单片机原理及其应用课件第七章.ppt

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1、单片机原理及其应用(PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocomputer)1第1章概述第2章MCS-51单片机硬件结构第3章MCS-51寻址方式和指令系统第4章MCS-51汇编程序设计第5章中断系统第6章定时器/计数器及串行口第7章存储器扩展第8章接口电路扩展第9章应用举例2第7章MCS-51单片机系统扩展技术7.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.2存储器地址空间分配7.3程序存储器扩展技术7.4数据存储器扩展技术7.5存储器混合扩展技术7.6E2PROM的扩展技

2、术7.7输入/输出口扩展技术37.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.1.1MCS-51单片机最小应用系统7.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能47.1.1MCS-51单片机最小应用系统1．8051/8751最小应用系统（如图7-1所示）。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点是：（1）全部I/O口线均可供用户使用。（2）内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。（3）应用系统开发具有特殊性。图7-18051/8751最小应用系统52．8031最小应用系统8031片内无程序存

3、储器，其最小应用系统应在片外扩展EPROM。图7-2为用8031外接程序存储器构成的最小系统。图7-28031最小应用系统PSEN67.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能1．MCS-51单片机的片外总线结构MCS-51单片机片外引脚可以构成如图7-3所示的三总线结构：所有外部芯片都通过这三组总线进行扩展。图7-3MCS-51系统扩展哈佛结构：程序存储器与数据存储器空间独立冯·诺伊曼结构（普林斯顿结构）：程序存储器与数据存储器空间合用7图7-48031单片机总线构造2.构造系统总线8（1）P0口作为低8位地址/数

4、据总线（2）P2口作为高8位地址总线图7-5地址总线扩展9（3）控制总线ALE:低8位地址锁存信号/PSEN:程序存储器读信号/EA:内/外部程序存储器选择信号/RD:外部数据存储器读信号/WR:外部数据存储器写信号103．MCS-51单片机的系统扩展能力*当系统要大量配置外围设备(扩展较多的I/O口)时，将占去大量的RAM地址。*串行扩展技术：用并行3总线扩展是单片机应用中的主要方法。但是，扩展时，连线多，器件占据电路板空间较大。串行接口器件体积小，连线少（3－4根），可以简化器件的连接。串行接口有三线的SPI,

5、双线的I2C。*当应用系统存储扩展容量或扩展I/O口地址超过单片机地址总线范围时，可用换体法解决。如图7-6所示。11图7-6用I/O线来控制片外存储器换体32kB32kB32kB32kBP2.7P1.01Y01Y11Y21Y31A1B1G127.2存储器地址空间分配7.2.1存储器读写控制EPROM:只读，读引脚/OE通常接/PSEN。RAM:可读可写，读引脚/OE接/RD,写引脚/WE接/WR。7.2.2存储器地址空间分配扩展多片存储器、I/O接口：区分各个存储器芯片和接口芯片是单片机扩展应用时要解决的问题。存

6、储空间的分配，使一个存储单元对应一个地址,把ROM、RAM、I/O分配在不同的地址范围。131）线选法扩展存储器线选法：直接用高位地址作为存储器（I/O芯片）的片选信号。把选中的地址线与存储器的片选端相连即可。优点：电路简单、不用地址译码芯片。缺点：可寻址的器件数目受限、地址空间不连续、存储单元地址不唯一，只用于简单的系统。单个存储器芯片容量小于存储空间容量时，选存储单元分为选片和选片内单元两种选择。通常用地址高位选片子(片选)，地址低位作片内单元选择。片选信号是对地址总线进行译码获得的。译码方法有:线(性)选法和

7、(地址)译码法两种形式。14某单片机系统需扩展8KB的EPROM(2732×2),4KB的RAM(6116×2)。地址连线见下图。图7-7线选法举例2732有12根地址线，6116有11根地址线，连接低位地址。各片片选端接分别接高四位地址。15地址范围确定P2.7P2.02732(1):0111-000000000000(7000H)0111-111111111111(7FFFH)P2.6P2.02732(2):1011-000000000000(B000H)1011-111111111111(BFFFH)P2.4

8、P2.06116(1):1110-000000000000(E000H)1110-011111111111(E7FFH)P2.4P2.06116(1):1110-100000000000(E800H)1110-111111111111(EFFFH)6116(2):(D000H~D7FFH)(D800H~DFFFH)162）译码法扩展存储器用译码器对高位地址进