[信息与通信]第6章 MCS-51系列单片机的扩展技术.pdf

第6章 MCS-51系列单片机的扩展技术 主要内容 外部存储器的扩展技术 外部存储器的扩展技术 并行接口的扩展技术 并行接口的扩展技术 串行接口的扩展技术 串行接口的扩展技术 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接口不够使用时，就需要进行扩展。 单片机的系统扩展主要是指外接程序存贮器、 数据存贮器或I/O接口等，以满足应用系统的需要。 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。 由图可见： 1）由于P0分时传送地址/数据信息，在接口电路中， 通常配置地址锁存器，有ALE信号锁存低8位地址 A0～A7，以分离地址和数据信息。 2）P2口传送高8位地址A8～A15。 3) PSEN为程序存储器的控制信号，是在取指令码时 或执行MOVC指令时变为有效。 RD、WR为数据存储器和I/O口的读、写控制信号。 执行MOVX指令时变为有效。 6.1 外部存储器的扩展技术 6.1.1外部程序存储器的扩展技术 1.外部程序存储器时序分析 1.外部程序存储器时序分析 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、P0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 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 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。 为有效，和其它信号配合完成从 外部程序存储器访问时序 EA=0，选择外部ROM。 S2P1开始，P2口输出高8位地址A15-A8，一直持续到S4。 S2P1结束，P0口输出低8位地址A7-A0，ALE下降沿锁存。 S3P1开始，PSEN选通外部存储器，延时等待TPLIV存储器把数据送到P0口。 在PSEN上升沿来以前，单片机读取P0数据，完成一次外部程序存储器访问。 一个机器周期可访问两次外部程序存储器，读两字节指令。 2.外部程序存储器的连接方法 三总线分别连接 P2.7 A15 CE . . . . . . P2.0 A8 外部地址 ALE G 锁存器 外部程序 8031 存储器 P0.7 I7 O