[信息与通信]第4章MCS-51单片机系统功能扩展.ppt

MCS-51单片机系统功能的扩展 (1)以P0口作为低8位地址/数据总线。 (2)以P2口的口线作高位地址线。 (3)控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN#信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 *以EA#信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD#和WR#信号作为扩展数据存储器和I/O口的 读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1口和P3口的部分口线。 2.系统扩展的内容与方法 (1)系统扩展一般有以下几方面内容： 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管理功能部件（如定时器/计数器、键盘/显示器等）的扩展。 (2)系统扩展的基本方法：三总线对接。 4.2 常用扩展器件简介 4.2.1 8D锁存器74LS373 带有三态门的8D锁存器,其引脚其内部结构如下图。 引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入端。 Q7～Q0: 8位数据输出端。 G:数据输入锁存控制端：当G为“1”时，锁存器输出端与输入端数据相同；当G由“1”变“0”时，数据输入锁存器中。 OE#: 输出允许端。 锁存器8282 功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排列与74LS373不同 ，8282的引脚如下图。 系统总线中地址总线和控制总线是单向的，因此驱动器可以选用单向的，如74LS244。 74LS244还带有三态控制，能实现总线缓冲和隔离。  系统中的数据总线是双向的，其驱动器也要选用双向的，如74LS245。74LS245 也带有三态控制，有一个方向控制端DIR，DIR=1时数据从左到右传送(An→Bn)，DIR=0时数据从右到左传送(An←Bn)。 4.4.2 3-8译码器 74LS138 74LS138译码器真值表 输 入 输 出 G1 G2A* G2B* C B A Y7* Y6* Y5* Y4* Y3* Y2* Y1* Y0* 最常用的译码器芯片： 74LS138( 3-8译码器)； 74LS139(双2-4译码器)； 74LS154( 4-16译码器)等。 为了配置外围设备而需要扩展的I/O口 与片外数据存储器统一编址(片外数据存 储器连同I/O口一起总的扩展容量为64KB)。 2.扩展的一般方法 1) 存储器扩展的读写控制 RAM芯片：读写控制引脚，记为OE#和WE#，与MCS-51的RD*和WR*相连。 EPROM芯片：只能读出，故只有读出引脚，记为OE#，该引脚与MCS-51的PSEN#相连。 2) 存储器芯片的数据线 与MCS-51的数据总线(P0.0～P0.7)按由低到高的顺序顺次相连。 3) 存储器芯片的地址线 与MCS-51的地址总线(A0～A15)按由低到高的顺序顺次相连。 MCS-51发出的地址是用来选择某个存储器的某个 单元进行读或写，要完成这种功能，必须进行两种选择：“片选”和 “单元选择”。 存储器空间分配除考虑地址线连接外，还讨论各存储器芯片在整个存储空间中所占据的地址范围，以便在程序设计时正确的使用它们。 常用的存储器地址分配的方法有两种：线性选择法（简称线选法）和地址译码法（简称译码法）。 1) 线选法 直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的片选信号。 优点：电路简单，不需要地址译码器硬件，体 积小，成本低。 缺点：可寻址的器件数目受到限制，地址空间 不连续,且地址可能不唯一。 用线选法扩展8031外部数据存储器的电路 地址线为A0～A12，故8031剩余地址线为三根。用线选 法可扩展3片6264。3片6264对应的存储器空间如下表: A15 A14 A13 A12 ┄ A8 A7 ┄ A0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 ┄ P2.0 P0.7 ┄ P0.0 IC1: 1 1 0 0 ┄ 0 C000H 1 ┄ 1 DFFFH IC2: 1 0 1 0 ┄ 0 A000