单片机应用技术中级教程6.ppt

第六章80C51单片机的系统扩展第六章80C51单片机的系统扩展通常情况下，由于80C51片内有4KROM及128BRAM,可构成一个最小应用系统，它具有体积小、成本低的优点。但在许多情况下，最小应用系统不能满足要求，需对它进行扩展。即在片外连接相应的外围芯片（EPROM、RAM、A/D、D/A、I/O口等），以满足应用系统的要求。本章将介绍一些扩展电路芯片与扩展方法。（1）地址总线：由P0口经锁存器提供低8位、P2口提供高8位地址。由于P0口是数据与地址的复用总线，只能分时用作地址线，故P0口输出的低8位地址必须用锁存器锁存。锁存器的控制信号为ALE,在它的下降沿将P0口输出的地址信息锁存（尔后P0口送数据信息）。P2口具有输出锁存功能，不需外加锁存器。P0、P2口用作地址总线后，在扩展系统中就不能再作为一般的I/O口使用。由P0、P2口组成的地址总线为16位，可寻址范围是216＝64KB。/RD、/WR：输出。用于片外数据存储器RAM的读、写控制。当执行MOVX指令时，这两个控制信号自动生成。—全双工、三线同步传送；—主、从机工作方式；—可程控的主机位传送频率、时钟极性和相位；—发送完成中断标志；—写冲突保护标志。通过SPI可以扩展各种I/O功能，如A/D、D/A、实时时钟、RAM、E2PROM及并行I/O接口等。在把SPI与一片或几片串行扩展芯片相连时，只需按要求连接SCLK、MOSI、MISO三根线即可。对于某些I/O扩展芯片，它们有/CS端，这些芯片应该用一根I/O口线来控制它们的片选端/CS。I2C总线上的器件，SDA和SCL引脚都是一个漏极开路端，因此在I2C总线上的所有器件的SDA端引脚需连接在一起，并通过电阻与电源连接；SCL引脚也要连在一起，并通过电阻与电源连接(P183图6－4)。④数据有效（D）如P185图6－6所示。在开始条件以后，串行时钟线保持高电平（SCL=1）的周期期间，当串行数据线（SDA）稳定时，串行数据线的状态表示数据线是有效的。而在串行时钟线保持低电平（SCL=0）的周期期间，串行数据线上的数据应该改变。每位数据需要一个时钟脉冲。（详见P185图6－6）综上所述，I2C总线的主要功能有：（P186）6.2单片机的外部并行扩展常用芯片介绍（补充）型号：6264前两位数62,表示SRAM后两位64÷8=8k字节容量62128有128÷8=16k字节容量62256有256÷8=32k字节容量地址锁存器芯片地址译码器：74LS1386.2单片机的外部并行扩展6.2.1程序存储器的扩展（2）扩展两片8K×8位片外程序存储器的电路，如P190图6－12。因是8031，无片内ROM，/EA接地。片外2764EPROM用A0~A12共13根地址线(各8K),利用P2.5接片选/CE,当P2.5＝0时，选通左边的2764，地址范围是0000H~1FFFH；当P2.5＝1时，选通右边的2764，地址范围是2000H~3FFFH。共16K程序存储器。不同芯片用线选法。P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ：1100000000000000=C000H～1101111111111111～DFFFHⅡ：1010000000000000=A000H～1011111111111111～BFFFHⅢ：0110000000000000～0111111111111111=6000H～7FFFH6.2.2片外数据存储器的扩展1。片外数据存储器扩展时的总线功能和读、写操作时序片外数据存储器的读写操作的指令有两组4条。其中（1）MOVXA,@DPTR和MOVX@DPTR,A的操作时序见P191图6－13。注意:P2口的时序与内容（PCH、DPH，此时不能作I/O口用）。图6--13“MOVXA,@DPTR”和“MOVX@DPTR,A”的操作时序2。扩展片外数据存储器的硬件电路如P192图6－15所示。注意：单片机的/RD和/WR的接法。书中P192图6－16、P194图6－17分别介绍了扩展2K×8位、16K×8位的片外数据存储器的方法，除了它们是利用/RD和/WR来选通外，其它扩展方法与EPROM类似，请注意比较（自学）。6.2.3同时扩展片外程序存储器和片外数据存储器1。分别扩展片外程序存储器和片外数据存储器（P195图6－18）在此电路中，EPROM和RAM的地址都由P2口提供高8位，P0口提供低8位，两者共处于同一地址空间，即地址重复，但两者的选通方法不同(EPROM是/PSEN；RAM是RD/WR)，访问时不会发生总线冲突。6.2.4通过并行总线扩展I/O口实现I/O口功能的扩展，可以利用简单的TTL或CMOS电路,也可以利用结构较为复杂的可编程芯片（如815