第5章：系统扩展与接口技术(全)ppt课件.ppt

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1、第5章MCS－51单片机的基本扩展技术一、本章主要内容：单片机并行扩展总线；存储器扩展；利用可编程芯片8155扩展并行接口；采用锁存器扩展并行接口；D/A转换器接口的扩展。键盘及其接口；LED显示器的扩展。二、本章重点：扩展总线方法与地址译码方法；可编程芯片概念;8155功能；LED显示器和LCD显示器的扩展；键盘及其接口。三、本章难点：总线驱动能力；相关的时序分析；可编程芯片概念；D/A转换器接口的扩展。LED显示器和LCD显示器的扩展；键盘及其接口。四、教学内容如下单片机虽然各功能部件齐全，但容量较小，如片内存储器、I/O口都不够

2、用。有时需要扩展。首先扩展三总线，然后扩展ROM、RAM、I/O口等。5.1.1扩展三总线的产生一、三总线:地址总线、数据总线、控制总线二、三总线的获得单片机：P2P0输出地址（ALE输出1）~AB；P0又是数据线(ALE输出0)~DB；P0~P2之外的其他脚~CB。用74LS373作为地址锁存器，使数据和地址信号分开。74LS373工作原理：①G为1时:Yi＝Di（直通）(i=1,2,…,8)；G为0时，Yi锁存原数据，不随Di变。(i=1,2,…,8)②E为1时，Qi端呈高阻(i=1,2,…,8)；E为0时，Qi＝Yi。(i=1,

3、2,…,8)74LS373锁存器三态门D1～D8Y1～Y8Q1～Q8GE74LS373工作原理：①G为1时:Yi＝Di（直通）(i=1,2,…,8)；G为0时，Yi锁存原数据，不随Di变。(i=1,2,…,8)②E为1时，Qi端呈高阻(i=1,2,…,8)；E为0时，Qi＝Yi。(i=1,2,…,8)74LS373单片机：P0输出地址(ALE输出1)：373输出地址P0为数据线(ALE输出0)：373锁存地址锁存器三态门D1～D8Y1～Y8Q1～Q8GEP0ALEA0~A7三总线获得：AB、DB、CB。获得三总线后，如何扩展ROM、R

4、AM、I/O口等？即ROM、RAM、I/O口等如何正确与三总线接口。相对而言与DB、CB的接口较容易，我们重点讲解与AB的接口。我们引出地址连接图如下：获得三总线后，如何扩展ROM、RAM、I/O口等？外芯片Ak～A0CS译码器ABABLABHY即ROM、RAM、I/O口等如何正确与三总线接口。相对而言与DB、CB的接口较容易，我们重点讲解与AB的接口。我们引出地址连接图如下：其中译码器的接线为关键。首先我们学习译码器。译码器工作原理：将输入的某代码译成有效信号译码器译码器译码器工作原理：将输入的某代码译成有效信号译码器译中为高译码器

5、译码器译中为低译码器译码器工作原理：将输入的某代码译成有效信号译码器译中为高译码器译码器译中为低译码器译码器0译码器1译码器7::E2ABCE3E1Y1Y2Y774LS13874LS138工作原理：1、E1E2E3输入有假时，138不译码：输出端Y0～Y7全1；2、E1E2E3输入全真时，138译码：输入代码CBA＝i时，有且仅有Yi输出0。5.1.2地址译码方法参考右图译码:产生片选信号CS的方法一、全地址译码法AB中ABL之外的全部地址线参与译码，产生片选信号ABH的位数＋ABL的位数＝AB的位数优点：地址唯一，无地址重叠现象。缺

6、点：成本较高。外芯片Ak～A0CS译码器ABABLABHY5.1.2地址译码方法参考右图译码:产生片选信号CS的方法一、全地址译码法AB中ABL之外的全部地址线参与译码，产生片选信号ABH的位数＋ABL的位数＝AB的位数优点：地址唯一，无地址重叠现象。缺点：成本较高。二、线选法：用AB中的不属于ABL的某线直接作为片选信号优点：成本较低缺点：地址不唯一，地址重叠现象严重；芯片间地址不连续。外芯片Ak～A0CS译码器ABABLABHY5.1.2地址译码方法参考右图译码:产生片选信号CS的方法一、全地址译码法AB中ABL之外的全部地址线参

7、与译码，产生片选信号ABH的位数＋ABL的位数＝AB的位数优点：地址唯一，无地址重叠现象。缺点：成本较高。二、线选法：用AB中的不属于ABL的某线直接作为片选信号优点：成本较低缺点：地址不唯一，地址重叠现象严重；芯片间地址不连续。三、部分地址译码：AB中ABL之外的部分地址线参与译码，产生片选信号。ABH的位数＋ABL的位数

8、A1A0~A1》0#芯片是部分地址译码、外芯片Ak～A0CS译码器ABABLABHYA0~A11ABCE1E2EA15A14A13A12Y0Y7CSCSCS0#芯片7#芯片8#芯片A0~A2A0~A2A0~A11A0~A