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《單片機原理與應(yīng)用課件 第8章 mcs51單片機系統(tǒng)的擴展技術(shù).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第4章MCS-51單片機系統(tǒng)的擴展技術(shù)4.1MCS-51單片機系統(tǒng)擴展概述4.2存儲器的擴展4.3并行I/O口的擴展4.4時鐘芯片的擴展4.5系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴展4.6總線接口擴展1MCS-51單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)維持單片機運行的最基本的配置系統(tǒng)，構(gòu)成單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)。對于8051、8751和8951等片內(nèi)有RAM、EPROM或FlashROM等的系統(tǒng)來講，單片機與晶振電路及開關(guān)、電阻、電容等構(gòu)成的復位電路組成單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)。對于不帶片內(nèi)ROM的單片機如8031，需要在片外擴展ROM之后才能構(gòu)成最小系統(tǒng)。2MCS-51單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)3MCS-51單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)51系列單片機
2、有很強的外部擴展能力。外部擴展可分為并行擴展和串行擴展兩大形式。早期的單片機應(yīng)用系統(tǒng)以采用并行擴展為多，近期的單片機應(yīng)用系統(tǒng)以采用串行擴展為多。外部擴展的器件可以有ROM、RAM、I/O口和其他一些功能器件，擴展器件大多是一些常規(guī)芯片，有典型的擴展應(yīng)用電路，可根據(jù)規(guī)范化電路來構(gòu)成能滿足要求的應(yīng)用系統(tǒng)。44.1MCS-51單片機擴展概述單片機并行擴展時外部引線分為三組總線：數(shù)據(jù)線、地址線、控制線。系統(tǒng)擴展就是將需要的外部資源掛接到這三組總線上，使其能夠與CPU正確通信，完成數(shù)據(jù)交換。54.1.1MCS-51單片機外部擴展原理64.1.2MCS-51單片機系統(tǒng)地址分配在單片微機應(yīng)用系統(tǒng)中，為了
3、唯一地選擇片外某一存儲單元或I/O端口，需要進行二次選擇。一是必須先找到該存儲單元或I/O端口所在的芯片，稱為“片選”，二是通過對芯片本身所具有的地址線進行譯碼，然后確定唯一的存儲單元或I/O端口，稱為“字選”。“片選”保證每次讀或?qū)憰r，只選中某一片存儲器芯片或I/O接口芯片。常用的方法有三種：“線選法”、“部分譯碼法”、“全譯碼法”。74.1.2MCS-51單片機系統(tǒng)地址分配線選法：先將擴展芯片的地址線與單片機的地址總線從低位開始順次相連后，剩余的高位地址線的一根或幾根直接連接到各擴展芯片的片選線上。84.1.2MCS-51單片機系統(tǒng)地址分配部分譯碼法和全譯碼法94.2存儲器擴展存儲器是
4、計算機系統(tǒng)中的記憶裝置，用來存放要運行的程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)。單片機系統(tǒng)擴展的存儲器通常使用半導體存儲器，根據(jù)用途可以分為程序存儲器（一般用ROM）和數(shù)據(jù)存儲器（一般用RAM）兩種類型。104.2.1程序存儲器ROM擴展114.2.2讀寫存儲器RAM擴展124.2.3MCS-51對外部存儲器的擴展134.3并行I/O接口擴展在單片機的I/O口線不夠用的情況下，可以借助外部器件對I/O口進行擴展?？晒┻x用的器件很多，方案也有多種。單片機并行I/O口擴展方法：（1）并行總線擴展的方法（2）串行口擴展方法（3）I/O端口模擬串行方法14并行總線擴展I/O接口①訪問擴展I/O口的方法與訪問數(shù)
5、據(jù)存儲器完全相同，使用相同的指令，所有擴展的I/O口與片外數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址。②利用并行總線擴展的方法擴展外部并行I/O口時，必須注意P0,P2口的負載問題，若負載能力不夠，必須進行總線驅(qū)動能力擴展。③擴展外部并行I/O口對外設(shè)的硬件具有依賴性（驅(qū)動功率、電平匹配、干擾抑制、隔離等）。154.3.2普通并行I/O口擴展利用TTL或CMOS電路的緩沖驅(qū)動器（74244、74245）和鎖存器（74273、74373、74377），通過P0口構(gòu)成各種類型的輸入/輸出口。這些類型的芯片具有數(shù)據(jù)緩沖或鎖存功能，但沒有地址線和讀寫控制線，僅有數(shù)據(jù)輸入/輸出線和選通控制端。因此這類芯片擴展并行I/O口的
6、方法與擴展數(shù)據(jù)存儲器不同。其選通端應(yīng)由地址線和控制線的組合控制。16擴展并行輸出口帶數(shù)據(jù)使能端正邊沿觸發(fā)的高速D觸發(fā)器7437717擴展并行輸出口三態(tài)正邊沿觸發(fā)的高速D觸發(fā)器7437418194.3.3可編程并行I/O接口208255A應(yīng)用實例218255A各端口的地址A口：0111111111111100B7FFCHB口：0111111111111101B7FFDHC口：0111111111111110B7FFEH控制：0111111111111111B7FFFH228255的應(yīng)用例：從8255A的A口讀入數(shù)據(jù)，送到8255A的B口輸出解：MOVDPTR，#7FFFHMOVA，#90H；
7、MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7FFCHMOVXA，@DPTRMOVDPTR，#7FFDHMOVX@DPTR，A234.6串行擴展總線接口技術(shù)一、串行擴展特點：⑴最大程度發(fā)揮最小系統(tǒng)的資源功能。⑵簡化連接線路，縮小印板面積。⑶擴展性好，可簡化系統(tǒng)的設(shè)計。⑷串行擴展的缺點:數(shù)據(jù)吞吐容量較小，信號傳輸速度較慢，但隨著CPU芯片工作頻率的提高，以及串行擴展芯片功能的增強，這些缺點將逐步淡化。244.6串行擴展總線接口
