单片机存储器和并口扩展ppt课件.ppt

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1、第五章存储器和并口扩展引言片内的资源如不满足需要，需外扩存储器和I/O功能部件：系统扩展问题，内容主要有：(1)外部存储器的扩展（外部存储器又分为外部程序存储器和外部数据存储器）(2)I/O接口部件的扩展图5.1单片机最小系统图5.2设备扩展示意图按其功能通常把系统总线分为三组：1.地址总线（AdressBus,简写AB）:A0-A152.数据总线(DataBus，简写DB):D0-D73.控制总线（ControlBus，简写CB）/PSEN访问代码空间/WR/RD访问数据空间MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为64KB系统扩

2、展结构如下图:图5.3三总线示意图某一时刻，只允许有一个发言者，但可以有多个听众。总线没有记忆能力，信息只能在有限的时间内停留。听众的多少取决于总线的驱动能力。单片机工作特点在计算机系统中，数据发送方可称为发言者，数据接收方可称为听众。某些单元永远是听众，而某些单元有时是听众，有时是发言者。总线是由导线构成的，在总线上的信息是由数据输出方输出的逻辑电平，导线的性质决定了在总线上各点的逻辑电平是一致的；如果同一时刻有多个设备试图向总线输出信号，势必会造成总线逻辑电平的混乱，影响信号的正确传输；同一时刻所有连接在总线上的数据接收设备都会根据总线逻

3、辑电平得到相同的信号输入；1、某一时刻，只允许有一个发言者，但可以有多个听众总线由导线构成，它永远保持当前输出设备正在输出的逻辑电平，而无法记录当前时刻之前的任何逻辑电平信息；信息在总线上停留的时间，取决于当前输出设备输出信息的持续时间，这一时间一般来说都是很短的；2、总线没有记忆能力，信息只能在有限的时间内停留当总线保持逻辑高电平或逻辑低电平时，所有连接到总线上的信息接收设备都会消耗功率，总线电平的提供者必须要有足够的驱动能力来满足这些功率的消耗；一个总线上能够连接多少接收设备，取决于该总线保持逻辑电平的能力，即总线的驱动能力；3、听众的多

4、少取决于总线的驱动能力1、听众必须具有记忆能力，即具有锁存功能；计算机总线的工作原理要求由于总线没有记忆能力，而且信号维持时间很短，对于需要总线信号维持时间较长的设备，必须要自行添加锁存器，使得信号能够在脱离总线的情况下被单独的保存；最常用的锁存器就是D触发器；总线上某一时刻只允许有一个发言者，否则会造成逻辑混乱；2、发言者必须首先获得发言权；总线上往往又存在很多设备，其中信息发送设备也不止一个；此时就必须要在每个信息发送设备与总线之间添加三态门作为输入缓冲，利用三态门的开启使某个设备获得发言权。计算机中的两个重要概念输出锁存：采用锁存器使听

5、众具有记忆能力。输入缓冲：采用三态门，将发言者接入总线。小结：在计算机系统中输出锁存和输入缓冲有何作用？MCS-51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线，见图5-5。MCS-51单片机系统扩展的关键问题图5.5地址锁存器一般采用74LS373，采用74LS373的地址总线的扩展电路如下图。5－31、以P0口作为低8位地址/数据总线。2、以P2口的口线作高位地址线。3、控制信号线。*使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。*以/PSEN信号作为扩展程序

6、存储器的读选通信号。*以/EA信号作为内外程序存储器的选择控制信号。*由/RD和/WR信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1口和P3口的部分口线。5.1.1存储器分类、常用存储芯片及其选择半导体存储器的分类如图，按使用功能可分为两大类：随机存取存储器(RandomAccessMemory)，简称RAM;只读存储器(ReadOnlyMemory)，简称ROM。5.1.1存储器分类、常用存储芯片及其选择ROM用于存放固定程序和

7、常数，在使用过程中，只能读出存储的信息而不能随机写入，掉电后存储的信息不会丢失。ROM可以分为以下几种：掩膜ROM（MASKROM）：其中的信息是在芯片制造时由厂家写入的，一旦写入就不能再更改，而只能读出。5.1.1存储器分类、常用存储芯片及其选择可编程ROM（OneTimeProgramableROM）：在出厂时，ROM里面未写入信息，用户可以根据需要采用一定设备将程序和数据写入ROM中，一且写入就不能再更改，不能满足用户需要修改程序的要求。与ROM一样，它适合于大批量使用。5.1.1存储器分类、常用存储芯片及其选择可擦除PROM(Eras

8、ableProgrammableROM)。EPROM在出厂时是未编程的，用户可以对其进行编程。若EPROM中写入的信息有错或需修改，则可先用紫外线光对准芯片上的石英