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1、第7 章 单片机的扩展技术 第7章 单片机的扩展技术7.1 7.1 单片机接口技术的一单片机接口技术的一些概念些概念7.2 7.2 单片机存储器的扩展单片机存储器的扩展7.3 7.3 单单片机并行片机并行I/OI/O口的扩展口的扩展7.4 7.4 显示器与单片机接口显示器与单片机接口7.5 7.5 键盘与单片机接口键盘与单片机接口7.67.6 单片机与键盘、显示器的连接单片机与键盘、显示器的连接 第7 章 单片机的扩展技术 7.1 单片机接口技术的一些概念接口指令，单片机的IO端口和外部数据存储器采用 以下几条指令：MOVX A，RiMOVX Ri， AMOVX A，DPTRMOVX DPTR
2、，A单片机应用于不同场合时，根据需要，往往要通过接口接入不同的外部设备，要制作好接口，除对单片机的原理有全面的了解外，还必须详细掌握外部设备的结构、引脚定义、时序要求等。第7 章 单片机的扩展技术 输入输出的数据交换方式无条件传送方式CPU与外部设备进行数据交换时不需要任何条件，随时都可以交换数据。采用无条件传送方式传送数据时，CPU总是认为外部设备时刻处于“准备好”的状态。2. 查询传送方式用软件来查询外部设备的数据是否准备好，若未准备好，则继续查询，直到外部设备准备好了之后再传送数据。 3. 中断传送方式当中断信号来的时候，CPU执行中断服务程序来传送数据。第7 章 单片机的扩展技术 编址
3、：使用系统提供的地址线，通过适当的连接，使得一个地址对应存储器中一个存储单元。 CPU对外部设备的编址方式MCS-51单片机采用统一编址方式，把外部64K字节的 数据存储器RAM空间的一部分地址作为扩展外部I/O口的 地址。这样，单片机就可以像访问外部RAM一样访问外部 接口芯片，对其进行读写操作。为了唯一地选中外部某一存储单元(I/O接口芯片作为 数据存储器的一部分)，必须进行两种选择：首先是选择出 该存储器芯片(或I/O接口芯片)，称为片选；其次是选择出 该芯片的某一存储单元(或I/O接口芯片的寄存器)，称为字 选。常用的片选方法有线选法和地址译码法。第7 章 单片机的扩展技术 低位地址线
4、A0A10实现片内寻址。 高位地址线A11A13实现片选（A11A13中只允许有一根 为低电平，另二根必须为高电平，否则出错）。 无关位A14、A15可任取，一般取“1”。高位地址线直接连到存储器芯片的片选端。图中芯片是2K* 8位 1、线选法 图7-1第7 章 单片机的扩展技术 线选法的优缺点优点：连接简单；缺点：芯片地址空间不连续。适用于扩展存储容量较小的场合。第7 章 单片机的扩展技术 通过译码器将高位地址线转换为片选信号 。2、译码法 图7-2第7 章 单片机的扩展技术 译码法的另一个优点：是若译码器输出端留有剩余端线未用时，便于继续扩展存储器或I/O口接口 电路。译码法与线选法比较，
5、硬件电路稍复杂，需要使用译码器，但可充分利用存储空间。译码法和线选法不仅适用于扩展存储器(包括外RAM和外ROM)，还适用于扩展I/O口(包括各种外围设 备和接口芯片)。第7 章 单片机的扩展技术 存储器及接口存储器：SRAM 6116、6264、62256EPROM 27256、27128、2764接口： Intel接口芯片8255A、8155、8251、8259、8279、8253A/D ADC0809D/A DAC0832、DA7533、DA7520、DA7521非Intel接口芯片第7 章 单片机的扩展技术 7.2 单片机存储器的扩展单片机内部没有ROM,或虽有ROM但容量太小时,必须
6、扩 展外部程序存储器方能工作。常用的ROM器件有EPROM,如: 2716(2K)/2764(8K)/27128(16K) /27256(32K)一、 MCS-51程序存储器的扩展Vpp Vcc A12 PGM A7 NC A6 A8 A5 A9 A4 A11 A3 OE A2 A10 A1 CE A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D32764Vpp Vcc A12 PGM A7 A13 A6 A8 A5 A9 A4 A11 A3 OE A2 A10 A1 CE A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D327128Vpp Vcc A12 A14 A7 A
7、13 A6 A8 A5 A9 A4 A11 A3 OE A2 A10 A1 CE A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D327256第7 章 单片机的扩展技术 图7-3 单片机外扩程序存储器第7 章 单片机的扩展技术 地址线 低8位地址：由80C51 P0.0P0.7与74373 DOD7端连接，ALE有效时 74373锁存低8位地址，并从Q0Q7输出，与EPROM芯片低8位地址AOA7相接 。 高位地址：视EPROM芯片容量大小。2764需5位，27128需6位，27256需7 位， P2.0P2.6与27256 A8A14相连。 数据线由80C51地址/数据复用总线P0
8、.0P0.7直接与EPROM数据线DOD7相连。 控制线 ALE：80C51 ALE端与74373门控端G相连，专用于锁存低8位地址。 片选端：P2.7。只扩展一片EPROM时，EPROM片选端CE直接接地。 输出允许：EPROM的输出允许端OE直接与80C51 PSEN相连，80C51的 PSEN信号正好用于控制EPROM OE端。 EA：有并且使用内ROM时，EA接Vcc；无内ROM或仅使用外ROM时 ，EA接地。第7 章 单片机的扩展技术 原理分析2546123第7 章 单片机的扩展技术 二、 MCS-51数据存储器的扩展有时需要扩展外部数据存储器RAM方能工作(如数据采集系统数据量较大
9、，需要专设 RAM或 Flash RAM) 。最常用的 RAM器件是SRAM。 如:6116(2K)/6264(8K)/62128(16K)/628128(128K) A7 Vcc A6 A8 A5 A9 A4 WE A3 OE A2 A10 A1 CE A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D36116Vpp Vcc A12 WE A7 CE2 A6 A8 A5 A9 A4 A11 A3 OE A2 A10 A1 CE1 A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D36264Vpp Vcc A12 WE A7 A13 A6 A8 A5 A9 A4 A11 A3
10、 OE A2 A10 A1 CE A0 D7 D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D362128SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的存储器，不需要刷新电路即能保存它内部 存储的数据。DRAM存储器每隔一段时间，要对DRAM 刷新充电一次，否则内部的数据即会消失。因此SRAM 具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集 成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体 积，但是SRAM却需要很大的体积。第7 章 单片机的扩展技术 图7-4 单片机外扩数据存储器第7 章 单片机的扩展技术 地址线、数据线仍按80C51一般扩展ROM时方式连接，高位地
11、址线视RAM芯片容量，6264需5根。 片选线一般由80C51高位地址线控制，并决定RAM的口地址。按图7-4，6264的地址范围是6000H7FFFH（无关位为 1）。 读写控制线由80C51的RD、WR分别与RAM芯片的OE、WE相接。 第7 章 单片机的扩展技术 原理分析：读数据2256143第7 章 单片机的扩展技术 原理分析：写数据2256 1 43第7 章 单片机的扩展技术 7.3 单片机并行I/O口的扩展7.3.1 7.3.1 并行接口的基本概念并行接口的基本概念7.3.2 7.3.2 可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片8255A8255A7.3.3 7.3.3 可编程并行接口
12、芯片可编程并行接口芯片81558155第7 章 单片机的扩展技术 7.3.1 并行接口的基本概念MCS-51单片机有四个并行I/O口。当用MCS-51单片机组成的应用系统需外扩程序存储器和数据存储器时，真正可用的并行口，就只有一 个P1口了。MCS-51系列单片机的IO端口通常需要扩充，以便为更多外部设备（如显示器、键盘、打印机等）提 供输入和输出通道。MCS-51单片机I/O接口的编址方法： 和数据存储器统一编址 片内I/O： 当作片内RAM的一个单元 片外I/O： 当作片外RAM的一个单元第7 章 单片机的扩展技术 可编程串行通 信接口芯片 8251 可编程定时器 8253 可编程键盘/显 示器接口 8279 可编程中断控
