(15.18)--第6章1 单片机系统基本扩展技术(存储器）.ppt

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1、02:041第第6章章 单片机系统基本并行扩展技术单片机系统基本并行扩展技术 本章教学要求本章教学要求(1)熟悉单片机系统总线的熟悉单片机系统总线的扩展方法扩展方法，理解其扩展原理。，理解其扩展原理。(2)掌握掌握译码法和线选法译码法和线选法进行单片或多片存储器的扩展设进行单片或多片存储器的扩展设计方法。计方法。(3)掌握掌握8255并行接口并行接口的扩展设计方法。的扩展设计方法。(4)掌握掌握LED显示器显示器和行列式键盘的扩展设计方法。和行列式键盘的扩展设计方法。(5)掌握常用的掌握常用的并行并行A/D和和D/A接口扩展方法。接口扩展方法。02:042本 章 目 录6.1 并行扩展概述并行

2、扩展概述6.2 外部总线扩展外部总线扩展6.3 外部存储器扩展外部存储器扩展6.3.1 外部程序存储器扩展外部程序存储器扩展6.3.2 外部数据存储器扩展外部数据存储器扩展6.3.3 多片存储器芯片扩展多片存储器芯片扩展6.4 并行接口扩展并行接口扩展6.4.1 8255可编程并行接口可编程并行接口芯片芯片6.4.2 8255与单片机的接口与单片机的接口方法方法02:0436.5 显示器与键盘显示器与键盘扩展扩展6.5.1 LED扩展扩展6.5.2 LCD扩展扩展6.5.3 键盘接口扩展键盘接口扩展6.6 A/D和和D/A接口扩展接口扩展6.6.1 并行并行A/D接口扩展接口扩展6.6.2 并

3、行并行A/D接口扩展接口扩展(6.1/6.2)问题的提出#1在单片机应用在单片机应用系统的设计中系统的设计中,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？6.3 6.3 程序存储器程序存储器ROMROM的扩展的扩展80518051有片内有片内ROMROM的容量：的容量：4 4K K片外最大可扩展片外最大可扩展6464K ROMK ROM。6.3.1 6.3.1 6.3.1 6.3.1 概述概述概述概述 可用来扩展的存储器芯片：可用来扩展的存储器芯片：EPROM EPROM：27162716（2K*82K*8），），27322732

4、，27642764，2725627256等等 EEPROM EEPROM：2816 2816（2K*82K*8），28642864，2812828128等等v 锁存器芯片：例锁存器芯片：例7474LS373LS373。资料资料-74LS373引脚排列引脚排列EPROM 2732管脚及说明 VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P

5、3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C516.3.2 EPROM 6.3.2 EPROM 的扩展的扩展举例：在举例：在80803131单片机上扩展单片机上扩展4 4KB EPROMKB EPROM.D7 Q7 373D0 Q0 G控制线控制线A11A8A7A0 2732O7O0OE CEP2.3P2.0P0.7 8031 P0.0ALEPSEN12根地址

6、线根地址线8根数据线根数据线地址范围的确定地址范围的确定n取决于CE（片选）和地址线的接法，CE接地。请确定地址范围n试根据电路图，确定其中EPROM地址范围。nCE的连接，当同时扩展多片ROM时，可采用译码法或线选法来分别选中芯片，每个芯片分配的地址范围（P208）不同。地址范围地址范围n8031 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P2.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0n A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n2732 CE A11 A1

7、0 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n 0 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0n 0 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1n 0 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0n 0 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1n n 0 x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16.3.3EEPROM扩展实例扩展实例 电电擦擦除除可可编编程程只只读读存存储储器器EEPROMEEPROM是是一一种种可可用用电电气气方方法法在在线线擦擦除除和和再再编编程程的的只只

8、读读存存储储器器，它它既既有有RAMRAM可可读读可可改改写写的的特特性性，又又具具有有非非易易失失性性存存储储器器ROMROM在在掉掉电电后后仍仍能能保保持持所所存存储储数数据据的的优优点点。因因此此，EEPROMEEPROM在在单单片片机机存存储储器器扩扩展展中中，可可以以用用作作程程序序存存储储器器，也也可可以用作数据存储器，至于具体做什么使用，由硬件电路确定。以用作数据存储器，至于具体做什么使用，由硬件电路确定。EEPROMEEPROM作为程序存储器使用时，作为程序存储器使用时，CPUCPU读取读取EEPROMEEPROM数据同读取数据同读取一般一般EPROMEPROM操作相同；但操作

9、相同；但EEPROMEEPROM的写入时间较长，必须用软件或的写入时间较长，必须用软件或硬件来检测写入周期。硬件来检测写入周期。2817A的管脚VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/12345678910111213141

10、51617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C51单片机扩展2817A EEPROM电路 地址范围地址范围n8031 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P2.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0n A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n2717 CE A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n 0 x x x x x 0 0 0 0

11、 0 0 0 0 0 0 0n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1n n 0 x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 控控制制程程序序存存储储器器的的读读操操作作，执执行行指指令令的的取指阶段和执行取指阶段和执行MOVC A,A+DPTRMOVC A,A+DPTR指令时有效；指令时有效；控控制制数数据据存存储储器器的的读读操操作作，执执行行MOVX MOVX A,DPTRA,DPTR和和MOVX A,

12、RiMOVX A,Ri 时有效；时有效；控控制制数数据据存存储储器器的的写写操操作作，执执行行时时MOVX MOVX DPTR,ADPTR,A和和MOVX Ri,AMOVX Ri,A有效。有效。：直直接接接接地地。由由于于系系统统中中只只扩扩展展了了一一个个程程序序存存储储器器芯芯片片，因因此此片片选选端端直直接接接接地地，表表示示2817A2817A一一直直被被选中。选中。6.3.4 6.3.4 数据存储器数据存储器RAMRAM的扩展的扩展1 1、80318031片内片内RAMRAM的容量：的容量：128128B B2 2、片外最大可扩展、片外最大可扩展6464K RAMK RAM。一一 片

13、内资源片内资源1 1、存储器芯片：、存储器芯片：SRAM 61SRAM 611616，62626464，6262256256等等2 2、锁存器芯片：例、锁存器芯片：例7474LS373LS373。二二 认识芯片认识芯片6116管脚排列图管脚排列图 方式I/O0I/O7H未选中高阻LLH读O0O7LHL写I0I7LLL写I0I7表表6.2 61166.2 6116的操作方式的操作方式 74LS13874LS138引脚排列图引脚排列图三、选择芯片的方法三、选择芯片的方法n线选法线选法 是指用是指用P2口口剩下的地址线选择芯片。剩下的地址线选择芯片。n译码器的选择译码器的选择 通过译码器的输出来选择

14、芯片通过译码器的输出来选择芯片74ls138例例1 1 在在80518051单片机上扩展单片机上扩展2 2K RAMK RAM 要要求求：在在单单片片机机的的外外部部扩扩展展2kB2kB的的数数据据存存储储器器，采采用用线线选选法法选选择择芯芯片片单单片片机机(P2.7)(P2.7)，画画出出硬硬件件连连接接图图，并并确确定定芯芯片片的地址范围的地址范围.D7 Q7 373D0 G Q0A10A8A7A0 6116O7O0OEWE CEP2.2P2.0P0.7 8051 P0.0ALERDWRP2.7Address Latch Enable 思考：思考：若使用若使用P2.4，地址范围是多少？地

15、址范围是多少？地址范围的确定地址范围的确定n8031 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P2.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0n A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n6116 CE A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0

16、 0 0 1 0n 0 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1n n 0 x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1外部数据存储器连接实例外部数据存储器连接实例 地址线地址线数据线数据线控制线控制线片选线片选线 例例2 2译码器选择芯片的方法译码器选择芯片的方法例例2.12.1 要要求求：在在单单片片机机的的外外部部扩扩展展8kB8kB的的数数据据存存储储器器，采采用用译译码码器器74LS13874LS138的的Y1Y1选选择择芯芯片片，画画出出硬硬件件连连接接图图，并并确确定定芯芯片片的的地址范围地址范围图6.13 6264管脚资料资料-74ls138-74ls138简介简介单片机与单片机与6264 SRAM6264 SRAM的连接的连接思考：思考：若使用若使用Y2，地址范围是多少？地址范围是多少？1#2764 的地址范围：的地址范围：0000H1FFFH(#1)2#2764 的地址范围：的地址范围：2000H3FFFH 3#6264 的地址范围：的地址范围：4000H5FFFH 译码器译码器74LS139