单片机应用系统设计课件

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1、6.1外部扩展资源和扩展编址技术概述6.2并行I/O口扩展6.3大容量闪速存储器Flash的扩展6.4单片机系统中的键盘接口技术6.5单片机系统中的LED数码显示器6.6单片机系统中的LCD液晶显示器6.7日历时钟接口芯片及应用6.8单片机数据采集系统6.9I2C总线接口电路EEPROM及应用6.10RS-232C和RS-485/422通信接口本章小结6.1外部扩展资源和扩展编址技术概述6.1.1单片机外部扩展资源分类单片机外部扩展资源包含有：外部RAM/ROM、键盘、显示、A/D、D/A、I/O扩展、中断扩

2、展、串行通信、总线驱动、电源监控、看门狗等一些最基本的模块，它们都是大多数单片机应用系统必不可少的关键部分。1.外部程序存储器ROM当单片机内部程序存储器ROM容量无法满足应用系统要求时，需要在外部进行扩展。2.外部数据存储器RAM由于单片机的内部数据存储器容量较小，在需要大量数据缓冲的单片机应用系统中（如语音系统、商场收费POS）仍然需要在外部扩展数据存储器。外部数据存储器有SRAM、FlashEEPROM3.并行I/O口资源扩展在较为复杂的控制系统（尤其是工业控制系统，如可编程控制器）中，经常需要扩展I/

3、O口。常用的I/O接口芯片有74HC系列锁存器/寄存器、8255和8155等。4.键盘和显示器键盘和显示器提供了用户与单片机应用系统之间的人机界面，用户通过键盘向单片机系统输入数据或程序，而通过显示器用户可以了解单片机系统的运行状态。5.串行通信接口单片机通常都提供了一个串行通信接口，且信号为TTL电平，为了方便单片机系统与PC机、打印机、外设等接口，往往需要扩展通用的RS-232通信接口。为了实现远距离通信，还要扩展RS-485通信接口。常用的RS-232接口芯片为MAX232，常用的RS-485接口芯片为

4、MAX485。当单片机系统需要更多的串行通信接口时，可以通过串行口芯片扩展，常用的串行口芯片有8251、8250、16C554等。6.模数转换A/DA/D转换接口将外设输入的模拟量转换为计算机使用的数字量，常用的A/D转换芯片有ADC0808/0809、ADC0816/0817、ADC1140、ADC71/76、AD574A等。7.数模转换D/AD/A转换接口将计算机的数字量转换为外设使用的模拟量，常用的D/A转换芯片有DAC0832、DA7520、DAC1208、DAC1230等。8.电源监控和硬件看门狗在

5、电源不稳定或有强大的干扰源时，系统经常会出现“程序跑飞”等异常情况，给系统的开发和实际应用带来了极大的不便，严重时会使系统瘫痪，甚至发生工业事故。为此需要使用专用的电源监控复位芯片，人们常把此类电路称为硬件看门狗，当系统电压下降和“程序跑飞”时，它能发出复位信号，保证系统正常工作。常用的电源监控复位芯片有CSI24C161、DS1232、X5045等。9.硬件日历时钟由单片机构成的大多数计费、计时系统中，日期和时间是数据库中的一个重要参数，为此需要在单片机系统中扩展日历时钟芯片。常用的日历时钟接口电路有DS1

6、302、DS12887等。单片机系统是指以单片机为核心，根据其应用目标扩展相关的外围电路所构成的硬件系统，外部扩展是和应用紧密联系的。本章只是对单片机系统中常用资源扩展和流行接口加以论述。6.1.2单片机系统扩展结构与编址技术当扩展数据存储器或程序存储器时，必须用到P0口和P2口。P0－用作数据线和低位地址线P2－用作高位地址线还需要控制线:ALE－地址锁存信号WR－写信号RD－读信号以MOVXDPTR,A为例了解一下过程：假定DPTR=0x1234,A=0x55在第1个机器周期：P0=0x34－用作低位地址

7、线P2=0x12－用作高位地址线地址锁存器把P0数据锁存。在第2个机器周期：P0=0x55－用作数据线P2=0x12－用作高位地址线下图是扩展2KRAM的原理图。下图是扩展2KRAM的原理图。关于芯片引脚的说明：Ai:表示地址，一般都接P0的锁存输出或接P2Di:数据线，只能直接在P0口。CS,CE:片选线。按地址线的接法。OE,RD:接P3.7引脚WE,WR:接P3.6引脚使用P0和P2作外部扩展时要注意：1)P0口、P2口、P3.6、P3.7不能作为I/O口使用2)如果使用P2口的全部8位口线，再加上P0

8、口提供的低8位地址，便可形成完整的16位地址总线，使单片机系统的寻址范围达到64KB。3)但实际应用系统中，高位地址线并不固定为8位，需要用几位就从P2口中引出几条口线。外部资源地址的确定当A11＝0时选中该芯片所以其地址范围为：1111000000000000–1111011111111111即：0xF000-0xF7FF其实只要A11为0，不管其他值为多少均能访问U5！！！所以0xF700，0x