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1、本章导读本章介绍MCS-51单片机最小应用系统与总线扩展，通过总线挂靠的方法，介绍了片外程序存储器和数据存储器扩展，包括大容量存储器扩展技术；并行I/O口的扩展，包括8255A可编程接口芯片的扩展技术。介绍了单片机系统各种可编程接口技术，显示器及键盘接口，A/D转换与D/A转换接口，以及接口的初始化编程和程序设计。第8章MCS-51系统扩展与接口7/28/20211MCS-51单片机原理与应用单片机最小系统是指在尽可能少的外部电路条件下,组成的一个可以独立工作的单片机系统,也称为单片机基本系统。1．单片机最小应用系统（1）8051最小应
2、用系统只要外加振荡和复位电路.由于只访问片内程序存储器,引脚要接高电平。P0～P3都可用作通用I/O。1.1 单片机概述 8.1最小应用系统与总线扩展7/28/20212MCS-51单片机原理与应用（2）8031最小应用系统除了外加振荡和复位电路外,必须扩展片外程序存储器, 引脚要接地,以访问片外程序存储器。P0作为复用的地址/数据总线,需要有两个“信号灯”来告诉CPU在P0口线上的是地址还是数据？地址锁存允许信号ALE连接到片外程序存储器的地址锁存控制端,以锁存P0口送出的低8位地址。高8位地址由P2提供。7/28/20213MCS-
3、51单片机原理与应用外部程序存储器选通信号连接到程序存储器的输出允许端,以控制程序存储器在单片机取指时将指令代码送上P0口。用户可使用的I/O口线只有P1和P3。7/28/20214MCS-51单片机原理与应用2．单片机总线扩展与地址锁存器总线是指信息传送的公共流通线。总线具有“串行发送,并行接收”的特点,每次只能有一个数据在总线上发送,但允许有多个单元接收总线上的数据,只要相应的接收门打开就可以了。整个扩展系统以单片机为核心,各外围部件挂靠在三总线上构成了较大规模的应用系统。7/28/20215MCS-51单片机原理与应用（1）地址总
4、线AB地址总线是单向的,传送的是CPU给存储单元或I/O的地址在ALE信号有效时将P0口的低8位地址A0～A7通过地址锁存器输出,而高8位地址A8～A15则由P2口输出,构成16位的地址总线。寻址范围为64KB,即0000H～FFFFH。但实际扩展的存储器容量不同,高位地址并不固定为8位,而是据需要从P2口中引出。7/28/20216MCS-51单片机原理与应用（2）数据总线DB数据总线是双向的,传送的是CPU与存储单元或I/O之间的数据。在、或信号有效时,将P0口的8位数据D0～D7通过数据总线来传送。CPU通过地址总线选中相应的数据
5、单元后,就可以通过数据总线收发选中的数据单元数据。（3）控制总线CBMCS-51控制总线传送的是CPU与存储单元或I/O之间的各种控制信号。对具体的一条信号线来说,其传送方向是单向的。7/28/20217MCS-51单片机原理与应用与总线扩展有关信号说明:①ALE为地址锁存选通信号,用以对低8位地址的锁存;②为片外程序存储器的读选通信号,用以取指;③为片外数据存储器和I/O口的读选通信号;④为片外数据存储器和I/O口的写选通信号。4）地址锁存器74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器,G为允许数据输入端,当G为高电平时,锁存器输出端Q
6、0～Q7状态与输入D0～D7状态相同（透明）;当G由高电平变为低电平时（下降沿）,输入端的数据就被锁存在7/28/20218MCS-51单片机原理与应用锁存器中,输入端数据变化不再影响Q端输出。当三态门的输出允许端为低电平时,三态门处于导通状态,允许Q端输出;当为高电平时,三态门处于高阻隔离状态,不允许Q端输出。7/28/20219MCS-51单片机原理与应用1．程序存储器EPROM引脚的三总线结构EPROM2764～27512的引脚呈三总线结构,可以方便地与MCS-51三总线扩展电路匹配而直接连接.EEPROM和SRAM芯片引脚也是呈
7、三总线结构芯片,存储容量M由地址数N决定:M=2N2764～27512地址数为13～16个,所以各芯片的存储容量分别为:8KB～64KB。8.2存储器的扩展 8.2.1程序存储器的扩展7/28/202110MCS-51单片机原理与应用7/28/202111MCS-51单片机原理与应用2．片外存储器的扩展方法EPROM的扩展可按存储器扩展方法进行,将三总线结构的存储器芯片引脚一一对应地与MCS-51三总线匹配连接。其中,（1）存储器芯片的所有地址线一一对应地与单片机的地址总线同名相连,用于对存储器芯片片内单元的寻址。（2）单片机剩余的高位
8、地址线作为地址译码,控制存储器芯片的片选端,用于芯片的选择。7/28/202112MCS-51单片机原理与应用如果采用单片机的每条剩余地址线直接与存储器芯片的片选端相连,称为线译码。如果单片机所有剩余的高位
