單片機(jī) IO口擴(kuò)展ppt課件.ppt

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1、第六章MCS-51存儲(chǔ)器和I/O擴(kuò)展§6-1存儲(chǔ)器擴(kuò)展§6-2并行I/O口擴(kuò)展§6-1存儲(chǔ)器擴(kuò)展一、MCS-51總線(xiàn)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)1、單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、單片機(jī)總線(xiàn)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)（1）地址線(xiàn)與存儲(chǔ)器容量的關(guān)系A(chǔ)7~A0：8根地址線(xiàn)，有28=256個(gè)單元A9~A0：10根地址線(xiàn)，有210=1KBA10~A0：11根地址線(xiàn)，有211=2KA11~A0：12根地址線(xiàn)，有212=4KA12~A0：13根地址線(xiàn)，有213=8K等等（2）16位地址/8位數(shù)據(jù)的形成51系列單片機(jī)P0口和P2口既是通用I/O口，同時(shí)P0口還

2、是分時(shí)復(fù)用的雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)和低8位地址總線(xiàn)（一般需要加一級(jí)鎖存器），而P2口則是高8位地址總線(xiàn)。低8位地址和數(shù)據(jù)的區(qū)分：ALE高電平信號(hào)與P0口有效地址信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，ALE下降沿時(shí)鎖存低8位地址，ALE低電平時(shí)P0口為數(shù)據(jù)。高8位地址的形成：有P2口送出高8位地址，A15~A8，在執(zhí)行MOVX、MOVC指令時(shí)P2口數(shù)據(jù)作為地址送出，常用來(lái)作為RAM、ROM的片選信號(hào)。（3）地址鎖存器---74LS373（8D三態(tài)同相鎖存器）①引腳功能：D7~D0：8位并行數(shù)據(jù)輸入端Q7~Q0：8位并行數(shù)據(jù)輸出端G

3、：為1時(shí)D端數(shù)據(jù)=Q端數(shù)據(jù)，為0時(shí)Q端數(shù)據(jù)保持。：片選端，低電平有效②74LS373的引腳和示意圖：③真值表：GDQLHHHLHLLLL×不變H××高阻3、典型RAM和ROM芯片介紹1)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分為：RAM和ROM。RAM分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）兩種。目前計(jì)算機(jī)內(nèi)的主存儲(chǔ)器都是DRAM。圖示為靜態(tài)RAM的原理圖2）6116的引腳結(jié)構(gòu)如下圖所示6116----2KSRAM6116引腳功能A0~A10地址線(xiàn)CE選片OE讀D0~D7數(shù)據(jù)線(xiàn)A7A6A5A4A3A2A1A0

4、D0D1D2GNDVccA8A9WEOEA10CED7D6D5D4D36116寫(xiě)WE3）ROM的組成結(jié)構(gòu)典型的EPROM芯片有Intel公司的2716(2K×8)、2732(4?K×8)、2764(8?K×8)、27128(16?K×8)、27256(32?K×8)、27512(64?K×8)等。2732---4KEPROM2732引腳功能A0-A11地址線(xiàn)CE選片OE/Vpp輸出允許/編程電源O0-O7數(shù)據(jù)線(xiàn)A7A6A5A4A3A2A1A0O0O1O2GNDVccA8A9A11OE/VppA1

5、0CEO7O6O5O4O32732二、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的基本方法1、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的基本問(wèn)題。1）擴(kuò)展容量：16根地址線(xiàn)最大可擴(kuò)展到64K2）擴(kuò)展要解決的問(wèn)題：地址線(xiàn)、擴(kuò)展芯片在64K范圍內(nèi)所占的地址范圍3）存儲(chǔ)器擴(kuò)展的編址：存儲(chǔ)芯片片的選擇、片內(nèi)單元的編址4）選擇芯片的方法：片選技術(shù)2、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的片選技術(shù)一般產(chǎn)生片選有兩種方法:線(xiàn)選法和譯碼法。（1）線(xiàn)選法線(xiàn)選法用低位地址線(xiàn)對(duì)片內(nèi)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行尋址，所需的地址線(xiàn)由片內(nèi)地址線(xiàn)決定，用余下的高位地址線(xiàn)分別接至芯片的片選端，以區(qū)分各芯片的地址范圍。例如要擴(kuò)展

6、8K容量的外RAM，地址線(xiàn)和片選如下：地址線(xiàn)：log2(8?K)＝log2（213）＝13條(A12～A0)片選線(xiàn)：余下的A15～A13分別接至芯片的片選端。A15～A13輪流出現(xiàn)低電平，可保證一次只選一片。用線(xiàn)選法擴(kuò)展存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)①各芯片間地址不連續(xù)。而習(xí)慣上使用連續(xù)地址,如24?K范圍地址從0000H到5FFFH。②有相當(dāng)數(shù)量的地址不能使用,否則造成片選混亂。例6-1擴(kuò)展三片2K存儲(chǔ)芯片，試用線(xiàn)選法給出接線(xiàn)圖和地址。分析：顯然要11根地址線(xiàn)和3根片選線(xiàn)，分配如下低位地址線(xiàn)：P0.7~P0.0

7、--A7~A0，P2.2~P2.0--A10~A8，合成11根地址線(xiàn)；高位地址線(xiàn)：P2.5、P2.4、P2.3--A13、A12、A11，作3片的片選，余下：P2.7、P2.6不用，取00擴(kuò)展接線(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖：編址：P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0P0.7~P0.01號(hào)片0011000000H00110111FFH2號(hào)片0010100000H00101111FFH3號(hào)片0001100000H00011111FFH顯然，三片的地址范圍是：1號(hào)片3000H~

8、37FFH2號(hào)片2800H~2FFFH3號(hào)片1800H~1FFFH（2）譯碼法譯碼法將低位地址總線(xiàn)直接連至各芯片的地址線(xiàn),將高位地址總線(xiàn)經(jīng)地址譯碼器譯碼后作為各芯片的片選信號(hào)。一般使用2/4譯碼器、3/8譯碼器，對(duì)P2口高位地址線(xiàn)進(jìn)行譯碼，適用于大規(guī)模擴(kuò)展。2/4譯碼器、3/8譯碼器的引腳圖：如圖所示74LS13974LS138ABCG2AG2BGY7GNDVccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y61162153144135126117108974LS1381G1A1B1Y01Y11Y21Y3GNDVc