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1、第三章:MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。定時器、串行口和A/D、D/A等應(yīng)用場合下的硬件接口和軟件編程。3.1:程序存儲器的擴(kuò)展3.2:數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展3.3:輸入、輸出口的擴(kuò)展3.4:定時計數(shù)器的應(yīng)用3.5:串行口的應(yīng)用3.6:MCS-51與D/A轉(zhuǎn)換器的接口3.7:MCS-51與A/D轉(zhuǎn)換器的接口3.8:動態(tài)數(shù)碼顯示及鍵盤掃描電路3.1:程序存儲器ROM的擴(kuò)展1,在使用8031(無片內(nèi)ROM)或大于4K程序存儲器時,必須通過外接ROM來構(gòu)成、擴(kuò)充系統(tǒng)的程序存儲區(qū)。2,當(dāng)使用外部存儲器來擴(kuò)展系統(tǒng)時,必須占用單片機(jī)的P0、P
2、2口作為外部電路的數(shù)據(jù)、地址總線。此時,P0、P2口就不能作為通用的I/O端口。3,在系統(tǒng)擴(kuò)展時,外部電路與單片機(jī)連接的依據(jù)是單片機(jī)訪問外部存儲器的時序,所以正確的理解時序是硬件電路設(shè)計的關(guān)鍵。MCS-51與32KROM的連接P2.7:::P2.0P0.7:::P0.0ALE/EAPsenCEA14::A8A7O7::::::A0O0OED7Q7D0Q0CP2725632KROMMCS-51/CE=P2.7(A15)返回前一次完整的地址信號外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14~A8A7~A0地址范圍ROM工作狀態(tài)單片機(jī)引腳A15P2口P0口00000
3、000001111111100000000111111110000H~07FFH選中11000000001111111100000000111111118000HFFFFH未選中訪問外部程序存儲器ROM的時序:A15-A8(PC)A7-A0OPA7-A0常數(shù)存儲器數(shù)據(jù)輸出控制/Psen地址總線(高八位)P2口地址數(shù)據(jù)總線(低8位)P0口S1S2S6S5S4S3373地址鎖存信號ALEA15-A8(DPTR+A)MOVCA,@A+DPTRAB轉(zhuǎn)電路圖返回前一次(參考講義70頁)片外存儲器訪問時序說明P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0口作為地址和數(shù)據(jù)復(fù)用總線,前半部(A段)
4、作地址總線,后半部(B段)作為數(shù)據(jù)總線。外部程序存儲器ROM的操作步驟如下:1,單片機(jī)必須為其提供完整的(15位)地址信息;2,ROM芯片的/CE端=0,選中該芯片;3,在滿足上述條件的基礎(chǔ)上,當(dāng)ROM的/OE=0時(B時間段),存儲器輸出數(shù)據(jù)的三態(tài)門打開,并將與輸入地址相對應(yīng)的存儲單元中的指令(數(shù)據(jù))向外輸出,單片機(jī)通過P0口將指令送至CPU內(nèi)部。74LS373鎖存器:將A時間段P0口輸出的低位地址進(jìn)行保存,使ROM在B時間段仍然可以得到完整的地址信號。轉(zhuǎn)電路圖轉(zhuǎn)時序圖外部ROM的容量擴(kuò)展原理(一)如何使用兩片32K的ROM芯片擴(kuò)展為64K的存儲陣列。A15P2口MCS-
5、51P0口ALE/EAPsen/CE2A14A8A7A0/OE2O0~O7/CE1A14A8A7A0/OE1O0~O774LS373由兩片32K的ROM構(gòu)成64K存儲陣列與A15的關(guān)系表A15/CEA14~A8P2口A7~A0P0口地址范圍ROM1工作狀態(tài)ROM2工作狀態(tài)00000000001111111100000000111111110000H~07FFH選中未選中11000000001111111100000000111111118000H~FFFFH未選中選中外部ROM的容量擴(kuò)展原理(二)若需要對2片以上的芯片擴(kuò)展,可以通過譯碼電路實現(xiàn)。P2.7P2.6P2.5P
6、2.4P2.0P0口ALEPsen/CE0A12A8A78K×8A0/OE1O0~O774LS373Cy7BA0y/CE1A12A8A78K×8A0/OE1O0~O7/CE7A12A8A78K×8A0/OE1O0~O7MCS–5174LS138采用LS138譯碼器實現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表P2.7~P2.5138輸出選中ROMP2.4~P0.0有效地址范圍000Y0=0第1片0000H~1FFFH0000H~1FFFH001Y1=0第2片0000H~1FFFH2000H~3FFFH010Y2=0第3片0000H~1FFFH4000H~5FFFH011Y3=0第4片0000H~1F
7、FFH6000H~7FFFH100Y4=0第5片0000H~1FFFH8000H~9FFFH101Y5=0第6片0000H~1FFFHA000H~BFFFH110Y6=0第7片0000H~1FFFHC000H~DFFFH111Y7=0第8片0000H~1FFFHE000H~FFFFH小結(jié):1,單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線;2,P0口為數(shù)據(jù)、地址復(fù)用總線,所以必須加入八位鎖存器74LS373來鎖存P0口的低八位地址。3,外接ROM是靠MOVC指令產(chǎn)生的Psen信號來打開數(shù)據(jù)三態(tài)門,使ROM中的指令通過P0口送