《单片机原理及应用技术PPT课件 第06章MCS-51单片机存储器扩展与并行IO接口扩展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及应用技术PPT课件 第06章MCS-51单片机存储器扩展与并行IO接口扩展（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、并行I/O口的应用与扩展 I/O接口技术概述 存储器的扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 6.1.1 存储器概述 内存由半导体 存储器组成， 速度快、但造 价高、容量小 ，用来存放当 前运行的程序 存储器分类 外存由硬盘或 光盘存储器等 构成，造价低 、容量大、信 息可长期保存 ，但速度慢 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 只读存储器 ROM，正常工 作时只能读出 不能写入，断 电后信息可长 期保存 半导体存储器 随机读写RAM ，工作中既可 读出数据也可 写入数据，但 断电后其
2、中的 信息将会丢失 只读存储只读存储 器器ROMROM 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 PROM：用户自行写入 程序，但只能写一次 EPROM：用户可多次编程， 用紫外灯照射可擦除信息 EEPROM：通过加电信号 可直接擦除其中的信息 掩膜ROM：其中的信息在制 造时由掩膜工艺固化进去 第一节 51单片机存储器扩展 随机读写随机读写 RAMRAM 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 动态RAM：用电容上的电量 来表示信息，电路简单，集 成度高。但要定时刷新 静态RAM：用触发器存储 信息，集成度低，容量小， 但无需刷新 第一节 51单片机存储器扩展 1）存储容量 存储容量是指存储器
3、所能存储的二进制信 息的总量。 存储器容量=单元数数据线位数 例如：5128，10248=1KB，2KB，64KB 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 半导体存储器的指标 第一节 51单片机存储器扩展 2）存取速度 指从CPU给出有效的存储器地址到存储 器给出有效数据所花费的时间。存取时间 越小，存储器的存取速度就越快。通常， 半导体存储器的最大存取时间从几十到几 百毫微秒 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 6.1.2 程序存储器及其扩展 1. Intel 27系列EPROM芯片 第一节 51单片机存储器扩展 型号
4、容量地址线线数 27162 KB11 27324 KB12 27648 KB13 2712816 KB14 2725632 KB15 2751264 KB16 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 2764引脚功能 第一节 51单片机存储器扩展 A0A12：地址线引脚，可寻址213=8192=8K D7D0：数据线引脚，用于传送数据 CE：片选输入端，低电平允许本芯片工作 OE：输出允许 PGM：编程控制端 VCC：工作电源 VPP：编程电源 GND：直流地 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 2764的工作方式 第一节 51单片机存储器扩展 工作方式 引 脚 CEOEPGMVPPVCC
5、 D7 D0 读读出低低高VCCVCC输输出 维维持高VCCVCC高阻 编编程低高编编程负负脉冲VPPVCC输输入 编编程校 验验 低低高VPPVCC输输出 禁止编编 程 高VPPVCC高阻 存储器扩展的关键问题是地址总线、 数据总线和控制总线这三类总线的连接。 MCS-51单片机由于受引脚数目的限制，数 据线和低8位地址线复用，为了将它们分离 出来，需要外加地址锁存器74LS373 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 2. 单片程序存储器的扩展 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一
6、节 51单片机存储器扩展 根据硬件连接，该27128的地址范围 P2.7P2.6P2.5P2.1P2. 0 P0.7P0.6P0.3P0.2P0.1P0. 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 = 0000H =3FFFH 多片存储器扩展的关键问题仍然是地址 总线、数据总线和控制总线这三类总线的 连接。为了区分CPU是访问哪一片EPROM， 可以利用译码器进行片选，这种片选方法 称为译码法 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 3. 多片程序存储器的扩展 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展
7、 第一节 51单片机存储器扩展 8031单片机扩展四片27128 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 各片27128的地址范围 27128编编 号 A15A14A13A12 A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 地址范围围 （Y0=0） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0000H 3FFFH （Y1=0） 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
8、 4000H 7FFFH （Y2=0） 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8000H BFFFH （Y3=0） 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C000H FFFFH 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 6.1.3 数据存储器及其扩展 1. Intel 62系列SRAM 型号容量 地址 线线数 61162 KB11 62648 KB13 6212816 KB14 62256
9、32 KB15 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 6264引脚功能 第一节 51单片机存储器扩展 A0A12：地址线引脚，可寻址213=8192=8K D7D0：数据线引脚，用于传送读写数据 CS和CS1：片选端，同时有效允许本芯片工作 OE：输出允许 WE ：写允许信号，低电平写入，高电平读出 VCC：工作电源 GND：直流地 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 6264的工作方式 第一节 51单片机存储器扩展 工作方式CSCS1WEOE功 能 读读出0110从6264读读出数据到D7D0 写入0101将D7D0数据写入6264 未选选通11输输出高阻 数据存储器扩展与程序存储器扩
10、展的连 接方法基本相同。不同的只是控制信号不 一样。在程序存储器扩展中，单片机使用 PSEN作为读选通信号，而在数据存储器扩 展中，单片机则使用RD和WR分别作为读 和写的选通信号 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 2. 数据存储器的扩展 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 采用线选法扩展三片6264 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 各片6264的地址范围 6264编编号 A15A14A13A12 A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0地址范围围 IC1
11、 6264 (P2.5=0) 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C000H DFFFH IC2 6264 (P2.6=0) 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A000H BFFFH IC3 6264 (P2.7=0) 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6000H 7FFFH 8031单片机内部没有程序存储器，必 须外
12、接。而内部RAM很少，经常也需要 外接数据存储器。下面给出利用74LS138 译码器同时扩展二片2764和二片6264的 电路 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 3. 同时扩展程序存储器和数据存储器 第一节 51单片机存储器扩展 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 采用译码法同时扩展ROM和RAM 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第一节 51单片机存储器扩展 各片ROM和RAM的地址范围 存储储芯片 A15A14A13A12 A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0地址范围围 IC1 2764 （Y0=0 ） 0
13、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0000H 1FFFH IC2 2764 （Y1=0 ） 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2000H 3FFFH IC3 6264 （Y2=0 ） 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4000H 5FFFH IC4 6264 （Y3=0 ） 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
14、 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6000H 7FFFH 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第二节 I/O接口技术概述 6.2.1 I/O接口的作用 I/O接 口作用 输出数据锁存 输入数据缓冲 速度匹配 数据转换 1 2 3 4 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第二节 I/O接口技术概述 6.2.2 I/O接口的编址 外设端口单独 编址： I/O寄 存器地址空间 和存储器地址 空间分开编址 I/O接口编址 外设端口与存 储器统一编址 ：直接使用访 问数据存储器 的指令进行 I/O操作 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第二节
15、 I/O接口技术概述 6.2.3 I/O数据的传送方式 I/OI/O数据数据 传送方式传送方式 查询传送方式 中断传送方式 DMA传送方式 无条件传送方式 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第二节 I/O接口技术概述 6.2.4 I/O接口的类型 并行I/O接口: 用于并行传送 I/O数据，速 度快、效率高 ，适用于近距 离传送 I/O接口类型 串行I/O接口: 用于串行传送 I/O数据，成 本低但速度慢 ，适用于远距 离传送 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第三节 并行I/O口的应用与扩展 6.3.1 MCS-51单片机I/O口的直接应用 P0口在扩展片外存储器时作地址数据分时
16、 复用总线，在不进行扩展时作一般准双向输 入/输出口使用。P1口为通用准双向输入/输 出接口。P2口在扩展片外存储器时作高8位 地址总线，在无扩展时可用作通用准双向I/O 接口。P3口除了作为通用准双向I/O使用外 ，还具有第2功能 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第三节 并行I/O口的应用与扩展 1. MCS-51单片机I/O端口的操作方式 1）输出数据方式 CPU通过以端口为目的操作数的指令 就可以把数据写到P0P3的端口锁存器， 然后通过输出驱动电路送到端口的引脚线 。因此，凡是以端口为目的操作数的指令 都能达到从端口引脚上输出数据的目的 MOVP0,R2 MOVP1,A MOVP2,#data MOVP3,A 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展 第三节 并行I/O口的应用与扩展 2）读修改写方式 读端口锁存器方式实际上并不从外部 引脚读入数据，而只是把端口锁存器中的 内容读到内部总线，按指令要求进行运算 和变换后，再写回到锁存器 属于这类操作的指令通常是ANL、ORL、XRL等 “读修改写”指令，例如： ORLP0,#0FH 第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展
