第十课--扩展

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单片机系统扩展,10.1,存储器的扩展,10.1.1,程序存储器的扩展,一、扩展总线,74LS373,是有输出三态门的电平允许,8D,锁存器。当,G,（使能端）为高电平时，锁存器的数据输出端,Q,的状态与数据输入端,D,相同（透明的）。当,G,端从高电平返回到低电平时（下降沿后），输入端的数据就被锁存在锁存器中，数据输入端,D,的变化不再影响,Q,端输出。,二、片外,ROM,操作时序,进行,ROM,的扩展，其扩展方法较为简单容易，这是由单片机的优良扩展性能决定的。单片机的地址总线为,16,位，扩展的片外,ROM,的最大容量为,64KB,，地址为,0000H,FFFFH,。扩展的片外,RAM,的最大容量也为,64KB,，地址为,0000H,FFFFH,。,由于,80C51,采用不同的控制信号和指令,，,尽管,ROM,与,RAM,的地址是重叠,的，也不会发生混乱。,80C51,对,片内和片外,ROM,的访问,使用相同的指令，两者的选择是由硬件实现的。,芯片选择现在,多采用线选法，地址译码法用的渐少。,ROM,与,RAM,共享数据总线和地址总线。,访问片外,ROM,的时序,：,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,80C51,系列单片机指令系统中有很多单周期双字节指令。,三、,ROM,芯片及扩展方法,1,、,EPROM,存储器及扩展,常用的芯片有,2732,、,2764,、,27128,、,27256,、,27512,等,。,EPROM,存储器扩展电路：,2,、,EEPROM,存储器及扩展,常用的,EEPROM,芯片有,2864,、,2817,等。,10.1.2,数据存储器的扩展,一、,RAM,扩展原理,扩展,RAM,和扩展,ROM,类似，由,P2,口提供高,8,位地址，,P0,口分时地作为低,8,位地址线和,8,位双向数据总线。,外部,RAM,读时序为,：,外部,RAM,写,时序为：,二、,RAM,扩展方法,1,、数据存储器,常用的数据存储器,SRAM,芯片有,6116626462256,等。,2,、数据存储器扩展电路,10.2,输入,/,输出及其控制方式,原始数据或现场信息要利用输入设备输入到单片机中，单片机对输入的数据进行处理加工后，还要输出给输出设备。,常用的输入设备,有键盘、开关及各种传感器等，常用的输出设备有,LED,（或,LCD,）显示器、微型打印机及各种执行机构等。,80C51,单片机内部有四个并行口和一个串行口，对于简单的,I/O,设备可以直接连接。当系统较为复杂时，往往要借助,I/O,接口电路,（简称,I/O,接口）完成单片机与,I/O,设备的连接。现在，许多,I/O,接口已经系列化、标准化，并具有可编程功能。,单片机与,I/O,设备的关系：,10.2.1,输入,/,输出接口的功能,I/O,接口的功能是：,2,、对输入设备的三态缓冲,外设传送数据时要占用总线，不传送数据时必须对总线呈高阻状态。利用,I/O,接口的三态缓冲功能，可以,实现,I/O,设备与数据总线的隔离,，便于其它设备的总线挂接。,1,、对单片机输出的数据锁存,锁存数据线上瞬间出现的数据,，以解决单片机与,I/O,设备的速度协调问题。,3,、信号转换,信号类型（数字与模拟、电流与电压）、信号电平（高与低、正与负）、信号格式（并行与串行）等的转换。,4,、时序协调,不同的,I/O,设备定时与控制逻辑是不同的,，并与,CPU,的时序往往是不一致的，这就需要,I/O,接口进行时序的协调。,一、无条件传送,适用于对,简单的,I/O,设备,（如开关、,LED,显示器、继电器等）的操作，或者,I/O,设备的定时固定或已知的场合。,10.2.2,单片机与,I/O,设备的数据传送方式,二、查询状态传送,效率低,。,三、中断传送方式,效率大大提高,。,四、直接存储器存取（,DMA,）方式,适于,高速外设以及成组交换数据,的场合。,10.3,并行接口的,简单,扩展,