第六章单片机应用系统扩展设计ppt课件.ppt

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1、第6章单片机应用系统扩展设计6.1单片机扩展的基本概念6.2存储器的扩展6.3I/O接口扩展电路设计6.1.1MCS-51单片机最小应用系统图6‑1.18051/8751最小应用系统6.1单片机扩展的基本6.1.2、扩展使用的三总线地址总线:P0-低8位P2-高8位数据总线:P0控制总线:RD、WR、ALE、PSEN(读、写、地址锁存允许、外程序存储器读选通)6.2.1程序存储器的扩展及取指过程图6-1MCS-51外扩程序存储器结构图6.2MCS-51单片机存储器的扩展1.程序存储器的一般连接方式图6-28031扩展一

2、片2732电路图6.2.2随机读写存储器RAM的扩展数据存储器一般采用RAM芯片,这种存储器在电源关断后,存储的数据将全部丢失。RAM器件有两大类:动态RAM(DRAM),一般容量较大,易受干扰,使用略复杂。静态RAM(SRAM),在工业现场常使用SRAM。1.RAM存储器的连接DB0~nAB0~ND0~nA0~NABN+xCSR/WR/W微型机存储器存储器与微型机三总线的连接:1)数据线D0~n连接数据总线DB0~n2)地址线A0~N连接地址总线低位AB0~N。3)片选线CS连接地址总线高位ABN+x。4)读写线OE

3、、WE(R/W)连接读写控制线RD、WR。2.地址锁存器的原理3.地址锁存器芯片74LS373与74LS573只是引脚布置的不同。74LS273的11脚G逻辑与以上相反。单片机复用总线结构,数据与地址分时共用一组总线。ALE地址锁存地址锁存地址输出数据有效地址输出数据有效AD0~n数据采样数据采样R/W单片机AD0~7ALER/WD0~7A0~7R/W存储器DiQiG地址锁存器AD8~nA8~n4.62128与MCS51的连接6.2.3只读存储器ROM的扩展工作时,ROM中的信息只能读出,要用特殊方式写入(固化信息),

4、失电后可保持信息不丢失。1.掩膜ROM:不可改写ROM由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用掩膜工艺写入信息,用户只可读。2.PROM:可编程ROM用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连,当加入写脉冲,某些存储单元熔丝熔断,信息永久写入,不可再次改写。3.EPROM:可光擦除PROM用户可以多次编程。编程加写脉冲后,某些存储单元的PN结表面形成浮动栅,阻挡通路,实现信息写入。用紫外线照射可驱散浮动栅,原有信息全部擦除,便可再次改写。4.EEPROM:可电擦除PROM既可全片擦除也可字节擦除,可在线擦除信息,又能

5、失电保存信息,具备RAM、ROM的优点。但写入时间较长。27xx的引脚1.只读存储器ROM的扩展2.27128与MCS51的连接与RAM的不同点:只有一片ROM时,CE可以接地OE接PSEN3.MCS51同时扩展ROM和RAM6.2.4数据存储器的扩展图6-38051扩展一片6116电路图1.数据存储器一般的扩展方法a.线选法 微型机剩余高位地址总线直接连接各存储器片选线。b.译码片选法 微型机剩余高位地址总线通过地址译码器输出片选信号。多片存储器芯片组成大容量存储器连接常用片选方法。a.线选法P2.7P2.6P2.5

6、P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ:1100000000000000=C000H~1101111111111111~DFFFHⅡ:1010000000000000=A000H~1011111111111111~BFFFHⅢ:0110000000000000~0111111111111111=6000H~7FFFH图6-4线选法电路b.译码片选法3-8地址译码器:74LS138Y0、Y1、Y2分别连接三片存储器的片选端CE1、CE2、CE3各片存储器芯片分配地址:AB13AB14A

7、B15+5VAY0BY1CY2G1…G2A.BY774LS138CE1CE2CE3Ⅰ:0000H~1FFFHⅡ:2000H~3FFFHⅢ:4000H~5FFFH图6-5译码器引脚图图6-674LS139译码电路6.2.5扩展电路工作原理1.从片外程序区读指令过程2.片外数据区读数过程6.3I/O接口扩展电路设计8255可编程并行I/O接口扩展二.8155可编程I/O接口扩展三.串行口扩展I/O接口6.3.1简单I/O口的扩展图6-8简单I/O接口扩展电路6.3.2可编程I/O口的扩展(a)引脚定义(b)内部功能结构图6

8、-88255内部结构及引脚(1)接口线PA0~PA7、PB0~PB7、PC0~PC7共24条端线。3个口皆为锁存/缓冲寄存器,A口、B口有锁存功能,C口无锁存功能。A、B、C3口的工作方式由程序设置。(2)数据线8255是8位芯片,有8位数据线D0~D7。数据线接于8051的P0接口,(3)控制线控制线控制8255的读RD:、写W

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