单片机IO口扩展.ppt

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1、单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。为此，应扩展其功能。89C51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展：ROM、RAM；定时/计数器；并行I/O口、串行口；中断系统扩展等。89C51单片机最小系统一、8951硬件最小系统对于片内有ROM型单片机，其自身可以构成最小系统该系统的资源如下：4KBROM，256BRAM；五源中断系统；两个十六位加一定时/计数器；一个全双工串行UART；四个并行I/O口。三总线的概念:地址总线——AB，P0口提供（A7~A0）；P2口提供（A15~A8），共16位。数

2、据总线——DB，P0口提供（D7~D0），共8位。控制总线——CB，ALE、、、、等。复习：存储器的扩展一、三总线的连接1、数据线的连接P0口的八位线承担此任，此时不用外接上拉电阻。2、地址线的连接P0口承担地址低八位线，A0~A7；P2口承担地址高八位线。A8~A15。注意：P0口线地址/数据分时复用，需用地址锁存器74LS373锁存地址。3、控制线的连接对存储器来讲控制线无非是：芯片的选通控制、读写控制。单片机与外部器件数据交换要遵循两个重要原则：一是，地址唯一性，一个单元一个地址。二是，同一时刻，CPU只能访问一个地址，即只能与一个

3、单元交换数据。不交换时，外部器件处于锁闭状态，对总线呈浮空状态。读/写：CPU向外部设备发出的读/写控制命令。EPROM：/OE/PSENSRAM：/WE/WR/OE/RD选通：CPU与器件交换数据或信息，需先发出选通信号/CE或/CS，以便选中芯片。二、存储器地址编码SRAM6116：“16”——2K×8b=2KB21×210=211即6116有11根地址线。地址空间：A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0最低地址：000000000000000H最高地址：１111111111107FFHMCS-51单片机寻址范围：64KB26

4、×210=216即16位地址线地址空间：A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0单片机×××××A10A9A8A7······A0611625=322KB上式中：“×”表示0或1。即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪2KB不能确定——地址浮动。只有限定A15······A11的取值才能确定6116在系统中的地址范围。如，P2.6=0，选中6116的/CS线。设P2.7P2.5P2.4P2.3假定全为1则:6116地址范围是B800H~BFFFH。同理，P27P25P24P23假定全为0则：6

5、116地址范围是0000H~07FFH；再设P27选中6116（设P26P25P24P23全为1）则：地址范围是7800H~7FFFH23=88KB可见：存储器芯片在系统中地址分布由两个因素决定：一是，芯片本身的地址线（与容量有关）二是，芯片选通信号的获得方式。扩展存储器时，总是让单片机低位地址与存储器芯片地址线相接；而让单片机剩余的高位地址线（在P2口）常作为片选信号线。这种方法对SRAM、EPROM、扩展I/O芯片、外设同样适用。P25=0时，选中2764；“64”8K×8b=23×210=213A15A14A13A12A11····

6、········A0§8-3并口的扩展方法并口扩展常用三种方法：1、利用TTL、CMOS集成电路来扩展2、利用单片机串口扩展3、利用可编程并行接口芯片来扩展一、利用TTL、CMOS集成电路来扩展1、用锁存器扩展简单的8位输出口8951P2.7P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0/WR74LS377/ED7Q7D6Q6D5Q5D4Q4D3Q3D2Q2D1Q1D0Q0/CP输出设备D7D6D5D4D3D2D1D074LS377为8D锁存器，八入八出，一时钟CP，一锁存允许/E。/E=0时，CP的上升沿，输入数据并锁

7、存。MOVDPTR，#7FFFH；指向74LS377MOVA，#data；取输出的数据MOVX@DPTR，A；通过74LS377送出数据P2.7接/E，所以，74LS377的口地址为7FFFH。P0口是数据总线口，作I/O口用时只能分时使用，为此，输出数据时需要锁存。2、用锁存器扩展简单的八位输入口外设与单片机在传输数据速度上存在着一定的差异，为了保证数据能被单片机正确地接收，应采取以下电路：输入设备STBIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN08951P2.6P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.074L

8、S373GQ7D7Q6D6Q5D5Q4D4Q3D3Q2D2Q1D1Q0D0在STB的下降沿,将数据锁存入74LS373/E控制着74LS373的输出,由P2.6和/RD相或控制,所以,74LS