单片机的系统扩展技术.ppt

第8章单片机的系统扩展技术系统扩展的含义

单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件（即系统资源），但是对一些较复杂应用系统来说,有时感到以上资源中的一种或几种不够用，这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩充，我们称为系统扩展（即系统资源的扩充）。
所谓系统的扩展与配置一般说来有如下两项主要任务：
第一项是扩大单片机的容量。由于芯片结构、引脚等关系，单片机内ROM，RAM等功能部件的数量不可能很多、在使用中有时会感到不够。因此需要在片外进行扩展，以满足实际系统的需要。

另一项是把系统所需的外设与单片机连起来，使单片机系统能与外界进行信息交换。如通过键、A/D转换器、磁带机、开关等外部设备向单片机送入数据、命令等有关信息，去控制单片机运行，通过显示器、发光二极管、打印机、继电器、音响设备等把单片机处理的结果送出去，向人们提供信息或对外界设备提供控制信号，这项任务实际上就是单片机接口设计。
8.1程序存储器的扩展图8.1MCS-51单片机最小应用系统（8051、8751）
图8.2MCS-51单片机最小应用系统（8031、8032）当单片机最小应用系统不能满足系统要求时,就需要扩展ROM(或EPOM)、RAM、I/O口、D/A和A/D转换及定时/计数器等外围芯片。
一般将外部总线变成微机三总线结构形式。

MCS-51的三总线：
1）地址总线（AB）：
P2口提供高8位地址线（可自己锁存）
P0口提供低8位地址线（需加地址锁存器锁存低8位的地址信息，ALE正脉冲信号的下降沿控制锁存时刻）

2）数据总线（DB）：
由P0口提供，是双向、输入三态控制的通道口
3）控制总线（CB）：
扩展系统时常用的控制信号为：
ALE图5.3MCS-51系列单片机三总线结构8.1单片机程序存储器的扩展8051/8751/89C51单片机：
内部有最低4KB地址空间的ROM，扩展后64KB内、外程序存储器的地址是统一编排的，通过对引脚设置来确定是访问内部还是外部程序存储器。

8031单片机：
内部无ROM，必须外接程序存储器，地址为0000---FFFFH,应始终接地。
注意：访问内部和外部程序存储器的指令不同
用MOVC访问外部程序存储器
有关EPROM?图8.4EPROM扩展芯片2716的引脚图程序存储器的扩展要解决的几个问题：
.程序存储器的作用——存放程序代码或常数表格
.扩展时所用芯片——一般用只读型存储器芯片（可以是
EPROM、E2PROM、FLASH芯片等）。
.扩展电路连接——用EPROM2716、2732等扩展程序存
储器。
.存储器地址分析——单片机输出什么地址值时，可以
指向存储器中的某一单元。图8.52716与8031的连接图1.地址线：
P0口分时提供8位地址线A0-A7和数据线D0-D7的信息。ALE在P0口出现地址信息时输出高电平（锁存），出现数据信息时输出低电平。
每个机器周期，P0口发两次地址、数据信息，在1个机器周期中ALE两次有效（锁存地址）

P2口输出高8位地址A8-A15，在1个机器周期中更新2次
即：每个机器周期中至多允许执行两字节的指令数据线:
P0口接存储器的8位数据线D0-D7
由图可确定2716芯片的地址范围。方法是A10～A0从全0开始,然后从最低位开始依次加1,最后变为全1,相当于211=2048个单元地址依次选通,称为字选。即3.控制线:
5.1.3EEPROM的扩展图8.72864A与8031的接口电路1.地址线：
P0口分时提供8位地址线A0-A7和数据线D0-D7的信息。ALE在P0口出现地址信息时输出高电平（锁存），出现数据信息时输出低电平。
数据线:
P0口接存储器的8位数据线D0-D7
3.控制线:
ALE接至地址锁存器锁存信号

8.2数据存储器的扩展1.静态RAM芯片6116、6264、62256引脚功能如下：
A0～Ai：地址输入线，i=10（6116，12（6264），（62256）。
O0～O7：双向三态数据线。

：片选信号输入线，低电平有效。6264的26脚（CE2）为高电平，且为低电平时才选中该片。

：选通信号输入线，低电平有效。

：写允许信号输入线，低电平有效。
Vcc：主电源，电压为5V；
GND：接地端。2.6264的工作方式图8.10MCS-51数据存储器的扩展示意图图8.11扩展6264静态RAM注意:访问内部和外部存储器时,应分别使用MOV和MOVX指令.
外部数据存储器的两个数据区:
低8位地址线寻址的外部数据区，寻址空间为256个字节，可通过Ri(R1或R2)8位寻址，Ri内存放外部RAM的地址号
例：MOVXA，@Ri（读指令）
MOVX@Ri,A（写指令）
若数据量不大，