单片机应用教学课件 作者 教学演示第6章.ppt

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1、单片机应用第六章单片机系统扩展课程描述：基本的单片机应用系统在实际应用中往往不能满足实际测控的要求，在系统设计时要解决系统扩展的一系列问题。单片机的系统扩展主要有程序存储器(ROM)扩展、数据存储器(RAM)扩展以及I/O口的扩展。51系列单片机有很强的扩展功能，有丰富的外围扩展电路、扩展芯片和扩展方法。本章将详细地讨论单片机的各种扩展电路、芯片和各种扩展方法。第六章单片机系统扩展▲掌握程序存储器的扩展方法▲掌握数据存储器的扩展方法▲掌握输入/输出（I/O）口的扩展方法▲熟练进行程序存储器的扩展▲熟练进行数据存储器的扩展▲熟练进行输入/输出口的扩展知识点及技能点实训任务

2、六控制信号灯及编程I/O口6.1扩展程序存储器6.2扩展数据存储器6.3扩展并行I/O口重点和难点讨论本章小结作业及练习主要内容6.1扩展程序存储器6.1.1程序存储器概述在进行单片机应用系统设计时，首先考虑的就是存储器的扩展，包括程序存储器和数据存储器，其次是I/O口的扩展。单片机中程序存储器空间和数据存储器的空间是相互独立的。程序存储器的寻址空间是64KB(0000H～FFFFH)。表6.1MCS-51系列单片机片内程序存储器一览表单片机型号片内程序存储器类型容量/B8031无—8051ROM4K8751EPROM4K8951Flash4K6.1.2扩展程序存储器E

3、PROM紫外线擦除、电可编程只读存储器EPROM是国内用得较多的程序存储器。EPROM芯片上有一个玻璃窗口，在一定的紫外线光线照射下，存储器中的各位信息均变l，即处于擦除状态。擦除干净的EPROM可以通过编程器将应用程序固化到芯片中。实例6.1在8031单片机上扩展4KBEPROM程序存储器。(1)选择芯片。选用8031单片机，内部无ROM区，无论程序长短都必须扩展程序存储器（目前较少这样使用，但扩展方法比较典型、实用）。6.1扩展程序存储器(2)硬件电路图。8031单片机扩展一片2732程序存储器电路如图6.1所示。6.1扩展程序存储器图6.1扩展2732EPROM电

4、路(3)芯片说明。①74LS373。74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器，由于片机的三总线结构中，数据线与地址线的低8位共用P0口，因此必须用地址锁存器将地址信号和数据信号区分开。74LS373的锁存控制端G直接与单片机的锁存控制信号ALE相连，在ALE的下降沿锁存低8位地址。②EPROM2732。EPROM2732的容量为4K×8位。4K表示有4×1024（22×210=212）个存储单元，8位表示每个单元存储数据的宽度是8位。前者确定了地址线的位数是12位（A0～A11），后者确定了数据线的位数是8位（O0～O7）。目前，除了串行存储器之外，一般情况下，我们使

5、用的都是8位数据存储器。2732采用单一+5V供电，最大静态工作电流为100mA，维持电流为35mA，读出时间最大为250ns。2732的封装形式为DIP24，管脚如图6.2所示。6.1扩展程序存储器图6.2EPROM2732管脚6.1扩展程序存储器其中，A0～All为地址线；00～07为数据线；CE/VPP为片选线；OE/VPP为输出允许/编程高压。除了12条地址线和8条数据线之外，CE为片选线，低电平有效。也就是说，只有当为低电平时，2732才被选中，否则，2732不工作。OE/VPP为双功能管脚，当2732用作程序存储器时，其功能是允许读数据出来；当对EPROM编

6、程时，该管脚用于高电压输入，不同生产厂家的芯片编程电压也有所不同。当我们把它作为程序存储器使用时，不必关心其编程电压。6.1扩展程序存储器(4)扩展总线的产生。一般的CPU，像INTEL8086/8088、Z80等，都有单独的地址总线、数据总线和控制总线，而MCS-51系列单片机由于受管脚的限制，数据线与地址线是复用的，为了将它们分离开来，必须在单片机外部增加地址锁存器，构成与一般CPU相类似的三总线结构。(5)连线说明：①地址线。单片机扩展片外存储器时，地址是由P0和P2口提供的。图6.2中，2732的12条地址线（A0～A11）中，低8位A0～A7通过锁存器74LS

7、373与P0口连接，高4位A8～A11直接与P2口的P2.0～P2.3连接，P2口本身有锁存功能。注意，锁存器的锁存使能端G必须和单片机的ALE管脚相连。6.1扩展程序存储器②数据线。2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。因此，P0口是一个分时复用的地址/数据线。③控制线。CPU执行2732中存放的程序指令时，取指阶段就是对2732进行读操作。注意，CPU对EPROM只能进行读操作，不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线实现的。2732控制线的连接有以下几条：：直接接地。由于系统中只扩展了一个程序存储器芯片，因