第8章_MCS-51单片机的系统扩展技术ppt课件.ppt

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1、第8章MCS-51单片机的系统扩展技术由于MCS-51单片机片内的ROM和RAM容量、并行I/O端口、串行口、定时器及中断源等资源有限，且相对多的芯片内部没有集成A/D和D/A等功能芯片。在实际应用中经常要考虑人机接口、参数检测、系统监控、报警等需要，会出现内部资源不够用的情况。因此系统扩展是单片机应用系统设计时经常遇到的问题。系统扩展问题，内容主要有外部存储器的扩展和I/O接口部件的扩展。128.1概述51系列单片机有很强的外部扩展能力。外部扩展可分为并行扩展和串行扩展两大形式。早期的单片机应用系统以采用并行扩展为多，近期的单片机应用系统以采用串行扩展为多。外部扩展的器件可以有

2、ROM、RAM、I/O口和其他一些功能器件，扩展器件大多是一些常规芯片，有典型的扩展应用电路，可根据规范化电路来构成能满足要求的应用系统。3MCS-51单片机的最小应用系统维持单片机运行的最基本的配置系统，构成单片机最小应用系统。对于8051、8751和8951等片内有RAM、EPROM或FlashROM等的系统来讲，单片机与晶振电路及开关、电阻、电容等构成的复位电路组成单片机最小应用系统。对于不带片内ROM的单片机如8031，需要在片外扩展ROM之后才能构成最小系统。4MCS-51单片机的最小应用系统58.2MCS-51并行扩展概述单片机并行扩展时外部引线分为三组总线：数据线、

3、地址线、控制线。系统扩展就是将需要的外部资源挂接到这三组总线上，使其能够与CPU正确通信，完成数据交换。68.2MCS-51并行扩展概述78.2MCS-51并行扩展概述8MCS-51单片机系统地址分配在单片微机应用系统中，为了唯一地选择片外某一存储单元或I/O端口，需要进行二次选择。一是必须先找到该存储单元或I/O端口所在的芯片，称为“片选”，二是通过对芯片本身所具有的地址线进行译码，然后确定唯一的存储单元或I/O端口，称为“字选”。“片选”保证每次读或写时，只选中某一片存储器芯片或I/O接口芯片。常用的方法有“线选法”和“译码法”。9MCS-51单片机系统地址分配地址线的连接：

4、1.低位地址线片内选址(字选）2.高位地址线选择芯片(片选)10线选法利用单片机高位地址总线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号，即将P2口的某一根地址线与扩展芯片的片选引脚直接相连，该地址线为低电平时，选中该芯片。11线选法A11A12A13A14A15CSD0--D7A0--A10地址总线（3）（4）（5）RAM2KB（1）（2）CSCSCSCS数据总线RAM2KBRAM2KBRAM2KBRAM2KB12线选法优点：电路简单，不需其他外围器件，体积小，成本低。缺点：可寻址的器件数目受到限制；各外围器件的地址空间不连续，不能充分利用存储空间，每一个存储单元的地址不唯一，

5、这会给程序设计带来一些不方便。所以线选法一般只用于不太复杂的系统中，复杂系统一般采用译码法实现。13译码法利用译码器对单片机的某些高位地址线进行译码，其译码输出作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号。译码法是一种最常用的存储器地址分配的方法，这种方法存储空间连续，能有效地利用存储器空间，适用于大容量多芯片的存储器扩展。14译码法15译码法单片机扩展4片4KB的存储器芯片M1-M4ⅣA11A0…A12M1A11A0…M2A11A0…A11A0…M3A11A0…ABCG1A13A14A1574138M4161718地址锁存常用锁存器芯片有:74LS373、8282、74LS57

6、3等。1.锁存器74LS373：带有三态门的8D锁存器。192021存储器扩展存储器是计算机系统中的记忆装置，用来存放要运行的程序和程序运行所需要的数据。单片机系统扩展的存储器通常使用半导体存储器，根据用途可以分为程序存储器（一般用ROM）和数据存储器（一般用RAM）两种类型。228.4程序存储器ROM扩展（1）掩膜ROM（2）可编程ROM（PROM）（3）EPROM电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。（4）E2PROM（EEPROM）读写操作与RAM几乎没有什么差别，只是写入的速度慢一些。但断电后能够保存信息。（5）FlashROM又称闪烁存储器，简称闪存。234.2.1程

7、序存储器ROM扩展24258.5读写存储器RAM扩展静态RAM典型型号有:6116、6264、62128、62256。268.5.2读写片外RAM操作时序278.5.2读写片外RAM操作时序288.5.2读写片外RAM操作时序298.5.3典型RAM扩展电路308.5.3典型RAM扩展电路318.6RAM和EPROM的综合扩展扩展2片8KB的RAM和2片8KB的EPROM。RAM选6264，EPROM选2764。各芯片地址空间分配控制信号及片选信号328.6RAM和EPROM的综