【大学课件】单片机的系统扩展

1、第第九九章章 单单片片机机的的系系统统扩扩展展 本章内容本章内容single chip microcomputer 9-1 单片机最小应用系统单片机最小应用系统 9- 9-3 程序存储器的扩展程序存储器的扩展概述概述 9-4 数据存储器的扩展数据存储器的扩展http:/ 单片机的系统扩展包括单片机的系统扩展包括rom扩展、扩展、ram扩展、扩展、i/o扩展、定时扩展、定时/计数器扩展、中断扩展及其它特殊功能计数器扩展、中断扩展及其它特殊功能的扩展。的扩展。http:/ ,往往出现往往出现ram, ram, romrom或者或者i/oi/o口口不够的情况，不够的情况，怎么办？怎么办？romrom

2、的扩展的扩展 ramram的扩展的扩展并行并行i/oi/o口的扩展口的扩展http:/ 9-1 mcs-519-1 mcs-51单片机最小应用系统单片机最小应用系统原则上，一个单片机应用系统除必原则上，一个单片机应用系统除必须具有单片机外，只要有振荡电路、复须具有单片机外，只要有振荡电路、复位电路和位电路和rom就能工作了，当然，它就能工作了，当然，它们都不能没有电源提供。这就是单片机们都不能没有电源提供。这就是单片机的最小应用系统。的最小应用系统。一、一、8051/8751/89c51/89c2051 最小应最小应用系统用系统http:/ 1、地址范围、地址范围0000h0ffffh，共，共

3、64kbytes。2 2、空间重叠、空间重叠 外部外部ram和外部和外部rom地址空间重叠，但因其地址空间重叠，但因其选通信号、访问指令不同，因而不会造成访选通信号、访问指令不同，因而不会造成访问混乱。问混乱。3 3、扩展、扩展i/oi/o与外部与外部ramram统一编址统一编址单片机不再另外提供信号作扩展单片机不再另外提供信号作扩展i/o用，而是用，而是同外部同外部ram统一编址，因而会占用部分统一编址，因而会占用部分ram地址空间。地址空间。http:/ 程序存储器的扩展程序存储器的扩展在在51系列单片机中，系列单片机中，rom的寻址范的寻址范围为围为64kbytes，在片内无，在片内无r

4、om或或rom空间不够的情况下，我们需要空间不够的情况下，我们需要在片外扩展在片外扩展rom，以满足系统的需，以满足系统的需求。求。http:/ 程序存储器的扩展程序存储器的扩展我们还是本着三总线的扩展方法来讲解其扩展方法：我们还是本着三总线的扩展方法来讲解其扩展方法：低低8位地址则位地址则由由p0口经地口经地址锁存器后址锁存器后提供提供片选则由片选则由p2口剩余口剩余部分经译码部分经译码后提供。后提供。高高8位地位地址由址由p2口口直接提供。直接提供。1、地址总线、地址总线2 2、数据总线、数据总线数据总线数据总线直接由直接由p0口提供口提供3、控制总线、控制总线http:/ 二、外部二、外

5、部eprom扩展电路扩展电路1、使用单片的使用单片的eprom扩展电路扩展电路http:/ eprom.d7 q7 373d0 q0 g控制线控制线a11a8a7a0 2732o7o0oe cep2.3p2.0p0.7 8031 p0.0alepsen12根地址线根地址线8根数据线根数据线http:/ 14 13 12 11 109876543210地址地址110*c000hdfffh101*a000hbfffh011*6000h7fffhhttp:/ 14 13 12 11 109876543210地址地址000*0000h1fffh001*2000h3fffh010*4000h5fffhh

6、ttp:/ 意意v利用线选法时，电路简单，但地址线利用线选法时，电路简单，但地址线利用率较低，造成地址空间浪费。利用率较低，造成地址空间浪费。v利用地址译码法时，地址空间完全利利用地址译码法时，地址空间完全利用，但电路比较复杂。用，但电路比较复杂。http:/ 扩展总线数据总线，p0口地址总线，高8位p2口、低8位p0口 74ls373http:/ rom芯片及其扩展方法常用rom芯片特性芯片型号27c6427c12827c25627c512容量8 kb16 kb32 kb64 kb引脚数28282828读出时间/ns1201209090最大工作电流/ma20202025最大维持电流/ma0.

7、3注：应注意优先选用注：应注意优先选用cmoscmos器件，其读出时间短，耗电少。器件，其读出时间短，耗电少。http:/ http:/ http:/ 数据存储器的扩展数据存储器的扩展v51单片机的片内单片机的片内ram为为128bytes或或256bytes，一般情况下都能满足应用系统的，一般情况下都能满足应用系统的需求，但当数据量较大时，就需要在片外扩需求，但当数据量较大时，就需要在片外扩展展ram，其最大容量可达，其最大容量可达64kbytes。由于。由于片外扩展片外扩展i/o与外部与外部ram采用统一编址，因而采用统一编址，因而外部外部ram的实际容量有时不能达到的

8、实际容量有时不能达到64kbytes。http:/ 8位地址则由位地址则由p0p0口经地口经地址锁存器后提供，其余部址锁存器后提供，其余部分地址由分地址由p2p2口直接提供。口直接提供。片选则由片选则由p2p2口口剩余部分经译剩余部分经译码后提供码后提供2.数据总线数据总线直接由直接由p0口提供。口提供。3.控制总线的连接控制总线的连接http:/ le (地址锁存允许地址锁存允许) /rd (片外读取信号片外读取信号) /oe(输出允许信号输出允许信号)/wr (片外写信号片外写信号) /we(写选通允许信号写选通允许信号)http:/ kb16kb32 kb典型工作电流/ma4088典型维持电流/ma20.50.5最大存取时间/ns200200200http:/ http:/ http:/ 用8d锁存器74ls273、74ls373、74ls377 等可组成输出口。v利用片选信号对外部利用片选信号对外部i/o进行编址，对其进行编址，对其访问就象访访问就象访问外部问外部ramram一样。使用一样。使用movx指令。指令。v/rd及及/wr信号参加片选。信号参加片选。http:/ 实现按下任意键对应实现按下任意键对应ledled发亮的程序如下：发亮的程序如下：looploop：mov dptrmov d