第6章单片机系统扩展ppt课件.ppt

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1、第6章单片机系统的输入/输出与扩展6.1输入／输出信息的传送方式6.2外部扩展概述6.3单片机外部存储器并行扩展6.4可编程并行接口芯片8255A与8155SuZhouVocationalUniversity教学目的与要求：输入输出信息的传送方式；并行扩展与串行扩展；程序、数据存储器的扩展方式、并行扩展芯片的使用。教学难（重）点：系统扩展的方式方法，扩展芯片8255。教学方法：讲授教学手段：传统方式、多媒体方式SuZhouVocationalUniversity6.1输入／输出信息的传送方式6.1.1输入／输出的概念单片机常用的输出设

2、备有：显示器、指示灯、微型打印机等。6.1.2输入／输出信息种类计算机与输入／输出设备之间交换信息，有三种信息形式：数据信息、控制信息和状态信息。6.1.3输入／输出设备与CPU的连接计算机的CPU与外设，并不直接相连，而是通过接口电路进行连接。它们的连接关系如图6-1所示。SuZhouVocationalUniversity图6-1CPU与外设的连接图SuZhouVocationalUniversity1、锁存功能接口电路用数据锁存器，解决双方速度匹配问题。2、隔离作用CPU既可以与存储器交换数据，也可以与任一外设交换数据。但任一时刻

3、，只能与其中的一个设备交换数据。3、变换作用当外设的电平幅度不符合计算机的要求时，需要接口电路进行电平转换。4、联络作用只有在外设准备就绪时，才能与CPU交换数据，既可避免出错，又可提高CPU的工作效率。外设准备就绪状态，通过接口电路与计算机进行联系。因此，接口电路必须具有联络作用。SuZhouVocationalUniversity6.1.4CPU对外设的两种编址方式1、端口与主存储器单元统一编址统一编址，把主存储器的一部分地址空间分给端口，把每一个端口作为一个存储单元。2、端口单独编址对端口单独编址时，端口不占主存地址空间，但必须设

4、置专门的输入／输出指令访问端口。SuZhouVocationalUniversity6.1.5CPU与外设之间的数据传送方式CPU与外设之间的数据传送方式通常有以下3种方式：无条件传送方式、查询方式和中断方式。1、无条件传送方式2、查询传送方式（如图6-2）3、中断传送方式SuZhouVocationalUniversity图6-2查询方式流程图SuZhouVocationalUniversity6.2外部扩展概述6.2.1单片机系统扩展的内容与方法1．单片机的三总线结构（图6-3）图6-3单片机的三总线结构SuZhouVocation

5、alUniversity2．系统扩展的内容与方法(1)系统的扩展一般有以下几方面的内容：①外部程序存储器的扩展。②外部数据存储器的扩展。③输入/输出接口的扩展。④管理功能器件的扩展(如定时器/计数器、键盘/显示器、中断优先级编码器等)。SuZhouVocationalUniversity(2)系统扩展的基本方法：一般来讲，所有与计算机扩展连接芯片的外部引脚线都可以归属为三总线结构。扩展连接的一般方法实际上是三总线对接。要保证单片机和扩展芯片协调一致地工作，即要共同满足其工作时序。SuZhouVocationalUniversity3)扩

6、展常用器件1、8D锁存器74LS373图6-474LS373结构示意图SuZhouVocationalUniversity图6-574LS373用作地址锁存器SuZhouVocationalUniversity2、3-8译码器74LS138图6-674LS138的引脚与功能SuZhouVocationalUniversity6.2.2外部并行扩展性能外部并行扩展：单片机与外围扩展单元采用并行接口的连接方式，数据传送为并行传送方式。特点：传送速度高，但扩展电路较复杂。适用于高速场合。方法：线选法（图6-7）全地址译码法（图6-8）。SuZ

7、houVocationalUniversity图6-7线选法SuZhouVocationalUniversity图6-8全译码法SuZhouVocationalUniversity6.2.3外部串行扩展性能外部串行扩展：占用少量I/O线实现与外部扩展单元的连接。特点：体积小，占用I/O资源少，电路简单，成本低，可靠性好，但速度慢。方法：IIC总线（interintegratedcircuitbus)、SPI串行外设接口（serialperipheralinterface)UART串行扩展接口。SuZhouVocationalUniver

8、sityIIC总线（interintegratedcircuitbus)：PHILIPS公司推出的IIC串行扩展总线为二线制（数据线SDA和时钟线SCL构成）图6-9外围扩展示意图SuZhouVocatio