单片机课件第9章单片机总线与系统扩展
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第九章单片机总线与系统扩展
1 16 2 15 3 14 4 74LS 13 5 139 12 6 11 7 10 8 9
VCC 2G 2A 2B 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3
1个允许输 入端
74LS139译码器真值表
输 入 输
Y0 1 0 1 1 1 Y1 1 1 0 1 1
出
Y2 1 1 1 0 1 Y3 1 1 1 1 0
4
地址
0 0 0 片⑴
0 0 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0
0 1 0 1
7
0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH
0 0 0 0 1 片⑵ 1 1 … … 0 0
1 1 1 片⑻
1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 2000H 1 1 1 1 1 1 1 1 3FFFH …… … 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E000H 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 FFFFH
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
允
1 1
许1
1
1 1 1 1
1
1 1 1 1
1
1 1 1 1
0
1 1 1 1
1
0 1 1 1
1
1 0 1 1
1
1 1 0 1
1
1 1 1 0
1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 0 1 1 1
2个选择输入端
4个输出端
1G 1A 1B 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 GND
ROM
CPU
单片机应用系统的串行扩展PPT课件
精品课件
34
精品课件
图11-5 SPI数据传送格式
35
35
目前世界各大公司为用户提供了一系列具有SPI接口的单片 机和外围接口芯片，例如Motorola公司存储器MC2814、显示驱 动器MC14499和MC14489等各种芯片；美国TI公司的8位串行 A/D转换器TLC549、10位串行A/D转换器TLC1549、12位串行 A/D转换器TLC2543等。
辨率和转换时间的关系。用户可通过修改R1、R0位的编码，
获得合适的分辨率。
精品课件
11
由表11-1可看出，DS18B20的转换时间与分辨率有关。当设 定分辨率为9位时，转换时间为93.75ms；……；当设定分辨率 为12位时，转换时间为750ms。
表11-2列出了DS18B20温度转换后所得到的16位转换结果的
单总线串行扩展11单总线系统的典型应用ds18b20的温度测量系统12单总线ds18b20温度测量系统的设计i2c总线的串行扩展31i2c串行总线系统的基本结构32i2c总线的数据传送规定33at89s52的i2c总线系统扩展34i2c总线数据传送的模拟35利用i2c总线扩展e2promat24c02的ic卡设计内容概要单片机应用系统除并行扩展外1.1 单总线串行扩展
单总线也称1-Wire bus，由美国DALLAS公司推出的外围串 行扩展总线。它只有一条数据输入/输出线DQ，总线上的所有 器件都挂在DQ上，电源也通过这条信号线供给，这种只使用一 条信号线的串行扩展技术，称为单总线技术。
单总线系统中配置的各种器件，由DALLAS公司提供的专用 芯片实现。每个芯片都有64位ROM，厂家对每一芯片都用激光 烧写编码，其中存有16位十进制编码序列号，它是器件的地址 编号，确保它挂在总线上后，可唯一地被确定。
《单片机应用》课件05扩展单片机的系统总线
《单片机应用》课件05扩展单片机的系统总线在单片机的应用中，有时候我们需要扩展其系统总线，以满足更多的功能需求和连接更多的外部设备。
这就好比我们的房子，原本的空间不够大，需要通过扩建来增加使用面积。
首先，我们来了解一下为什么要扩展单片机的系统总线。
单片机内部的资源是有限的，比如 I/O 端口数量、存储容量等。
当我们要实现较为复杂的系统功能时，这些有限的资源可能就无法满足要求。
例如，我们可能需要连接多个传感器、执行器，或者需要更大的存储空间来存储数据。
此时，扩展系统总线就成为了必要的手段。
那么，什么是系统总线呢？简单来说，系统总线就像是单片机内部各个部件之间以及单片机与外部设备之间的“高速公路”，负责传输数据、地址和控制信号。
常见的系统总线包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于在单片机与外部设备之间传输数据，其宽度决定了一次能够传输的数据量。
地址总线则用于指定数据的存储位置或外部设备的地址，控制总线则用于控制数据传输的过程，比如读写操作等。
接下来，我们看看如何扩展系统总线。
一种常见的方法是使用并行扩展方式。
在这种方式下，我们可以通过增加外部的锁存器、译码器等芯片来扩展地址总线和数据总线的宽度。
比如说，我们可以使用 74LS373 作为数据锁存器来扩展数据总线。
当单片机输出数据时，先将数据锁存到 74LS373 中，然后再通过74LS373 输出到外部设备。
这样就实现了数据总线的扩展。
对于地址总线的扩展，我们可以使用译码器，如 74LS138。
通过对单片机输出的地址信号进行译码，产生多个片选信号，从而可以连接多个外部存储芯片或其他设备。
在扩展系统总线时，还需要注意一些问题。
首先是时序的匹配。
单片机与外部扩展设备之间的数据传输需要严格按照一定的时序进行，否则可能会导致数据错误或传输失败。
其次是总线的负载能力。
扩展后的总线连接了更多的设备，可能会导致总线的负载增加，从而影响信号的传输质量。
因此，需要合理选择总线驱动芯片，以增强总线的驱动能力。
第9章单片机总线与系统扩展
9.1
9.1.1
单片机系统总线和系统扩展方法
单片机系统总线信号
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
由图： 1）P0分时传送低8位地址/数据信息，用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为外ROM的控制信号，在取指令码时或执 行MOVC指令时有效； RD、WR为外RAM和I/O口的读、写控制信号,执 行MOVX指令时有效
单片微型计算机与接口技术
(第 4版 )
第9章
单片机总线与系统扩展
学习内容
• • • • 单片机系统总线与扩展方法 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 并行I/O接口的扩展
单片机最小系统:
使单片机能运行的最少器件构成的系统 有ROM芯片：89c51等+复位+晶振电路 单片机的系统扩展:外接RAM、ROM或I/O接口等，以 满足应用系统的需要
特点: 只读、掉电后信息不丢失 用途：存放程序、常数和表格, 构成程序存贮器
RAM
特点：能读能写，掉电后信息会丢失 用途：存放现场数据、中间结果等经常要改变的数 RAM又分为静态存储器(SRAM)和动态存储(DRAM)
2．半导体存储器的指标（略）
例9-2 用8K×8的存储芯片组成容量为 64K×8的存储器： 1，共需几个芯片？共需多少根地址线？其中 几根作字选线？几根作片选线？
译码法：Y1*→2000H~3FFFH？
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9
C B A
A8 0
A7 0
A6 0
A5 0
A4 0
A3 0
A2 0
A1 0
A0 0
单片机系统扩展PPT课件
第9页/共67页
7.3.1 I/O数据的传送方式
为实现和不同外设的速度匹配，须根据不同外设选择 恰当的I/O数据传送方式。I/O数据传送方式有：同步传 送、异步传送和中断传送。
1．同步传送
又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度相比拟 时，常采用同步传送方式，典型的同步传送是单片机和 外部数据存储器之间的数据传送。
2．查询传送
又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设
“准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬
件 连 线 作67页效 率 不 高 。
10
3．中断传送 为提高单片机对外设的工作效率，常采用中断传送方 式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好后， 才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中断 服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效 率。
第7页/共67页
地址译码进行外部扩展举例
扩展器件 6264 8255 0832 8255
片内字节地址数 8K 4 1
第8页4 /共67页
地址编码 0000H～1FFFH 3FFCH～3FFFH
7FFFH 9FFCH～9FFFH
并行I/O端口扩展芯片
一. 8255可编程并行I/O接口扩展芯 片 二. 8155可编程并行I/O接口扩展芯 片
7.3.2 I/O接口电路 常用的外围I/O接口芯片： （1）82C55：可编程通用并行接口（3个8位I/O口）；
11
第11页/共67页
（2）81C55：可编程的IO/RAM扩展接口电路（2个8 位I/O口，1个6位I/O口，256RAM单元，1个14位的减 法计数器）。
都 可 以 和 AT 8 9 S 5 1 直 接 连 接 ， 接 口 逻 辑 简 单 。
7.3.1 I/O数据的传送方式
为实现和不同外设的速度匹配，须根据不同外设选择 恰当的I/O数据传送方式。I/O数据传送方式有：同步传 送、异步传送和中断传送。
1．同步传送
又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度相比拟 时，常采用同步传送方式，典型的同步传送是单片机和 外部数据存储器之间的数据传送。
2．查询传送
又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设
“准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬
件 连 线 作67页效 率 不 高 。
10
3．中断传送 为提高单片机对外设的工作效率，常采用中断传送方 式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好后， 才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中断 服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效 率。
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地址译码进行外部扩展举例
扩展器件 6264 8255 0832 8255
片内字节地址数 8K 4 1
第8页4 /共67页
地址编码 0000H～1FFFH 3FFCH～3FFFH
7FFFH 9FFCH～9FFFH
并行I/O端口扩展芯片
一. 8255可编程并行I/O接口扩展芯 片 二. 8155可编程并行I/O接口扩展芯 片
7.3.2 I/O接口电路 常用的外围I/O接口芯片： （1）82C55：可编程通用并行接口（3个8位I/O口）；
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（2）81C55：可编程的IO/RAM扩展接口电路（2个8 位I/O口，1个6位I/O口，256RAM单元，1个14位的减 法计数器）。
都 可 以 和 AT 8 9 S 5 1 直 接 连 接 ， 接 口 逻 辑 简 单 。
第9章 AT89C51扩展IO接口的设计
ACK*：外设的响应信号，外设已将数据取走。
INTR*：中断请求信号。表示该数据已被外设取走， 请求单片机继续输出下一个数据。 INTE A：中断允许，由PC6控制。 INTE B：中断允许，由PC2控制。
图9-7
B口的方式1输出如图9-8所示：
图9-8
3.方式2
只有A口才能设定为方式2。图9-9为方式2工作示意图。 在方式2下，PA7～PA0为双向I/O总线。
图9-3
C口上半部分（PC7～PC4）随A口称为A组，
C口下半部分（PC3～PC0）随B口称为B组。
其中A口可工作于方式0、1、和2，而B口只能工作在方式0和
方式1。 例9-1 写入工作方式控制字95H 可将8255A编程为：A口方式0输入，B口方式1输出，C口的上半 部分（PC7～ PC4）输出，C口的下半部分（PC3～PC0）输入。
2.内部结构
图9-2
（1）端口PA、PB、PC 功能和结构上有些差异 PA口：输出锁存和缓冲；输入锁存 PB口：输出锁存和缓冲；输入缓冲 PC口：输出锁存；数据输入缓冲 PC口可在软件的控制下，分为两个4位端口，作为PA口、PB 口选通方式操作时的状态控制信号。
(2)A组和B组控制电路 A组：PA口和PC口的上半部（PC7～PC4）； B组：PB口和PC口的下半部（PC3～PC0）,可根据“命令字” 对 PC口按位“置1”或“清0”。 (3)数据总线缓冲器 三态双向，作为8255A与单片机数据线之间接口，传送数 据、指令、控制命令及外部状态信息。 (4)读/写控制逻辑电路线 该电路接收CPU发来的控制信号、RESET、地址信号A1、A0 等。对端口进行读写。 各端口的工作状态与控制信号的关系如表9-1所示。
MOVX @DPTR，A
单片机原理及应用第9章 系统扩展技术PPT课件
存储单元数决定，对于8K×8 容量的芯 片需要13 根地址线A12~A0。
然后将余下的高位地址线分别接到
个存储芯片的片选端CS，称为线选。
下图是利用线选法，用3 片2746A 扩展24K×8 位 EPROM 的电路图：
用线选法实现片选
各芯片的地址范围如下:
2.
译码法寻址就是利用地址译码器对系统的片外高位地址 进行译码, 以其译码输出作为存储器芯片的片选信号, 将地址 划分为连续的地址空间块, 避免了地址的间断。
接口的含义： 接口是连接单片机与外围电路、芯片、设
备（如I/O设备、A/D、D/A设备）的中间环节。 接口牵涉到包括外围电路、设备、芯片的结构、 使用方法、时序要求；单片机本身的硬件、软 件资源等很多问题。
接口技术要解决系统扩展时单片机与相应 芯片的接口（如地址总线、数据总线、控制总 线的连接）与编程问题。
在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接很多负载, 如存 储器、并行接口、A/D接口、显示接口等, 但总线接口的负载 能力有限, 因此常常需要通过连接总线驱动器进行总线驱动。
总线驱动器对于单片机的I/O口只相当于增加了一个TTL 负载, 因此驱动器除了对后级电路驱动外,还能对负载的波动变 化起隔离作用。
在对TTL 负载驱动时, 只需考虑驱动电流的大小; 在 对MOS负载驱动时, MOS负载的输入电流很小, 更多地 要考虑电平的兼容和分布电容的电流。
一般TTL 电平和CMOS 电平是不兼容的，CMOS 电路能驱 动 TTL 电路 ，而 TTL 电路一般 不能驱动 CMOS 电路，在TTL 电路和CMOS 电路混用的系统中， 应特别注意。
2. 静态RAM芯片
I/O 0~7：数据线 A0～A12：地址线 CE、CE：片选线 OE：输出使能 WE：写入使能 VCC、GND：电源 NC：未使用
然后将余下的高位地址线分别接到
个存储芯片的片选端CS，称为线选。
下图是利用线选法，用3 片2746A 扩展24K×8 位 EPROM 的电路图：
用线选法实现片选
各芯片的地址范围如下:
2.
译码法寻址就是利用地址译码器对系统的片外高位地址 进行译码, 以其译码输出作为存储器芯片的片选信号, 将地址 划分为连续的地址空间块, 避免了地址的间断。
接口的含义： 接口是连接单片机与外围电路、芯片、设
备（如I/O设备、A/D、D/A设备）的中间环节。 接口牵涉到包括外围电路、设备、芯片的结构、 使用方法、时序要求；单片机本身的硬件、软 件资源等很多问题。
接口技术要解决系统扩展时单片机与相应 芯片的接口（如地址总线、数据总线、控制总 线的连接）与编程问题。
在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接很多负载, 如存 储器、并行接口、A/D接口、显示接口等, 但总线接口的负载 能力有限, 因此常常需要通过连接总线驱动器进行总线驱动。
总线驱动器对于单片机的I/O口只相当于增加了一个TTL 负载, 因此驱动器除了对后级电路驱动外,还能对负载的波动变 化起隔离作用。
在对TTL 负载驱动时, 只需考虑驱动电流的大小; 在 对MOS负载驱动时, MOS负载的输入电流很小, 更多地 要考虑电平的兼容和分布电容的电流。
一般TTL 电平和CMOS 电平是不兼容的，CMOS 电路能驱 动 TTL 电路 ，而 TTL 电路一般 不能驱动 CMOS 电路，在TTL 电路和CMOS 电路混用的系统中， 应特别注意。
2. 静态RAM芯片
I/O 0~7：数据线 A0～A12：地址线 CE、CE：片选线 OE：输出使能 WE：写入使能 VCC、GND：电源 NC：未使用
《单片机的系统扩展》课件
性能提升
通过扩展存储模块，如外部闪存和RAM，提升系统的处理能力和存储容量。
常用的系统扩展模块
有许多常见的扩展模块可用于单片机系统，以满足不同的需求。
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传感器模块
如温湿度传感器、光照传感器和加速度传感器，用于采集环境数据。
2
通信模块
如蓝牙模块、WiFi模块和无线电模块，用于与其他设备进行通信。
3
存储模块
如闪存模块和SD卡模块，用于扩展系统的存储容量。
系统扩展的实验案例
以下是几个关于单片机系统扩展的实验案例，旨在帮助学习者更好地理解和应用所学知识。
LED点阵显示实验
使用LED点阵模块和单片机搭建一 个简单的显示系统。
电机驱动实验
通过添加电机驱动模块，控制电机 的转动。
温湿度传感实验
使用温湿度传感器模块测量环境温 度和湿度。
用于与外部设备进行通信，如传感器、继电器和显示器。
3 编程环境
使用编程语言，如C语言，对单片机进行程序设计。
系统扩展的需求和意义
扩展单片机系统可以实现更多功能和应用，提高系统的灵活性和可扩展性。
功能增强
通过添加外围模块，如蓝牙通信模块和WiFi模块，增强系统的功能。
接口扩展
使用扩展模块，如ADC模块和LCD显示模块，扩展系统的输入输出接口。
《单片机的系统扩展》 PPT课件
本课件将介绍单片机系统的概述，揭示系统扩展的需求和意义，以及常用的 系统扩展模块和实验案例。
单片机系统概述
单片机是一种集成了处理器、内存和输入输出功能的微型计算机。它通过编程来控制外部设备， 实现各种应用。
1 核心芯片
通常由控制单元、运算单元和存储单元组成。
通过扩展存储模块，如外部闪存和RAM，提升系统的处理能力和存储容量。
常用的系统扩展模块
有许多常见的扩展模块可用于单片机系统，以满足不同的需求。
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传感器模块
如温湿度传感器、光照传感器和加速度传感器，用于采集环境数据。
2
通信模块
如蓝牙模块、WiFi模块和无线电模块，用于与其他设备进行通信。
3
存储模块
如闪存模块和SD卡模块，用于扩展系统的存储容量。
系统扩展的实验案例
以下是几个关于单片机系统扩展的实验案例，旨在帮助学习者更好地理解和应用所学知识。
LED点阵显示实验
使用LED点阵模块和单片机搭建一 个简单的显示系统。
电机驱动实验
通过添加电机驱动模块，控制电机 的转动。
温湿度传感实验
使用温湿度传感器模块测量环境温 度和湿度。
用于与外部设备进行通信，如传感器、继电器和显示器。
3 编程环境
使用编程语言，如C语言，对单片机进行程序设计。
系统扩展的需求和意义
扩展单片机系统可以实现更多功能和应用，提高系统的灵活性和可扩展性。
功能增强
通过添加外围模块，如蓝牙通信模块和WiFi模块，增强系统的功能。
接口扩展
使用扩展模块，如ADC模块和LCD显示模块，扩展系统的输入输出接口。
《单片机的系统扩展》 PPT课件
本课件将介绍单片机系统的概述，揭示系统扩展的需求和意义，以及常用的 系统扩展模块和实验案例。
单片机系统概述
单片机是一种集成了处理器、内存和输入输出功能的微型计算机。它通过编程来控制外部设备， 实现各种应用。
1 核心芯片
通常由控制单元、运算单元和存储单元组成。
第九章单片机系统扩展
ALE PSEN P2口 P0口
输出PCH
输出PCH
输出PCH
输出PCH
PCL
指令 PCL
指令
PCL
指令
PCL
指令
PCL
80C51系列单片机的CPU在访问片外ROM的一个机器周期内， 信号ALE出现两次（正脉冲），ROM选通信号也两次有效， 这说明在一个机器周期内，CPU两次访问片外ROM，也即在 一个机器周期内可以处理两个字节的指令代码，所以在
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE
D0 D1
QQO1
D2 Q2
74HC373
D3 Q3
D4 Q4 D5 Q5
D6 Q6
D7 Q7
G OE
OE A8 A9 A10 A11 A12
A0
A1
A2
A3
A4
A5 A6
27C64
A7
D0
D1
D2
D3
D4
D5
OE
外部ROM的状态与地址线A15的关系表
ROM引脚 /CE 单片机引脚 A15
0 0 1 1
A14～A8 P2口
00000000 11111111 00000000 11111111
A7～A0 P0口
00000000 11111111 00000000 11111111
地址范围
0000H～ 07FFH 8000H FFFFH
8051 8751
EA
9.1 并行扩展概述
并行扩展器件寻址分两步： 1)器件芯片的寻址 -> 片选 2)芯片内部存储单元的寻址
并行扩展器件寻址主要是研究芯片的寻址 问题，目前常用的有两种方法：线选法和译码 法。
第9章 单片机总线与系统扩展
第9章 单片机总线与系统扩展
程序存储器和数据存储器混合使用
MCS-51系列单片机中的数据存储器和程序存储器在逻辑 上是严格分开的，在实际设计和开发单片机系统时，程序若 放在RAM，可方便调试和修改，为此需将程序存储器和数据存 储器混合使用。 在硬件上将RD信号和PSEN相“与”后连到RAM的读选通端 OE即可以实现，见图9-9。 当执行MOVX指令时产生RD读选通 信号使OE有效，当执行该RAM中的 程序时，由PSEN信号也使OE有效， 选通RAM，读出其中的机器码。WR 信号依然连接RAM的WE端。
第9章 单片机总线与系统扩展
1. 外部数据RAM的读周期时序
第9章 单片机总线与系统扩展
在ALE的上升沿，把外部程序存储器的指令读入后就 开始了对片外RAM的读过程。 ALE高电平期间，在P0处于高阻三态后，根据指令 间址提供的地址，P2口输出外部RAM的高8位地址 A15~A8 ，P0端口输出低8位地址A7~A0 ；在ALE下跳沿， P0输出的低8位地址被锁存在锁存器中，随后P0又进入高阻 三态，RD信号有效后，被选中的RAM的数据出现在数据 总线上，P0 处于输入状态，CPU从P0 读入外部RAM的数 据。
第9章 单片机总线与系统扩展
例如，将外部数据RAM1050H地址单元中的内容读入A累加器， 可有如下两种程序。 第一种 MOV P2，#10H ；端口提供高8位地址 MOV R1，#50H ；Ri提供低8位地址 MOVX A，@R1 第二种 MOV DPTR，#1050H MOVX A，@DPTR ；DPTR提供16位地址 要把A累加器中内容写入外部数据RAM1050H地址单 元，其程序可为： MOV P2，#10H MOV R1，#50H MOVX @R1，A 或 MOV DPTR，#1050H MOVX @DPTR，A
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/CE或/CS，以便选中芯片。
口地址的确定及编程应用
• 因为74LS244和74LS273都是在P2.0为0时 被选通，所以二者的地址都可以为FEFFH • 两芯片的地址虽然相同，但可以通过读写 操作区别
• 编程如下：
• MOV DPTR,#FEFFH; 指向口地址 • MOVX A, @DPTR； 指向74LS244读入数据，检测按键 • MOVX @DPTR,A ； 指向74LS273输出数据，驱动LED
读 / 写：CPU向外部设备发出的读/写控制命令。 EPROM：/OE SRAM： /WE /PSEN /WR
/OE
/RD
§9-2
存储器的扩展
一、三总线的连接 1、数据线的连接 P0口的八位线承担此任，此时不用外接上拉电阻。
2、地址线的连接
P0口承担地址低八位线，A0 ~ A7； P2口承担地址高八位线。A8 ~ A15。 注意：P0口线地址 / 数据分时复用，需用地址锁存器 74LS373锁存地址。
图中：/E —— 三态门控制端 G —— 低电平锁存
三总线的概念:
地址总线—— AB，P0口提供（A7 ~ A0）；
P2口提供（A15 ~ A8），共16位。 数据总线—— DB，P0口提供（D7 ~ D0），共8位。 控制总线—— CB，ALE 等。
RD EA PSEN
WR
选通：CPU与器件交换数据或信息，需先发出选通信号 /CE或/CS，以便选中芯片。
• 取决于CE片选和地址线的接法，本例中CE 接地，请确定地址范围。 • 注意：CE的连接，当扩展多个ROM时，可 采用线选法和译码法来分别选中芯片，每 个芯片分配的地址范围不同 • 一是，芯片本身的地址线（与容量有关） • 二是，芯片选通信号的获得方式。
74LS138译码器真值表
输
G1 G2A* G2B*
9.3并行I/O口的扩展
• 扩展I/O与外部RAM统一编址 • 使用同样的指令MOVX访问,——控制总线 RD，WR • 常用的扩展方法有： • 简单的I/O扩展 • 可编程I/O芯片 • 利用串行口扩展并行口
3.简单I/O口扩展：
• 用并行口扩展I/O口 • 选择TTL电路或MOS电路即能组成简单的 I/O口扩展口 • 用8位三态缓冲器74LS244可扩展输入口 • 用8D锁存器74LS273、74LS373、 74LS377等可组成输出口
对于片内有ROM型单片机，其自身可以构成最小系统
该系统的资源如下：
4KB ROM，256B RAM； 五源中断系统；
两个十六位加一定时 / 计数器；
一个全双工串行UART； 四个并行I / O口。 二、8031硬件最小系统
8031单片机片内无ROM，若要正常工作，必需外配ROM。 外接ROM后，P3口、P2口、P0口均被占用只剩下P1口作I / O 口用，其它功能不变，此时EA/必须接地。
可编程I/O芯片的应用 • 可编程I/O芯片是指芯片的功能可以由 指令来确定，即需要对其编程。
• 常用的I/O芯片有8255和8155
8155的结构与技术性能
• • • • • 在8155内部具有： 1.256字节的内部RAM 2.三个通用的输入输出口 3.一个可编程的14位计数定时器 4.地址锁存器和地址总线
入
C B A
输
出
Y7* Y6* Y5* Y4* Y3* Y2* Y1* Y0*
举一反三：RAM的扩展
举一反三：RAM的扩展
• 6264RAM的地址范围可与2764ROM的地址范围 相同，因为不同的指令访问----产生不同的控制信 号 • ROM：MOVC指令 PSEN有效，WR、RD无效 • RAM：MOVX指令 PSEN有效，WR、RD有效 • • • • MOVX A,@DPTR, 读操作，产生RD低电平信号 MOVX @DPTR,A,写操作,产生WR低电平信号 试判断2864是作为ROM使用还是RAM使用？ (看控制线）
3、控制线的连接
对存储器来讲控制线无非是：芯片的选通控制、读写控制。 单片机与外部器件数据交换要遵循两个重要原则： 一是，地址唯一性，一个单元一个地址。
二是，同一时刻，CPU只能访问一个地址，即只能与一
个单元交换数据。
不交换时，外部器件处于锁闭状态，对总线呈浮空状态。
选通：CPU与器件交换数据或信息，需先发出选通信号
第9章 单片机总线与系统扩展
1.存储器RAM的扩展 2.存储器ROM的扩展 3.I / O端口的扩展方法
MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，
可扩展：
ROM、RAM；
定时 / 计数器； 并行I / O口、 串行口；
中断系统扩展等。
§9-1
MCS-51单片机最小系统
一、8051/8751硬件最小系统
1.程序存储器ROM的扩展
内部资源： 8051片内ROM的容量：4KB 片外最大可扩展64KB ROM 有关的管脚：EA 可用来扩展的存储器芯片： EPROM：2716,2732,2764,27256 EEPROM：2816,2864,28128 还要用到锁存器芯片：74LS373
地址范围的确定：