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1、1第六章 单片机 系统扩展技术vv1 1 单片机的并行扩展原理单片机的并行扩展原理vv2 2存储器的扩展存储器的扩展vv3 3并行接口的扩展并行接口的扩展vv4 4D/AD/A接口的扩展接口的扩展vv5 5A/DA/D接口的扩展接口的扩展2第六章 单片机系统扩展技术6.1.1 并行扩展总线P0、P2口作为单片机的地址总线和数据总线地址锁存原理看时序图 注意三个控制引脚的电平变化：ALE、PSEN、WR/RD3第六章 单片机系统扩展技术v单片机的片外三总线结构4第六章 单片机系统扩展技术v读片外EPROM时序波形5第六章 单片机系统扩展技术v读片外RAM/IO口时序波形6第六章 单片机系统扩展技
2、术v写片外RAM/IO口时序波形7第六章 单片机系统扩展技术vv6.1.2 6.1.2 地址译码方法地址译码方法为了实现单片机与外部存储器的连接，把单片机的地址线分为片内地址线和片选地址线两部分。片内地址线通常直接或通过地址锁存器与相应存储器地址线相连。片选地址线通常直接或通过地址译码器和存储器芯片的CE相连，也可以悬空不用8第六章 单片机系统扩展技术v线选法 用某一位地址线直接连到所扩展的芯片的片选端 。9第六章 单片机系统扩展技术v 关于地址重叠:有一个以上地址与存储单元对应。X为无关项，即无论X取0，或取1，都不会影响对单元的确定，0#芯片中每个单元 都有210个重叠地址 。当X由全“0
3、”，变到全“1”时，0#芯片的地址范围即为6000H7FFFH。基本地址范围：6000H6007H。 A15A14A13A12A3A2A1A0 011XX0000#单元011XX0011#单元011XX0102#单元011XX0113#单元011XX0004#单元011XX1015#单元011XX1106#单元011XX1117#单元10第六章 单片机系统扩展技术v全地址译码法 片选地址线全部参加译码地址空间能充分利用。常用地址译码器：2-4译码器：74LS1393-8译码器：74LS1384-16译码器：74LS15411第六章 单片机系统扩展技术v部分地址译码 法片选线中只有一部分参与译码
4、，其余部分悬空，具有重叠地址12第六章 单片机系统扩展技术v6-2 存储器的扩展一、MCS-51用于扩展存储器的外部总线信号：P0.00.7： 8位数据和低8位地址信号，复用总线AD07。P2.02.7： 高8位地址信号AB815ALE： 地址锁存允许控制信号PSEN：片外程序存储器读控制信号RD： 片外数据存储器读控制信号WR： 片外数据存储器写控制信号EA： 程序存储器选择13第六章 单片机系统扩展技术二、扩展程序存储器电路： 常用EPROM芯片：Intel 2716(2K8位)、2732(4KB)、2764(8KB)、 27128(16KB)、27256(32KB)、27512(64KB
5、)。8031扩展32KB EPROMIntel 27256地址？14第六章 单片机系统扩展技术三. 扩展数据存储器电路：常用RAM芯片：Intel 6116(2KB)、6264(8KB)、62256(32KB)。8031扩展8KB RAM Intel 6264地址？15第六章 单片机系统扩展技术四. 程序与数据存储器扩展电路单片机连接 8KB EPROM 2764 和 8KB RAM 6264 各一片16第六章 单片机系统扩展技术v6-4并行接口的扩展单片机往往通过P0和P2口构成扩展总线，扩展EPROM、RAM或其它功能芯片， 大多数情况下，MCS-51单片机可提供给用户使用的I/O口只有P
6、1口和部分P3口。因此，在大部分的MCS-51单片机应用系统设计中都需要进行I/O口的扩展。17第六章 单片机系统扩展技术6-4-1 用74系列器件扩展并行I/O口 18第六章 单片机系统扩展技术v6-4-2 可编程并行I/O扩展接口8255A19第六章 单片机系统扩展技术vv引脚定义引脚定义 1.数据线 D07：传送计算机与8255之间的数据、控制字和状态字。 PA07 PB 07 PC07：传送8255与外设之间的数据和联络信息，PC07可用作数据线或联络线 2.地址线 CS：片选线 A1，A0：口选线，寻址 PA，PB，PC数据口和控制口 3.读写控制线 RD，WR控制计算机与8255之
7、间的信息传送和流向 4.复位线 RESET高电平复位，使内部寄存器全部清零。 例 求8255口地址：解： A口(7F00H)，B口(7F01H)，C口(7F02H)，控制口(7F03H)20第六章 单片机系统扩展技术18255A的结构(1)数据总线驱动器。(2)并行I/O端口，A口、B口和C口。A口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编 程为8位输入输出或双向寄存器。B口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器(不锁存 )。可编程作为8位输入或输出寄存器，但不能双向输入输出。C口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（不锁 存）。
8、可分为两个4位口使用。C口除作输入、输出口使用外，还可以作为 A口、B口选通方式操作时的状态控制信号。21第六章 单片机系统扩展技术（3）读/写控制逻辑。CS：8255A的片选引脚端；RD：读控制端，当RD=0时，允许单片机从8255A读取数据或状态字；WR：写控制端，当WR=0时，允许单片机将数据或控制字写入8255A；A0、A1：口地址选择。通过A0、A1可选中8255A的四个寄存器。口地址选择如下：A1、A0 寄存器0 0 寄存器A（A口）0 1 寄存器B（B口）1 0 寄存器C（C口）1 1 控制寄存器（控制口）RESET：复位控制端。当RESET=1时，8255复位。复位状态是：控制
9、寄存器被清除，所 有接口（A、B、C）被置入输入方式。22第六章 单片机系统扩展技术（4）A组B组控制块。每个控制块接收来自读/写控制逻辑的命令和内部数据总线的控制字，并向对应口发出适当的命令。A组控制块控制A口及C口的高4位。B组控制块控制B口及C口的低4位。23第六章 单片机系统扩展技术2. 8255A的控制字8255A有两种控制字，即 方式控制字 PC口位置位/复位控制字24第六章 单片机系统扩展技术3 38255A8255A操作方式操作方式 (1)方式0（基本I/O方式） PA、PB、PC可分别被定义为方式0输入或方式0输出。 输出具有锁存功能，输入没有锁存。 适用于无条件传输数据的设
10、备，如读一组开关状态、控制 一组指示灯，不使用应答信号，CPU可以随时读出开关状 态，随时把一组数据送指示灯显示。25第六章 单片机系统扩展技术（2）方式1（应答I/O方式） 有选通输入和选通输出两种工作方式。A口和B口皆可独立地设置成这种工作方式，在方式1下，A口和B口通常用于传送和它们相连外设的I/O数据，C口用作A口和B口的握手联络线，以实现中断方式传送I/O数据。26第六章 单片机系统扩展技术方式1输入 STB: 设备的选通信号输入线，低电平有效,通常是外设给8255A的信号，表示外设给8255的数据已准备好。IBF： 端口锁存器满标志输出线，高电平有效。IBF和设备相连。INTR：中
11、断请求信号线，高电平有效。当 STB 、IBF、INTE都为“1”时， INTR就置“1” 。 INTE：8255A端口内部的中断允许触发器。 “1”表示中断允许（人工设置） 。27第六章 单片机系统扩展技术方式1输出 OBF ：输出锁存器满状态标志输出线。 表示CPU已将数据输出到此端口。ACK ：设备响应信号输入线。表示外设已取走数据。 INTR：中断请求信号输出线，高电平有效。当OBF、ACK 和INTE都为“1” 时，INTR被置“1”,发出中断请求 。28第六章 单片机系统扩展技术（3）方式2（双向选通I/O方式）方式2仅对PA口有意义。方式2使PA口成为8位双向三态数据总线口，既可
12、发送 数据又可接收数据。PA口方式2工作时，PB口仍可作 方式0和方式1 I/O口，PC口高5位作状态控制线。29第六章 单片机系统扩展技术4. 8255编程规定 8255初始化编程：往控制口写入控制字，确定8255工作方式。方式选择控制字：D7=1C口置位/复位控制字：D7=0例：8255PA口方式0输出单片机片内RAM数据，PB口方式1输入。PIOS： MOVDPTR，#7F03H；控制口地址MOVA，#86H；写控制字MOVXDPTR，A；设工作方式MOVDPTR，#7F00H ；PA数据口地址MOVA，R0 ；取RAM的数据MOVXDPTR，A；由PA口输出30第六章 单片机系统扩展技
13、术v 例6-4 打印程序 8255A可采用方式1工作，CPU可采用中断方式控制打印机 打印。把MCS-51内部RAM中30H开始的32个单元的字符输出打印 主程序： MAIN：MOV 8，#30H ；RAM首址 1区R0MOV 0FH，#20H ；长度1区R7SETB EA ；开中断 SETB EX1 ；允许外中断，电平触发方式MOV DPTR，#7FFFH ；将8255A的PC2（即INTEB）置“1”MOV A，05H MOVX DPTR，A ；允许B口中断MOV A，#0BCH ；写方式控制字（PB口方式1输出）MOVX DPTR，AMOV DPTR，#7FFDH ；从PB口输出第一个数
14、据打印MOV A，30HMOVX DPTR，AINC 8 ；RAM指针加1DEC 0FH ；长度减1 。 ；执行其它任务31第六章 单片机系统扩展技术外中断1服务程序：PINT1： PUSH ACC ；现场保护（A，DPTR 等进堆栈）PUSH DPHPUSH DPLPUSH PSW MOV PSW，#8 ；当前工作寄存器区切换到1区MOV A，R0 ；从PB口输出下一个数据打印MOV DPTR，#7FFDHMOVX DPTR，AINC R0 ；修改指针、长度DJNZ R7，BACKCLR EX1 ；长度为0，关中断返回SETB F0 ；置打印结束标志位F0 BACK:POP PSW ；现场恢复（A，DPTR等退栈）POP DPLPOP DPHPOP ACCRETI32第六章 单片机系统扩展技术8255A选通I/O方式接口逻辑33第六章 单片机系统扩展技术vv 6-56-5 D/AD/A转换器接口转换器接口实现数模转换的功能部件称为D/A
