第二讲单片机总线与系统扩展2016解读.ppt

第2讲 单片机读写端口扩展-DSP 读写端口扩展 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 I/O接口的扩展 MCS51系列单片机的特点就是体积小，功能全，系统结构紧凑，硬件设计灵活。对于简单 的应用，最小系统即能满足要求。 所谓最小系统是指在最少的外部电路条件下，形成一个可独立工作的单片机应用系统。一片89C51，或者一片8031外接一片 EPROM就构成了一个单片机最小系统。 在很多复杂的应用情况下，单片机内的RAM ，ROM 和 I/O接口数量有限，不够使用，这种情况下就需要进行扩展。因此单片机的系统扩 展主要是指外接数据存贮器、程序存贮器或I/O接口等，以满足应用系统的需要。 2.1单片机总线信号的定义 单片机是通过地址总线，数据总线和控制总线与外部交换信息的。MCS-51单片机的总线接口信号见图 2.2 程序存储器的扩展 2.2.1 EPROM的扩展 根据以上取指时序的要求，8XX51单片机扩展程序存储器2732的电路图见图 ? 2.3 数据存储器的扩展 2.4 I/O接口的扩展 MCS-51单片机共有4个8位并行I/O口, 在外部扩展时, P0和P2口做为总线使用, 因而提供给用户的 I /O口就只有P1或P3口的部分口线所接的外设较多时, 就必须扩展I/O接口。 MCS-51单片机扩展的I/O口和外部数据存储器统一编址、 采用相同的控制信号、 相同的寻址方式和相同的指令。 扩展I/O所用的芯片有通用可编程芯片 ( 如8251, 8155, 8255等) 地址分配 1、74ls138，例如1片32k sram，控制64 盏灯 。 2、如果需要很少，直接片选，例如控制64 盏灯 假设要控制64盏灯的亮灭？ 一般写端口不允许读，读到的结果不确定！！！！ 读端口扩展 1、读设备号；例如？楼宇报警器 2、扩中断数量； 3、读取FPGA内部寄存器结果； 4、其它外部数据 RD+片选！！！ 仍然是时序问题！！ 图9-24为8XX51 扩展一个输入接口244 和一个输出接口273 的电路.  1、只用片选；2、片选加RD；3、片选+xr/w * * 主要内容 74LS374 74LS373 程序存储器扩展电路的安排应满足单片机从外存取指令的时序要求。从时序图中分析ALE、PSEN、Po和P2怎样配合使程序存储器完成取指操作，从而得出扩展程序存储器的方法。 ? 单片机一直处于不断的取指令码－执行－取指令码－执行的工作过程中，在取指令码时和执行MOVC指令时PSEN会变为有效，和其它信号配合完成从程序存储器读取数据。 2716，6116 2764，6264 27C256 27C512 27C010 27C020 27C040 2KB 2KB 8KB 32KB 64KB 128KB 256KB 512KB 24 28 28 32 32 32 32 32 2816 2817 2864 28C256 28F512 28F010 28F020 28F040 引脚兼容的存储器 容量/字节 引 脚 数 型 号 EEPROM的使用非常简单方便。不用紫外线擦除，在单一的+5V电压下写入的新数据即覆盖了旧数据。下面以2864为例说明EEPROM和单片机的连接方法。 MCS-51单片机内只有128字节的数据RAM，当应用中需要更多的RAM时，只能在片外扩展。可扩展的最大容量为64KB 下图是单片机对片外RAM进行读操作的时序。 当执行指令 MOVX A，@Ri 或 MOVXA，@DPTR 时进入外部数据RAM是的读周期。 1. 外部数据RAM的读周期时序 2. 外部数据RAM的写周期 当执行MOVX @Ri，A 或 MOVX @DPTR，A指令时进入外部数据存储器的写周期，其写周期时序如下： 8XX51单片机扩展8KB静态RAM 6264的电路见下图。 MCS-51系列单片机中的数据存储器和程序存储器在逻辑上是严格分开的，在实际设计和开发单片机系统时，程序若放在RAM，可方便调