输出线OUT1-OUT8处于浮空状态。当用8282作为地址锁存器时，它的S

6、TB可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连，在ALE下降沿进行地址锁存。二、单片机总线锁存器8282第八章单片机系统扩展8.2存储器扩展知识目标掌握程序存储器的扩展方法掌握数据存储器的扩展方法存储器是计算机系统中的记忆装置，用来存放要运行的程序和程序运行所需要的数据。单片机系统扩展的存储器可分为程序存储器和数据存储器两种类型。MCS-51单片机对外部存储器的扩展应考虑的问题：（1）选择合适类型的存储器芯片只读存储器用于固化程序和常数。可分为掩膜ROM、可编程PROM、紫外线可擦除EPROM和电可擦除E2PROM几种。

7、若所设计的系统是小批量生产或开发产品，则建议使用EPROM和E2PROM；若为成熟的大批量产品，则应采用PROM或掩膜ROM。随机存取存储器常用来存取实时数据、变量和运算结果。可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两类。此外，还可以选择OTPROM、Flash存储器、FRAM、NVSRAM、用于多处理机系统的DSRAM（双端口RAM）等。（2）选择合适的存储容量在MCS-51应用系统所需存储容量不变的前提下，若所选存储器本身存储容量越大，则所用芯片数量就越少，所需的地址译码电路就越简单。（3）合理分配存储

8、器地址空间的分配存储器的地址空间的分配必须满足存储器本身的存储容量，否则会造成存储器硬件资源的浪费。（4）合理选择地址译码方式可根据实际应用系统的具体情况选择线选法、全地址译码法、部分地址译码法等地址译码方式。a.线选法直接以系统空闲的高位地址线作为芯片的片选信号。优点是简单明了，无须另外增加电路，缺点是寻址范围不惟一，地址空间没