6章80C51单片机系统扩展.ppt

第6章 ;学习目的 1、了解80C51单片机的三总线即数据、地址和控制总线的构成。 2、掌握80C51单片机扩展ROM和RAM的方法。 3、掌握80C51单片机扩展8255和8155的方法及应用。 学习重点和难点 1、ROM和RAM的扩展和分析方法。 2、可编程芯片8255A与8155的应用。 80C51系列单片机内部已有ROM、RAM、I/O和定时／计数器等基本功能部件，对于小的应用系统已经可以满足系统要求。但对于较大的应用系统，还需进行系统扩展，如程序存储器ROM、数据存储器RAM和并行I/O接口电路的扩展。本章介绍80C51系统扩展。 ; 6.1 程序存储器扩展 6.1.1扩展总线 由于80C51单片机受引脚数量的限制，80C51系列单片机的 地址总线的低8位（A7～A0）和数据总线合用P0口，因此P0 口是地址/数据复用口；P2口做地址线的高8位（A15~A8）； P3口的RD、WR加上控制线EA、ALE、PSEN等组成控制总 线。80C51单片机的三总线结构如图6-1所示，功能如下： ;1、数据总线D0～D7 （1）数据总线的宽度为8位，由P0口提供。 （2）在读信号RD与写信号WR有效时，P0口上出现的为数据信息。 2、地址总线A0～A15 80C51单片机的地址总线宽度为16位，可寻址范围为2的16次方=64KB。可扩展的片外ROM的最大容量为64KB，地址为0000H～FFFFH。可扩展的片外RAM的最大容量也为64KB，地址为0000H～FFFFH。地址总线A0～A15是由P0口和P2口共同组成，具体为： （1）地址总线的高8位（A15～A8）是由P2口提供的，低8位（A7～A0）是由P0口提供的。 （2）在访问外部存储器时，由于P0口是地址/数据复用口，因此需要加一个8位锁存器（74LS373）。由地址锁存信号ALE的下降沿把P0口的低8位锁存至地址锁存器中，再加上P2口提供的地址高8位，构成单片机的16位地址总线。;（3）在实际应用系统中，P2口的高8位地址线并不需要这么多，需要用几位就引出几根口线。 3、控制总线 控制总线由RD、WR、EA、ALE和PSEN等信号组成，具体功能如下： （1）读信号RD和写信号WR作为扩展数据存储器RAM和I/O端口的读、写选通信号。执行MOVX指令时，这两个信号分别自动有效。 （2）EA信号作为内、外程序存储器ROM的控制信号。 （3）ALE信号作为地址锁存的选通信号，以实现低8位地址的锁存。 （4）PSEN信号作为扩展程序存储器ROM的读选通信号。;6.1.2 常用程序存储器芯片 1、常用的EPROM芯片 扩展程序存储器常用的芯片是EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）型（紫外线可擦除型），主要是Intel公司生产的27XXX系列， 如2716（2K×8）、2732（4K×8）、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（32K×8）、27512（64K×8）等，其中高位数字27表示该芯片是EPROM，XXX数字能被8整除，表明存储器容量，如2732（32/8=4KB）表示4KB存储容量的EPROM。常用EPROM芯片管脚和封装如图6-2所示，主要技术特性见表6-1。 ;返回;返回; EPROM除2716、2732外均为28线双列直插式封装，各引脚功能如下。 ① A0～A15：地址输入线。 ② D0～D7：双向三态数据总线，读或编程校验时为数据输出线，编程时为数据输入线。其余时间呈高阻状态。 ③ CE ：片选线，低电平有效。 ④ OE ：读出选通线，低电平有效。 ⑤ PGN ：编程脉冲输入线。 ⑥ VPP：编程电源线，其值因芯片生产厂商而有所不同。 ⑦ VCC：电源线，接+5V电源。 ⑧ NC：空。 ⑨ GND：接地。 ;2、典型EEPROM芯片 Intel公司生产的28系列EEPROM是电可擦除只读存储器，即可像RAM哪样可读可写，又具有ROM在掉电后仍能长期保持所存储的数据，因此，它被广泛用作单片机的程序存储器和数据存储器。常用的EEPROM的芯片引脚和容量如表6-2，芯片管脚和封装如图6-3所示。EEPROM共同特点是： ①单一的+5V电源供电，用+5 V电可擦除可写入. ②使用次数为1万次，信息保存时间为10年。 ③读出时间为ns级，写入时间为ms级。 ;返回;EEPROM各引