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1、第7章 机械工业出版社同名教材 配套电子教案,单片机原理与控制技术,第7章 串行通信,本章要点,并行扩展总线组成(地址、数据、控制总线)并行扩展寻址方式（线选法、译码法）并行扩展EPROM 并行扩展E2PROM并行扩展RAM用74系列芯片并行扩展I/O口扩展总线驱动能力,80C51系列单片机有很强的外部扩展能力。外部扩展可分为并行扩展和串行扩展两大形式。早期的单片机应用系统以采用并行扩展为多，近期的单片机应用系统以采用串行扩展为多。外部扩展的器件可以有ROM、RAM、I/O口和其他一些功能器件，扩展器件大多是一些常规芯片，有典型的扩展应用电路，可根据规范化电路来构成能满足要求的应用系统。,7-
2、1 并行扩展概述 一、并行扩展连接方式1、并行扩展总线组成 数据传送:由数据总线DB（D0D7）完成；D0D7由P0口提供 单元寻址:由地址总线AB（A0A15）完成； 低8位地址线A0A7由P0口提供高8位地址线A8A15由P2口提供。 交互握手:由控制总线CB完成。控制线有PSEN、WR、RD、ALE、EA2、并行扩展容量可分别扩展64KB ROM（包括片内ROM）和64KB外RAM。, WR：输出，用于写外RAM选通，执行MOVX写指令时，WR会自动有效，与外RAM写允许端WE连接。,80C51控制总线，有以下几条： ALE：输出，用于锁存P0口输出的低8位地址信号，与地址锁存器门控端G
3、连接。, PSEN：输出，用于外ROM读选通控制，与外ROM输出允许端OE连接。, EA：输入，用于选择读内/外ROM。EA=1，读内ROM；EA=0，读外ROM。一般情况下，有并且使用内ROM时，EA接Vcc；无内ROM或仅使用外ROM时，EA接地。, RD：输出，用于读外RAM选通，执行MOVX读指令时，RD会自动有效，与外RAM读允许端OE连接。, P2.X：并行扩展外RAM和I/O时，通常需要片选控制，一般由P2口高位地址线担任。,二、并行扩展寻址方式 存储器片内存储单元子地址： 由与存储器地址线直接连接的地址线确定； 存储器芯片地址： 由高位地址线产生的片选信号确定。,低位地址线A0
4、A10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。,1、线选法,表7-1 线选法三片存储器芯片地址分配表,缺点：芯片地址空间不连续；存在地址重叠现象。,线选法优点：连接简单；,适用于扩展存储容量较小的场合。,通过译码器将高位地址线转换为片选信号。,2、译码法,表7-3 译码法三片存储器芯片地址分配表,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，硬件电路稍复杂，需要使用译码
5、器，但可充分利用存储空间，全译码时还可避免地址重叠现象，局部译码因还有部分高位地址线未参与译码，因此仍存在地址重叠现象。,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)。,7-2 并行扩展外ROM,一、扩展EPROM, 高位地址：视EPROM芯片容量大小。2764需5位，P2.0P2.4与2764 A8A12相连；27128需6位，P2.0P2.5与27128 A8A13相连。, 地址线, 低8位地址：由80C51 P0.0P0.7与74373 DOD7端连接，ALE有效时74373锁存该低8位地址，并从Q0Q7输出，与EPRO
6、M芯片低8位地址AOA7相接。, 数据线：由80C51地址/数据复用总线P0.0P0.7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：由于只扩展一片EPROM，因此一般不用片选，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。, 地址线、数据线仍按80C51一般扩展外ROM的方式连接。 片选线一般由80C51高
7、位地址线控制，并决定E2PROM口地址。 将E2PROM用作外ROM时，80C51 PSEN与E2PROM OE端相连。由80C51的PSEN控制E2PROM的读出(输出允许OE)。 将E2PROM当作外RAM时，因需要对E2PROM进行在线擦写，因此80C51的WR与E2PROM WE端相连，此时应使用MOVX指令，且应注意E2PROM的地址范围与外RAM不能重复重迭，否则出错。,二、扩展E2PROM,将E2PROM用作外ROM,E2PROM用作外ROM时，执行MOVC指令，读选通由PSEN控制； E2PROM用作外RAM时，执行MOVX指令，读选通由RD控制。 读E2PROM时，速度与EP
8、ROM相当，完全能满足CPU要求。 写E2PROM时，速度很慢，因此，不能将E2PROM当作一般RAM使用。每写入一个（页）字节，要延时10mS以上，使用时应予以注意。, 将E2PROM同时用作外ROM和外RAM,1-1 并行扩展外RAM,1、80C51扩展外RAM时典型连接电路, 地址线、数据线仍按80C51一般扩展ROM时方式连接，高位地址线视RAM芯片容量，6116需3根，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。6264有2个片选端只须用其一个，一般用CE1，CE2直接接Vcc。按图7-12，6116的地址范围是7800H7FFFH；按图7-13，6
9、264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。,2、80C51同时扩展外ROM和外RAM时典型连接电路, 地址线、数据线仍按80C51一般扩展外ROM时方式连接。 片选线，因外ROM只有一片，无需片选。2764 CE直接接地，始终有效。外RAM虽然也只有一片，但系统可能还要扩展I/O口，而I/O口与外RAM是统一编址的，因此一般需要片选，6264 CE1接P2.5，CE2直接接Vcc，这样6264的地址范围为C000HDFFFH，P2.6、P2.7可留给扩展I/O口片选用。 读写控制线，读外ROM执行MOVC指令，由
10、PSEN控制2764 OE，读写外RAM 执行MOVX指令，由RD控制6264 OE，WR控制6264 WE。,7-4 用74系列芯片并行扩展I/O口,扩展I/O口分类：并行扩展和串行扩展；可编程和不可编程。,80C51并行扩展I/O口是将I/O口看作外RAM的一个存储单元，与外RAM统一编址，操作时执行MOVX指令和使用RDWR控制信号。从理论上讲，扩展I/O口最多可扩展64000个I/O口。,构成输出口时，接口芯片应具有锁存功能； 构成输入口时，接口芯片应具有三态缓冲和锁存功能。,一、74373扩展输入口,G接高电平，门控始终有效；从D0D7输入的信号能直达Q0Q7输出缓冲器待命；由80C
11、51的RD和P2.7（一般用P2.0P2.7为宜）经过或门与74373 OE端相连。,用74373扩展80C51输入口的优点:线路简单、价格低廉、编程方便。,IND: MOV DPTR,#7FFFH ;置373口地址MOV R0,#30H ;置内RAM数据存储区首址 IND0: MOVX A,DPTR ;输入数据MOV R0,A ;存数据INC R0 ;指向下一存储单元LCALL DLY1s ;调用1s延时子程序CJNE R0,#40H,IND0 ;判16个数据读完否?未完继续RET ;,【例7-4】按图7-16，试编制程序，从373外部每隔1秒读入一个数据，共16个数据，存入以30H为首址的
12、内RAM。 解：编程如下：,二、74377扩展输出口,80C51单片机的WR和P2.5分别与74377 CLK端和输出允许端OE相接。P2.5决定74377地址为DFFFH。,解：编程如下：,OUTD: MOV DPTR,#0DFFFH ;置377口地址MOV R0,#30H ;置内RAM数据存储区首址MOV R2,#10H ;置数据长度 OUT1: MOV A,R0 ;读数据MOVX DPTR,A ;输出数据INC R0 ;指向下一存储单元DJNZ R2,OUT1 ;判16个数据输出完否?未完继续RET ;,【例7-5】按图7-18，试编制程序，从74377连续输出16个数据，输出数据区首址30H。,
