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1、专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7课程名称:课程名称:计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础本讲内容:本讲内容: 专题八专题八 MCS-51 MCS-51扩展系统扩展系统扩展系统扩展系统Hebei University of TechnologyHebei University of Technology主讲教师:主讲教师: 赵晓安赵晓安河北工业大学计算机科学与软件学院计算机基础教学部河北工业大学计算机科学与软件学院计算机基础教学部河北工业大学计算机科学与软件学院计算机基础教学部河北工业大学
2、计算机科学与软件学院计算机基础教学部河北省级精品课河北省级精品课课程内容:课程内容:MCS-51单片机原理及应用单片机原理及应用专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7一、一、一、一、ROMROM类类类类作程序存储器的扩展作程序存储器的扩展作程序存储器的扩展作程序存储器的扩展二、二、二、二、RAMRAM类作数据存储器的扩展类作数据存储器的扩展类作数据存储器的扩展类作数据存储器的扩展三、程序和数据存储器混合扩展三、程序和数据存储器混合扩展三、程序和数据存储器混合扩展三、程序和数据存储器混合扩展四、
3、数据存储器与四、数据存储器与四、数据存储器与四、数据存储器与I/O I/O 口综合扩展口综合扩展口综合扩展口综合扩展五、选片方法五、选片方法五、选片方法五、选片方法 1 1、线选法、线选法、线选法、线选法 2 2、译码法、译码法、译码法、译码法六、掌握上述各类芯片的扩展六、掌握上述各类芯片的扩展六、掌握上述各类芯片的扩展六、掌握上述各类芯片的扩展思路方法思路方法思路方法思路方法本专题重点讲授内容及要求本专题重点讲授内容及要求专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7扩展思路方法扩展思路方法(分析(
4、分析(分析(分析_ _ _ _解决)解决)解决)解决)1 1、根据单片机的型号和应用系统的要求、根据单片机的型号和应用系统的要求、根据单片机的型号和应用系统的要求、根据单片机的型号和应用系统的要求 确定扩展存储器的类型、容量或确定扩展存储器的类型、容量或确定扩展存储器的类型、容量或确定扩展存储器的类型、容量或I/OI/O口的类型。口的类型。口的类型。口的类型。 包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求。包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求。包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求。包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求。 2 2 2 2、根据、根据、根据、根据位扩展位扩展位扩展位扩展、字扩展,字
5、扩展,字扩展,字扩展,确定存储器芯片的个数。确定存储器芯片的个数。确定存储器芯片的个数。确定存储器芯片的个数。 例如:要扩展例如:要扩展例如:要扩展例如:要扩展8K8KB B的数据存储器,用的数据存储器,用的数据存储器,用的数据存储器,用21142114, 1K*41K*4bitbit,几个芯片?,几个芯片?,几个芯片?,几个芯片? 用用用用61166116,2KB2KB的用几个芯片?的用几个芯片?的用几个芯片?的用几个芯片? 用用用用62646264,8K8KB B的用几个芯片?的用几个芯片?的用几个芯片?的用几个芯片? 3 3 3 3、统筹地址,确定片选方法。、统筹地址,确定片选方法。、统
6、筹地址,确定片选方法。、统筹地址,确定片选方法。4 4、存储器或、存储器或、存储器或、存储器或I/OI/O口如何与单片机的外部扩展三总线连接?口如何与单片机的外部扩展三总线连接?口如何与单片机的外部扩展三总线连接?口如何与单片机的外部扩展三总线连接?专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77.1 7.1 概概概概 述述述述7.2 7.2 外部程序存储器外部程序存储器外部程序存储器外部程序存储器的扩展的扩展的扩展的扩展 7.3 7.3 外部数据存储器外部数据存储器外部数据存储器外部数据存储器的扩展
7、的扩展的扩展的扩展 7.4 7.4 外部数据存储器和外部程序存储器的外部数据存储器和外部程序存储器的外部数据存储器和外部程序存储器的外部数据存储器和外部程序存储器的综合扩展综合扩展综合扩展综合扩展位扩展位扩展位扩展位扩展小结小结小结小结 作业作业作业作业第七章第七章 MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77.1 概概 述述1_ MCS-511_ MCS-51单片机应用系统的单片机应用系统的单片机应用系统的单片机应用系统的分类分类分类分类2_ MCS-51
8、2_ MCS-51单片机系统扩展的单片机系统扩展的单片机系统扩展的单片机系统扩展的必要性必要性必要性必要性3_ 3_ 存储器存储器存储器存储器可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线4_ 4_ I/OI/O口口口口可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线可扩容量、分类、结构及三总线5_ MCS-515_ MCS-51单片机外部单片机外部单片机外部单片机外部扩展三总线扩展三总线扩展三总线扩展三总线6_ 6_ 地址地址地址地址锁存器锁存器锁存器锁存器7 7_ _存储器、存储器、存储器
9、、存储器、I/OI/O口与单片机的口与单片机的口与单片机的口与单片机的三总线的连接是关键三总线的连接是关键三总线的连接是关键三总线的连接是关键8_ 8_ 地址译码器及地址译码器及地址译码器及地址译码器及地址译码技术地址译码技术地址译码技术地址译码技术(片选技术)(片选技术)(片选技术)(片选技术)专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7单片机应用系统可以分为:单片机应用系统可以分为:单片机应用系统可以分为:单片机应用系统可以分为:1 1)单片机最小系统)单片机最小系统)单片机最小系统)单片机最小
10、系统 单片机工作时单片机工作时单片机工作时单片机工作时应具备的最基本条件应具备的最基本条件应具备的最基本条件应具备的最基本条件,因单片机型号不同,因单片机型号不同,因单片机型号不同,因单片机型号不同,单片机最小系统也有差异。单片机最小系统也有差异。单片机最小系统也有差异。单片机最小系统也有差异。 80518051、87518751内部程序存储器内部程序存储器内部程序存储器内部程序存储器4KB4KB,不必外扩时,就构,不必外扩时,就构,不必外扩时,就构,不必外扩时,就构成了单片机成了单片机成了单片机成了单片机最小系统最小系统最小系统最小系统; 80318031仅外扩程序存储器,也构成仅外扩程序存
11、储器,也构成仅外扩程序存储器,也构成仅外扩程序存储器,也构成80318031最小系统最小系统最小系统最小系统。2 2)单片机扩展系统)单片机扩展系统)单片机扩展系统)单片机扩展系统 当单片机当单片机当单片机当单片机内部的资源不满足实际应用内部的资源不满足实际应用内部的资源不满足实际应用内部的资源不满足实际应用的的的的需要需要需要需要时,要外扩存时,要外扩存时,要外扩存时,要外扩存储器和储器和储器和储器和I/OI/O口,就构成口,就构成口,就构成口,就构成单片机扩展系统单片机扩展系统单片机扩展系统单片机扩展系统。1_ MCS-51单片机应用系统的单片机应用系统的分类分类专题八专题八专题八专题八
12、MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 780518051、87518751最小系统最小系统最小系统最小系统专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 在组成单片机应用系统时在组成单片机应用系统时在组成单片机应用系统时在组成单片机应用系统时: : 首先遇到的问题就是存储器的扩展首先遇到的问题就是存储器的扩展首先遇到的问题就是存储器的扩展首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内部设置的。单片机内部设置的。单片机内部设置的。单片机
13、内部设置的存储器一般容量较小,存储器一般容量较小,存储器一般容量较小,存储器一般容量较小,满足不了实际需要,满足不了实际需要,满足不了实际需要,满足不了实际需要,因此需要配置外因此需要配置外因此需要配置外因此需要配置外部存储器,包括程序存储器和数据存储器。部存储器,包括程序存储器和数据存储器。部存储器,包括程序存储器和数据存储器。部存储器,包括程序存储器和数据存储器。 其次要解决的问题是其次要解决的问题是其次要解决的问题是其次要解决的问题是I/OI/O口的扩展口的扩展口的扩展口的扩展。 当外围设备较多时,仅有的几个内部当外围设备较多时,仅有的几个内部当外围设备较多时,仅有的几个内部当外围设备较
14、多时,仅有的几个内部I/OI/O接口就不够用,接口就不够用,接口就不够用,接口就不够用,在大多数应用系统中,在大多数应用系统中,在大多数应用系统中,在大多数应用系统中,MCS-51MCS-51单片机都需要扩展输入单片机都需要扩展输入单片机都需要扩展输入单片机都需要扩展输入/ /输出输出输出输出接口芯片,有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器接口芯片,有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器接口芯片,有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器接口芯片,有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器(D/A)(D/A)和模数转换器和模数转换器和模数转换器和模数转换器(A/D)(A/D)以满足实际需要以满
15、足实际需要以满足实际需要以满足实际需要。 本专题重点讲述本专题重点讲述本专题重点讲述本专题重点讲述单片机扩展系统单片机扩展系统单片机扩展系统单片机扩展系统。 2_ MCS-51单片机系统扩展的单片机系统扩展的必要性必要性专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7最大扩展容量:最大扩展容量:最大扩展容量:最大扩展容量:程序存储器:程序存储器:程序存储器:程序存储器: 8031 64KB8031 64KB 8051/8751 60KB 8051/8751 60KB数据存储器或数据存储器或数据存储器或数
16、据存储器或I/OI/O口:口:口:口: 64KB64KB应用中不一定应用中不一定应用中不一定应用中不一定最大容量扩展。最大容量扩展。最大容量扩展。最大容量扩展。3_ 3_ 存储器可扩容量、分类、结构及三总线存储器可扩容量、分类、结构及三总线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7E E E E 矩阵存储体矩阵存储体矩阵存储体矩阵存储体E E E E 译码驱动器译码驱动器译码驱动器译码驱动器E E E E 读写电路读写电路读写电路读写电路E E E E 地址线地址线地址线地址线E E E E 数据
17、线数据线数据线数据线EE 控制线控制线控制线控制线EE 电源线电源线电源线电源线译译译译码码码码驱驱驱驱动动动动器器器器矩矩矩矩阵阵阵阵存存存存储储储储体体体体读读读读写写写写电电电电路路路路数据线数据线数据线数据线地址线地址线地址线地址线片选线片选线片选线片选线读写控制线读写控制线读写控制线读写控制线 存储器或存储器或存储器或存储器或I/OI/O口要与口要与口要与口要与CPUCPU相连,除了要有三相连,除了要有三相连,除了要有三相连,除了要有三总线外,还要有总线外,还要有总线外,还要有总线外,还要有片选信号,片选信号,片选信号,片选信号,CPUCPU通过指令及指通过指令及指通过指令及指通过指
18、令及指令中的地址,产生该地址所在芯片的片选信号,令中的地址,产生该地址所在芯片的片选信号,令中的地址,产生该地址所在芯片的片选信号,令中的地址,产生该地址所在芯片的片选信号,只有被选中的芯片,只有被选中的芯片,只有被选中的芯片,只有被选中的芯片, CPUCPU才能对它进行读写操才能对它进行读写操才能对它进行读写操才能对它进行读写操作。作。作。作。3_ 3_ 半导体存储器的结构及三总线半导体存储器的结构及三总线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7存储容量存储容量存储容量存储容量=2=2地址线根
19、数地址线根数地址线根数地址线根数 数据线根数数据线根数数据线根数数据线根数3_ 3_ 半导体存储器的结构及三总线半导体存储器的结构及三总线思考:思考:思考:思考:已知一个存储器芯片有已知一个存储器芯片有已知一个存储器芯片有已知一个存储器芯片有1212根地址线,根地址线,根地址线,根地址线,8 8根数据线,根数据线,根数据线,根数据线, 该芯片的存储容量是多大?该芯片的存储容量是多大?该芯片的存储容量是多大?该芯片的存储容量是多大?4K*8bit4K*8bit4KB4KBByteByteCS Chip SelectCS Chip Select专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片
20、机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7I/OI/O口可扩容量:口可扩容量:口可扩容量:口可扩容量: 最大最大最大最大64KB64KBI/OI/O口分类:口分类:口分类:口分类:_ _可编程接口可编程接口可编程接口可编程接口/ /不可编程接口不可编程接口不可编程接口不可编程接口_ _串行接口串行接口串行接口串行接口/ /并行接口并行接口并行接口并行接口_ _定时器定时器定时器定时器/ /计数器计数器计数器计数器_ _模模模模/ /数、数数、数数、数数、数/ /模转换器模转换器模转换器模转换器_ _其他其他其他其他4_ I/O口可扩容量、分类、结构及
21、三总线口可扩容量、分类、结构及三总线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 MCS-51MCS-51系列单片机芯片均为系列单片机芯片均为系列单片机芯片均为系列单片机芯片均为4040个引脚个引脚个引脚个引脚。5_ MCS-51单片机外部扩展三总线单片机外部扩展三总线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 74、I/O端口端口_P0、P1、P2、P3口口口口基本功能基本功能基本功能基本功能复用功能复用
22、功能复用功能复用功能P0P0漏级开路的漏级开路的漏级开路的漏级开路的8 8位双向位双向位双向位双向I/OI/O口。口。口。口。扩展时,扩展时,扩展时,扩展时,P0P0分时分时分时分时提供低提供低提供低提供低8 8位地址线位地址线位地址线位地址线和和和和8 8位双向数据线。位双向数据线。位双向数据线。位双向数据线。P1P1带内部上拉带内部上拉带内部上拉带内部上拉电阻的准双电阻的准双电阻的准双电阻的准双向通用向通用向通用向通用I/OI/O口口口口P2P2带内部上拉带内部上拉带内部上拉带内部上拉电阻的准双电阻的准双电阻的准双电阻的准双向通用向通用向通用向通用I/OI/O口。口。口。口。访问外部存储器
23、访问外部存储器访问外部存储器访问外部存储器只输出高只输出高只输出高只输出高8 8位地址。位地址。位地址。位地址。P3P3准双向通用准双向通用准双向通用准双向通用I/OI/O口口口口 。每个引脚还有特每个引脚还有特每个引脚还有特每个引脚还有特殊的功能。殊的功能。殊的功能。殊的功能。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7MCS-51单片机外部扩展三总线单片机外部扩展三总线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17
24、 7 7 7图图图图2-19 2-19 片外程序存储器读时序片外程序存储器读时序片外程序存储器读时序片外程序存储器读时序思考:思考:思考:思考:P0P0口什么时间是数据总线?口什么时间是数据总线?口什么时间是数据总线?口什么时间是数据总线? 什么时间是地址总线的低什么时间是地址总线的低什么时间是地址总线的低什么时间是地址总线的低8 8位?位?位?位? 为什么为什么为什么为什么P0P0口外加锁存器?请看读程序存储器的时序。口外加锁存器?请看读程序存储器的时序。口外加锁存器?请看读程序存储器的时序。口外加锁存器?请看读程序存储器的时序。低低低低8 8位位位位地址地址地址地址数据数据数据数据总线总线
25、总线总线 ORG ORG 0065H 0065H MOV A,#30H; MOV A,#30H; 74H 30H74H 30H SJMP $ SJMP $ END END000065H65H74H74H000066H66H30H30H专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7再看看访问外部数据存储器或再看看访问外部数据存储器或再看看访问外部数据存储器或再看看访问外部数据存储器或I/OI/O口的时序口的时序口的时序口的时序图2-20 片外RAM读时序 通过分通过分析时序图可析时序图可以看出,无以看出
26、,无论读外部程论读外部程序存储器还序存储器还是读写外部是读写外部数据存储器数据存储器或或I/OI/O口,口,P0P0口都必须外口都必须外加锁存器。加锁存器。低低低低8 8位位位位地址地址地址地址数据数据数据数据总线总线总线总线MOV DPTR,#MOV DPTR,#26892689HHMOVX MOVX A A,DPTR,DPTR26H26H89H89H专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 76_ 地址锁存器地址锁存器 由前所述,在进行存储器或由前所述,在进行存储器或由前所述,在进行存储器或由前
27、所述,在进行存储器或I/OI/O扩展时,扩展时,扩展时,扩展时, P0P0口是分时复用口是分时复用口是分时复用口是分时复用的地址的地址的地址的地址/ /数据总线,因此,数据总线,因此,数据总线,因此,数据总线,因此,必须外加地址锁存器将必须外加地址锁存器将必须外加地址锁存器将必须外加地址锁存器将P0P0口地址信号口地址信号口地址信号口地址信号锁存起来锁存起来锁存起来锁存起来 。常用的锁存器有:。常用的锁存器有:。常用的锁存器有:。常用的锁存器有:专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7接接ALE
28、接地接地P0.0P0.7P0.0P0.7A0A7A0A7专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77_7_存储器、存储器、存储器、存储器、I/OI/O口与单片机的三总线的连接是关键口与单片机的三总线的连接是关键口与单片机的三总线的连接是关键口与单片机的三总线的连接是关键1 1、控制线的连接、控制线的连接、控制线的连接、控制线的连接 程序存储器的读选通程序存储器的读选通程序存储器的读选通程序存储器的读选通( (OEOE) )接单片机的接单片机的接单片机的接单片机的PSENPSEN 数据存储器(或数据
29、存储器(或数据存储器(或数据存储器(或I/OI/O口)的读选通口)的读选通口)的读选通口)的读选通( (OEOE) )接单片机的接单片机的接单片机的接单片机的RDRD 写允许写允许写允许写允许(WE(WE) )接单片机的接单片机的接单片机的接单片机的WRWR 混合存储器的读选通混合存储器的读选通混合存储器的读选通混合存储器的读选通( (OEOE) )接单片机的接单片机的接单片机的接单片机的RDRD. .PSENPSEN2 2、数据线的连接、数据线的连接、数据线的连接、数据线的连接 存储器的字长为存储器的字长为存储器的字长为存储器的字长为8 8位时,与单片机的数据总线位时,与单片机的数据总线位时
30、,与单片机的数据总线位时,与单片机的数据总线P0P0口的口的口的口的D0D7D0D7对位相连。对位相连。对位相连。对位相连。(I/O(I/O的数据线与存储器的连接相同)的数据线与存储器的连接相同)的数据线与存储器的连接相同)的数据线与存储器的连接相同)3 3、地址线的连接、地址线的连接、地址线的连接、地址线的连接 片内地址片内地址片内地址片内地址线与单片机的地址线一一对位相连。线与单片机的地址线一一对位相连。线与单片机的地址线一一对位相连。线与单片机的地址线一一对位相连。 片外地址片外地址片外地址片外地址线经过译码或线选与芯片的片选信号相连线经过译码或线选与芯片的片选信号相连线经过译码或线选与
31、芯片的片选信号相连线经过译码或线选与芯片的片选信号相连( (CECE) )。重点难点重点难点重点难点重点难点 当扩展两片或两片以上芯片时,各当扩展两片或两片以上芯片时,各当扩展两片或两片以上芯片时,各当扩展两片或两片以上芯片时,各芯片的地址芯片的地址芯片的地址芯片的地址由由由由两部分两部分两部分两部分决定:决定:决定:决定:片内地片内地片内地片内地址和片选地址。址和片选地址。址和片选地址。址和片选地址。重点重点专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 72) 2) 地址地址地址地址译码法译码法译码法
32、译码法 (用译码器对片外地址线用译码器对片外地址线用译码器对片外地址线用译码器对片外地址线 进行译码产生片选信号进行译码产生片选信号进行译码产生片选信号进行译码产生片选信号)1)1)线选法线选法线选法线选法 (用片外单根地址线做片选信号)(用片外单根地址线做片选信号)(用片外单根地址线做片选信号)(用片外单根地址线做片选信号)8_ 地址译码器及地址译码技术(片选技术)地址译码器及地址译码技术(片选技术)1.1.1.1.地址译码技术地址译码技术地址译码技术地址译码技术 片选技术片选技术片选技术片选技术 存储器和存储器和存储器和存储器和I/OI/O口都具有片选信号口都具有片选信号口都具有片选信号口
33、都具有片选信号线,在单片机外部扩展存储器或线,在单片机外部扩展存储器或线,在单片机外部扩展存储器或线,在单片机外部扩展存储器或I/OI/O口时,口时,口时,口时,用什么信号产生片选信号来用什么信号产生片选信号来用什么信号产生片选信号来用什么信号产生片选信号来选择不同的芯片呢?选择不同的芯片呢?选择不同的芯片呢?选择不同的芯片呢?就需要就需要就需要就需要地址译地址译地址译地址译码技术,其核心就是片选技术码技术,其核心就是片选技术码技术,其核心就是片选技术码技术,其核心就是片选技术。 在扩展时,首先要确定所扩芯在扩展时,首先要确定所扩芯在扩展时,首先要确定所扩芯在扩展时,首先要确定所扩芯片的片的片
34、的片的片内地址线和片外地址线片内地址线和片外地址线片内地址线和片外地址线片内地址线和片外地址线,然,然,然,然后后后后用片外地址线用片外地址线用片外地址线用片外地址线通过地址译码技术通过地址译码技术通过地址译码技术通过地址译码技术产生片选信号,产生片选信号,产生片选信号,产生片选信号,最后,最后,最后,最后,根据每个芯根据每个芯根据每个芯根据每个芯片预先统筹片预先统筹片预先统筹片预先统筹分配的地址段分配的地址段分配的地址段分配的地址段,将,将,将,将片选片选片选片选信号信号信号信号连到连到连到连到相应芯片相应芯片相应芯片相应芯片的的的的片选信号引脚片选信号引脚片选信号引脚片选信号引脚。2.2.
35、2.2.地址译码器地址译码器地址译码器地址译码器常用常用 74LS138专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7思考:存储器容量与片内外地址线思考:存储器容量与片内外地址线芯片容量芯片容量芯片容量芯片容量片外地址线片外地址线片外地址线片外地址线片内地址线片内地址线片内地址线片内地址线2KB2KBA15A11 (5A15A11 (5根根根根) )A10A0 (11A10A0 (11根根根根) )8KB8KBA15A13 (3A15A13 (3根根根根) )A12A0 (13A12A0 (13根根根
36、根) )32KB32KBA15 (1A15 (1根根根根) )A14A0 (15A14A0 (15根根根根) )64KB64KB0 0A15A0 (16A15A0 (16根根根根) )256B256BA15A8 (8A15A8 (8根根根根) )A7A0 (8A7A0 (8根根根根) )4B 4B A15A3 (14A15A3 (14根根根根) )A1A0 (2A1A0 (2根根根根) )80518051单片机地址总线有单片机地址总线有单片机地址总线有单片机地址总线有1616根,根,根,根,A15A0A15A0。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片
37、机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7思考:芯片容量、个数与片选方法思考:芯片容量、个数与片选方法先看看邮政编码先看看邮政编码先看看邮政编码先看看邮政编码:30 040130 040110 0006 00061120 100820 100830 01304 4位位位位所在省直辖市自治所在省直辖市自治所在省直辖市自治所在省直辖市自治区邮政投递区区邮政投递区区邮政投递区区邮政投递区地方编码地方编码地方编码地方编码2 2位位位位省、直辖市、自治省、直辖市、自治省、直辖市、自治省、直辖市、自治区区区区中央分配中央分配中央分配中央分配选本地邮政支局选本地邮政支局选本地邮政支局选本地邮
38、政支局0000999900009999类似于片内译码类似于片内译码类似于片内译码类似于片内译码选选选选 省、直辖市、自治区省、直辖市、自治区省、直辖市、自治区省、直辖市、自治区00990099类似于片外译码类似于片外译码类似于片外译码类似于片外译码片选片选片选片选片内片内片外片外片外片外片外地址与片内地址和起来为某一个存储单元的地址片外地址与片内地址和起来为某一个存储单元的地址片外地址与片内地址和起来为某一个存储单元的地址片外地址与片内地址和起来为某一个存储单元的地址专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17
39、 7 7 7思考:芯片容量、个数与片选方法思考:芯片容量、个数与片选方法例:例:例:例:若某系统要扩若某系统要扩若某系统要扩若某系统要扩8 8个芯片个芯片个芯片个芯片,其中,其中,其中,其中最大容量最大容量最大容量最大容量的芯片为的芯片为的芯片为的芯片为8KB8KB,片内片内片内片内地址地址地址地址最多最多最多最多需要需要需要需要1313根根根根,片外地址片外地址片外地址片外地址最少的最少的最少的最少的仅仅仅仅剩剩剩剩3 3根根根根地址线,如何产生片选信号地址线,如何产生片选信号地址线,如何产生片选信号地址线,如何产生片选信号( (低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效)?)?)?)? 1
40、1)线选法线选法线选法线选法, 片外片外片外片外3 3根地址线加根地址线加根地址线加根地址线加3 3个反相器,可译出个反相器,可译出个反相器,可译出个反相器,可译出6 6个片选信号,不够个片选信号,不够个片选信号,不够个片选信号,不够8 8个芯片所需的个芯片所需的个芯片所需的个芯片所需的8 8个片选信号。个片选信号。个片选信号。个片选信号。 2 2)译码法译码法译码法译码法,3 3根片外地址线可以译出根片外地址线可以译出根片外地址线可以译出根片外地址线可以译出8 8种不同的组合种不同的组合种不同的组合种不同的组合信号,正好每个芯片分配一个片选信号。信号,正好每个芯片分配一个片选信号。信号,正好
41、每个芯片分配一个片选信号。信号,正好每个芯片分配一个片选信号。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7线选法线选法对片外地址对片外地址单线译码单线译码8KB 存储器存储器 片外剩片外剩 A15A13 (3根根)片外片外片外片外线选线线选线A15A15A14A14A13A13地址线状态地址线状态010101对对1的线加反向器后的线加反向器后000芯片号的片选芯片号的片选CE1#2#3#4#5#6#1 1A15=1A15=1A15=0A15=0线选线选线选线选专题八专题八专题八专题八 MCS-51M
42、CS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7译码法译码法对片外地址对片外地址全译码全译码 扩展多个芯片时,每个芯片的地址范围都由两部分组成:扩展多个芯片时,每个芯片的地址范围都由两部分组成:扩展多个芯片时,每个芯片的地址范围都由两部分组成:扩展多个芯片时,每个芯片的地址范围都由两部分组成: 1 1 1 1)片内地址决定)片内地址决定)片内地址决定)片内地址决定 2 2 2 2)片选决定)片选决定)片选决定)片选决定例:例:例:例:2764 8KB 2764 8KB 片内片内片内片内1313根,片外根,片外根,片外根,片外3 3根,可扩根,
43、可扩根,可扩根,可扩8 8个相同的芯片,其地址范围如表所示。个相同的芯片,其地址范围如表所示。个相同的芯片,其地址范围如表所示。个相同的芯片,其地址范围如表所示。片外片外片选片选片内地址片内地址地址范围地址范围A15 A13 A12 A0A15 A0十六进制表示十六进制表示 0 0 0 0 0 0 0 0000 0 0000 00000000 00000000 1 1111 1 1111 11111111 11111111000000 0 0000 0 0000 00000000 00000000000000 1 1111 1 1111 11111111 111111110000H0000H1
44、FFFH1FFFH 0 0 10 0 1 0 0000 0 0000 00000000 00000000 1 1111 1 1111 11111111 11111111001001 0 0000 0 0000 00000000 00000000001001 1 1111 1 1111 11111111 111111112000H2000H3FFFH3FFFH 0 1 00 1 0? ? ? ? 0 1 1 0 1 1? ? ? ? 1 1 01 1 0? ? ?? 1 1 1 1 1 1 0 0000 0 0000 00000000 00000000 1 1111 1 1111 1111111
45、1 11111111111111 0 0000 0 0000 00000000 00000000111 111 1 1111 1 1111 11111111 111111110E000H0E000H0FFFFH0FFFFH专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 1 1、地址译码技术、地址译码技术线选法线选法举例举例例例7-1 某系统扩展一片某系统扩展一片某系统扩展一片某系统扩展一片6116(2KB)RAM6116(2KB)RAM的数据存储器,还扩并行的数据存储器,还扩并行的数据存储器,还扩并行
46、的数据存储器,还扩并行I/OI/O接口接口接口接口82558255和和和和81558155,D/AD/A转换器转换器转换器转换器DAC0832DAC0832,定时器,定时器,定时器,定时器/ /计数器计数器计数器计数器82538253各一片。各一片。各一片。各一片。解:解:要扩展最大容量要扩展最大容量2KB,5个芯片,最少剩个芯片,最少剩5根片外地址线,可采用根片外地址线,可采用线选法线选法。 首先要进行地址分配,请见下面首先要进行地址分配,请见下面例例例例7-17-1的地址分配表的地址分配表的地址分配表的地址分配表:表表表表7-37-3外围器件外围器件外围器件外围器件地址选择线(地址选择线(
47、地址选择线(地址选择线(A A1515A A0 0)片内地址片内地址片内地址片内地址单元数单元数单元数单元数地址分配地址分配地址分配地址分配A A15 15 A A12 12 A A11 11 A A8 8 A A7 7 A A4 4 A A3 3 A A0 0611661161 1 1 1 1 1 1 1 0 0 2K2K0F000H0F000H0F7FFH0F7FFH825582551 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 40EFFCH0EFFCH0EFFFH0EFFFH81558155RAMRAM1 1 1 1
48、0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 2562560DE00H0DE00H0DEFFH0DEFFHI/OI/O1 11 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 60DFF8H0DFF8H0DFFDH0DFFDH083208321 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 10BFFFH0BFFFH825382530 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 47FFCH7FFC
49、H7FFFH7FFFH专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7图图图图7 76 6 线选法地址译码线选法地址译码线选法地址译码线选法地址译码A11A11A12A12A13A13A14A14A8A8A15A15线线 选选 法法CS Chip SelectCS Chip SelectCE Chip EnableCE Chip EnableMOV DPTRMOV DPTR,#0F090H,#0F090HMOV A,#36HMOV A,#36HMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A专题八专题八专题
50、八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 71、地址译码技术地址译码技术译码法译码法举例举例外围器件外围器件外围器件外围器件地址选择线(地址选择线(地址选择线(地址选择线(A A1515A A0 0)A15 A15 A12 A11 A12 A11 A8 A7 A8 A7 A4 A3 A4 A3 A0A0片片片片内内内内地地地地址址址址单单单单元元元元数数数数地址编码地址编码地址编码地址编码626462640 0 00 0 0 8K8K0000H0000H1FFFH1FFFH825582550 0 10 0 1 1
51、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 43FFCH3FFCH3FFFH3FFFH81558155RAMRAM0 1 00 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 2562565E00H5E00H5EFFH5EFFHI/OI/O0 1 00 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 65FF8H5FF8H5FFDH5FFDH083208320 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 17FFFH7FFFH
52、825382531 0 01 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 49FFCH9FFCH9FFFH9FFFH例例例例7-27-2 某系统扩展如下表所示,因某系统扩展如下表所示,因某系统扩展如下表所示,因某系统扩展如下表所示,因62646264容量(容量(容量(容量(8KB)8KB)较大,片外剩较大,片外剩较大,片外剩较大,片外剩3 3根线,根线,根线,根线,要译出要译出要译出要译出5 5个芯片的片选信号,可以采用译码法,个芯片的片选信号,可以采用译码法,个芯片的片选信号,可以采用译码法,个芯片的片选信号,可以采用译码法,外加一个外
53、加一个外加一个外加一个74LS13874LS138译码器译码器译码器译码器。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7地址译码器地址译码器_74LS138图7-4 74LS138引脚图专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7译码法译码法0000H1FFFH 0000H1FFFH 2000H3FFFH2000H3FFFH8000H9FFFH8000H9FFFH6000H7FFFH6000H7FFFH4
54、000H5FFFH4000H5FFFH图图图图7 77 7 地址译码法实例地址译码法实例地址译码法实例地址译码法实例A14A14A15A15A13A13MOV DPTRMOV DPTR,#0F90H,#0F90HMOV A,#36HMOV A,#36HMOVX DPTR,AMOVX DPTR,A2 2专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77.2.1 外部程序存储器的扩展外部程序存储器的扩展原理原理 7.2.2 EPROM扩展电路扩展电路 7.2 外部程序存储器的扩展外部程序存储器的扩展专题八专
55、题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77.2.1 外部程序存储器的扩展原理外部程序存储器的扩展原理硬件电路如图硬件电路如图硬件电路如图硬件电路如图7-87-8所示。所示。所示。所示。MCS-51MCS-51单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有:单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有:单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有:单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有:ALEALE:低低低低8 8位地址锁存控制信号位地址锁存控制信号位地址锁存控制信号位地址锁存控制信号PSENPSEN:外部程
56、序存储器外部程序存储器外部程序存储器外部程序存储器“ “读取读取读取读取” ”控制信号控制信号控制信号控制信号 P0P0MCS-51MCS-51 ALE ALE P2 P2 PSEN PSEN锁存器锁存器锁存器锁存器高八位地址高八位地址高八位地址高八位地址低八位地址低八位地址低八位地址低八位地址指令指令指令指令 EPROMEPROM/EEPROM/EEPROM 地址地址地址地址OEOE图图图图7878MCS-51MCS-51单片机程序存储器的扩展单片机程序存储器的扩展单片机程序存储器的扩展单片机程序存储器的扩展8031 8031 外扩程序存储器,地址必须从外扩程序存储器,地址必须从外扩程序存储
57、器,地址必须从外扩程序存储器,地址必须从0000H0000H开始,因为,复位后开始,因为,复位后开始,因为,复位后开始,因为,复位后PCPC指向指向指向指向0000H0000H单元。单元。单元。单元。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 77.2.2EPROM扩展电路扩展电路 1 1常用常用常用常用EPROMEPROM芯片介绍芯片介绍芯片介绍芯片介绍 专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7专题八
58、专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7CEOEPGMVppD0D7方式方式001+5V输出输出读读1+5V高阻高阻维持维持010Vpp输入输入编程编程001Vpp输出输出编程校验编程校验1Vpp高阻高阻编程禁止编程禁止只读只读方式方式编程编程写入写入EPROM 2764程序存储器程序存储器2764 2764 工作方式真值表工作方式真值表工作方式真值表工作方式真值表注:注:注:注:VPPVPP为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为 +5V,+12.5v,+21V,+2
59、5V+5V,+12.5v,+21V,+25V等等等等专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 72、扩展电路实例、扩展电路实例扩展一片扩展一片EPROM 2732A 4KB扩展两片扩展两片EPROM 27256 32KB扩展两片扩展两片EPROM 2764 8KB注意:注意:EPROM 内已固化了程序内已固化了程序.专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7扩展一片扩展一片EPROM2732A0000H
60、0FFFH0000H0FFFH专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7bitbitbitbit扩展两片扩展两片272560000H7FFFH0000H7FFFH8000H0FFFFH8000H0FFFFH不存在不存在不存在不存在重叠地址重叠地址重叠地址重叠地址专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7线选线选276427648KB8KB74LS37374LS3731 18 88 85 5D7D7D0
61、D0Q7Q7Q0Q0PSENPSENALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEAA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE2764 IC12764 IC1A0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE2764 IC22764 IC20000H1FFFH0000H1FFFH2000H3FFFH2000H3FFFHA0A7A0A7 P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0GGOEOE存在存在存在存在重叠地址重叠地址重叠地址重叠地址思考:为什么存在重叠地址段?思考:为什么存在重叠地址段?思考:为什么存在重叠地址段
62、?思考:为什么存在重叠地址段?专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0P2.7P2.7P2.6P2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 0X XX X1 11 11 11 11 11111IC1IC1IC2IC2存储器存储器存储器存储器00000 0B B 01010 0B B101
63、00 0B B 11110 0B B 0000H0000H 、4000H4000H、8000H8000H 、0 0C000C000H H 1FFFH1FFFH、5FFFH5FFFH、 9FFFH9FFFH、0 0DFFFDFFFH H X XX X1 11 11 11 11 11 1111100000 00 00 00 00 000001 1B B 011B011B10101 1B B 11111 1B B 2000H2000H、 6000H6000H、 0 0A000HA000H、 0E000H0E000H 3FFFH3FFFH、7FFFH7FFFH、 0 0BFFFHBFFFH、0FFFF
64、H0FFFFH 地址空间地址空间地址段不惟一地址段不惟一专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 外部数据存储器的扩展外部数据存储器的扩展原理原理 7.3.2 静态静态RAM扩展扩展 7.3 外部数据存储器的扩展外部数据存储器的扩展专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7外部数据存储器的扩展方法原理外部数据存储器的扩展方法原理 P0P0口为口为口为口为RAMRAM的复用地的复用地的复用地的复用地址
65、址址址/ /数据总线,数据总线,数据总线,数据总线, P2P2口的三口的三口的三口的三根线用于对根线用于对根线用于对根线用于对RAMRAM进行进行进行进行页面页面页面页面寻址。寻址。寻址。寻址。 在对外部在对外部在对外部在对外部RAMRAM读读读读/ /写期间,写期间,写期间,写期间,CPUCPU产生产生产生产生/RD/WR/RD/WR信号。信号。信号。信号。P1 P1 P1 P1 P0P0P0P0 ALE ALE ALE ALE 8031 8031 8031 8031 P2 P2 P2 P2 P3 P3 P3 P3RDRDRDRDWRWRWRWR锁锁锁锁存存存存器器器器数据数据数据数据 地址
66、地址地址地址 RAMRAMRAMRAM (2K8) (2K8) (2K8) (2K8) WE OE WE OE WE OE WE OE 专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 732 静态静态RAM扩展扩展 扩展两片扩展两片RAM 6264 8KB 线选法线选法 扩展两片扩展两片RAM 6264 译码法译码法专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-5
67、1单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 76264引脚图和工作方式引脚图和工作方式专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7线选线选626462648KB8KB+5V+5V74LS37374LS3731 18 88 85 5RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEAA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE16264 IC16264 IC1A0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE1
68、6264 IC26264 IC20000H1FFFH0000H1FFFH2000H3FFFH2000H3FFFHA0A7A0A7 P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0WEWEWEWEWRWRCE2CE2CE2CE2+5V+5VD7D7D0D0Q7Q7Q0Q0GGOEOE专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7地址空间地址空间地址段不惟一地址段不惟一A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0P
69、2.7P2.7P2.6P2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 0X XX X1 11 11 11 11 11111IC1IC1IC2IC2存储器存储器存储器存储器00000 0B B 01010 0B B10100 0B B 11110 0B B 0000H0000H 、4000H4000H、8000H8000H 、0 0C000C000H H 1FFFH1FFFH、5FFFH5FFFH、 9FFFH9FFFH、0 0DFFFDFFFH H X XX X1 11 11 11 11
70、11 1111100000 00 00 00 00 000001 1B B 01011 1B B10101 1B B 11111 1B B 2000H2000H、 6000H6000H、 0 0A000HA000H、 0E000H0E000H 3FFFH3FFFH、7FFFH7FFFH、0 0BFFFHBFFFH、0FFFFH0FFFFH 片外剩片外剩片外剩片外剩2 2 2 2根线,每片有根线,每片有根线,每片有根线,每片有4 4 4 4段地址段段地址段段地址段段地址段专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.1
71、7 7 7 7全译码全译码片内片内片内片内1313根根根根片外片外片外片外3 3根根根根6264 8KB6264 8KB2000H3FFFH2000H3FFFH74LS37374LS3738 88 85 5D7D7D0D0Q7Q7Q0Q0RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEA0000H1FFFH0000H1FFFHA0A7A0A7 P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0GGA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE16264 IC26264 IC2WEWEA0 A12A0 A12D0D7D0D7
72、OEOECE1CE16264 IC16264 IC1WEWEWRWRC CB BA AG2AG2AG2BG2BG1G1Y7Y7Y1Y1Y0Y0+5V+5VP2.6P2.6P2.7P2.774LS13874LS138CE2CE2+5V+5VCE2CE2+5V+5VOEOE数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 73838译码器的其它输出端代表的地址是什么?译码器的其它输出端代表的地址是什么?译码器的其它输出端代表的地址是什么?译码器的其它输出端代表的地址是什么
73、?全译码全译码各芯片地址惟一各芯片地址惟一P2.7P2.7P2.6P2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 00 00 01 11 11 11 11 11111IC1IC1IC2IC2000BY0CE0000H1FFFH0 00 01 11 11 11 11 11 1111100000 00 00 00 00 0001BY1CE2000H3FFFHA15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0存储器存储器存储器存储器C CB
74、BA A专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 线选线选法选址法选址 电路连接简单电路连接简单电路连接简单电路连接简单 地址空间利用率低地址空间利用率低地址空间利用率低地址空间利用率低 地址空间重叠严重地址空间重叠严重地址空间重叠严重地址空间重叠严重 译码译码法选址法选址 采用译码器电路采用译码器电路采用译码器电路采用译码器电路 部分译码部分译码部分译码部分译码仍有重叠的地址空间仍有重叠的地址空间仍有重叠的地址空间仍有重叠的地址空间 全译码全译码全译码全译码地址空间利用率高,地址惟一地址空间利
75、用率高,地址惟一地址空间利用率高,地址惟一地址空间利用率高,地址惟一. .线选法线选法与与译码法译码法比较比较专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 1、存储器综合扩展、存储器综合扩展原理原理 2、EPROM与静与静态态RAM扩展扩展 7.4 外部数据存储器和程序存储器的综合扩展外部数据存储器和程序存储器的综合扩展专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7程序、数据存储空间的综合扩展程序、数据存储
76、空间的综合扩展 存储结构:哈佛结构,存储结构:哈佛结构,存储结构:哈佛结构,存储结构:哈佛结构,物理上两部分空间独立物理上两部分空间独立物理上两部分空间独立物理上两部分空间独立通过通过通过通过 /RD /RD 和和和和/PSEN/PSEN区别程区别程区别程区别程序、数据存储读操作序、数据存储读操作序、数据存储读操作序、数据存储读操作 混合方法混合方法混合方法混合方法OEOERDRDPSENPSEN&两个要点:两个要点:两个要点:两个要点:1 1、OE=RD.PSENOE=RD.PSEN WE WR WE WR2 2、混合存储器混合存储器混合存储器混合存储器 即可执行即可执行即可执行即可执行MO
77、VXMOVX又又又又可执行可执行可执行可执行MOVCMOVC指令,即指令,即指令,即指令,即可读可写要用可读可写要用可读可写要用可读可写要用RAMRAM类芯类芯类芯类芯片片片片 或或或或EEPROMEEPROM类或类或类或类或FLASH ROMFLASH ROM。专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7P1 P1 P1 P1 P0P0P0P08031803180318031 ALE ALE ALE ALE PSENPSENPSENPSEN P2 P2 P2 P2 P3 P3 P3 P3RDRDR
78、DRDWRWRWRWR锁锁锁锁存存存存器器器器数据数据数据数据 地址地址地址地址 RAMRAMRAMRAM (2K8) (2K8) (2K8) (2K8) WE OE WE OE WE OE WE OE &外部综合存储器的扩展外部综合存储器的扩展专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7焦点:片选信号的产生焦点:片选信号的产生焦点:片选信号的产生焦点:片选信号的产生程序存储器内已固化了程序程序存储器内已固化了程序EPROM 与与SRAM扩展扩展 扩展一片扩展一片EPROM 2764和一片和一片RA
79、M 6264 扩展一片扩展一片EPROM 2764 和二片和二片RAM 6264 扩展一片扩展一片EPROM 2732和一片和一片RAM 6116专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7全译码全译码2764与与626474LS37374LS3738 88 85 5D7D7D0D0Q7Q7Q0Q0RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEA0000H1FFFH0000H1FFFHA0A7A0A7 P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4 P2.3P2.2P
80、2.1P2.0GGWRWRC CB BA AG2AG2AG2BG2BGGY7Y7Y1Y1Y0Y0P2.6P2.6P2.7P2.774LS13874LS1380000H1FFFH0000H1FFFHPSENPSENA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE162646264WEWECE2CE2A0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE27642764+5V+5V+5V+5VOEOE同容量同容量数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片
81、机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7全译码全译码2764与与626474LS37374LS3738 88 85 5D7D7D0D0Q7Q7Q0Q0RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEA0000H1FFFH0000H1FFFHA0A7A0A7 P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0GGWRWRC CB BA AG2AG2AG2BG2BGGY7Y7Y1Y1Y0Y0P2.6P2.6P2.7P2.774LS13874LS1382000H3FFFH2000H3FFFHPSENPSEN+5V+5VOEOEA0 A12A
82、0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE16264 IC16264 IC1WEWECE2CE2+5V+5VA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE27642764A0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECE1CE16264 IC26264 IC2WEWECE2CE2+5V+5V&数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器混合存储器混合存储器混合存储器混合存储器程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7/CE/CE/OE/OE-VPP
83、-VPPD0D7D0D7方式方式方式方式0 00 0输出输出输出输出读读读读1 1 高阻高阻高阻高阻维持维持维持维持0 0VPPVPP输入输入输入输入编程编程编程编程0 00 0输出输出输出输出编程校验编程校验编程校验编程校验1 1VPPVPP高阻高阻高阻高阻编程禁止编程禁止编程禁止编程禁止2732 2732 工作方式真值表工作方式真值表工作方式真值表工作方式真值表注:注:注:注:VPPVPP为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为为编程脉冲,可以为 +5V,+12.5v,+21V,+25V+5V,+12.5v,+21V,+25V等等等等 EPROM 2732EPROM 2732
84、程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器27322732内已固化了程序内已固化了程序内已固化了程序内已固化了程序扩展一片扩展一片EPROM 2732和一片和一片RAM 6116专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7 SRAM 6116SRAM 6116数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器扩展一片扩展一片EPROM 2732和一片和一片RAM 6116专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 71
85、800H1FFFH1800H1FFFH二级译码二级译码二级译码二级译码2732611674LS37374LS3738 88 84 4D7D7D0D0Q7Q7Q0Q0RDRDALEALEP0P0P2P2P2.4P2.480318031EAEA0000H0FFFH0000H0FFFH4KB4KBA0A7A0A7 P2.3P2.2P2.1 P2.0P2.3P2.2P2.1 P2.0GGA0 A10A0 A10D0D7D0D7OEOECECE61166116WEWEA0 A11A0 A11D0D7D0D7OEOECECE27322732WRWRC CB BA AG2AG2AG2BG2BGGY7Y7Y1
86、Y1Y0Y0+5V+5VP2.5P2.5P2.6P2.674LS13874LS1381000H17FFH1000H17FFH2KB2KBPSENPSENP2.7P2.7P2.2P2.1P2.0P2.2P2.1P2.0 1 1P2.3P2.3 1 11 1OEOE容量不同容量不同容量不同容量不同数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7全译码全译码各芯片地址惟一各芯片地址惟一P2.7P2.7A15A15G2AG2BG2A
87、G2BP2.6P2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 00 00 01 11 11 11 11111IC1IC127322732IC2IC2611661160000B0000BY0CEY0CE0000H0FFFH0 00 00 01 11 11 1111100000 00 00 00 01 1000100010 0B BY1+P2.3 CEY1+P2.3 CE1000H17FFHA14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0存储器存储器
88、存储器存储器C CB BA A0 00 00 01 11 11 1111100000 00 00 01 11 11800H1FFFHY1+P2.3Y1+P2.3专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7位扩展举例位扩展举例用用2片片2114 1K*4bit扩展扩展1KBP0P0/CE/CE 80318031D0D3D0D3D4D7D4D7/CE/CE8 84 44 42114 IC12114 IC12114 IC22114 IC2P0P0相同相同相同相同专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS
89、-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 71 1、扩存储器、扩存储器、扩存储器、扩存储器 程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器 数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器 混合存储器混合存储器混合存储器混合存储器 字扩展与位扩展字扩展与位扩展字扩展与位扩展字扩展与位扩展2 2、扩、扩、扩、扩I/OI/O口与数据存储器口与数据存储器口与数据存储器口与数据存储器 共占共占共占共占64KB64KB 扩扩 展展 小小 结结3 3、连线、连线、连线、连线 片内地址线的连线片内地址线的连线片内地址线的连线片内地址线的连线 片外地址线产生片选片外地址线产生片选片外地址线产生片选片外地址线产生片选 线选线选线选线选 译码(全译码、部分译码)译码(全译码、部分译码)译码(全译码、部分译码)译码(全译码、部分译码) 控制总线的连线控制总线的连线控制总线的连线控制总线的连线 数据总线的连线数据总线的连线数据总线的连线数据总线的连线专题八专题八专题八专题八 MCS-51MCS-51单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展单片机系统扩展下下上上7.17.17 7 7 7作业:作业:思考题与习题思考题与习题7 7-1,7-2,7-3,7-4 思考:今后,你若遇到扩展新型芯片,从哪里入手?你掌握了吗?