第5章 MCS-51单片机系统的并行扩展技术.ppt

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1、第5章MCS-51单片机系统的并行扩展技术5.1单片机并行扩展概述5.2外部存储器的扩展5.3并行I/O接口的扩展5.4键盘与显示器的接口技术5.5并行A/D和D/A转换器接口第5章MCS-51单片机系统的并行扩展技术内容提要：本章学习MCS-51单片机的并行扩展技术。首先介绍并行扩展的原理和常用芯片，然后详细给出程序存储器扩展、数据存储器扩展、I/O口扩展、8155综合扩展、8279键盘和显示器扩展、并行A/D和D/A扩展的原理和具体应用实例。5.1单片机并行扩展概述5.1.1单片机的外部扩展总线5.1.2系统扩展常用芯片5.1.3

2、系统扩展的寻址方法5.1单片机并行扩展概述单片机扩展系统框图5.1.1单片机的外部扩展总线单片机的外部扩展总线：MCS-51单片机内部有地址总线、数据总线和控制总线，内部部件的运行和操作要依靠这三种总线。在进行系统扩展时，需要利用这三种总线把外部芯片与单片机连接为一体。5.1.1单片机的外部扩展总线单片机的并行总线5.1.1单片机的外部扩展总线单片机系统扩展所用到的控制线主要有如下几根：①ALE：作为低8位地址锁存的选通信号；②#PSEN：作为扩展程序存储器的读选通信号；③#RD，#WR：作为扩展数据存储器和外接I/O口芯片的读、写选

3、通信号。5.1.2系统扩展常用芯片系统扩展常用芯片：1.锁存器锁存器在地址扩展中的作用就是锁存地址。地址锁存器可使用带三态缓冲输出的8位锁存器74HC373，常简称74373或373。5.1.2系统扩展常用芯片74HC373芯片引脚图74HC373常用连接方法5.1.2系统扩展常用芯片系统扩展常用芯片：2.缓冲/驱动器由于单片机功率有限，故每个I/O管脚的驱动能力有限。因此，为驱动负载，往往采用缓冲/驱动器。74HC245是常用的数据缓冲/驱动器，也简称245，其输入阻抗高，输出阻抗低，具有三态缓冲功能5.1.2系统扩展常用芯片74H

4、C245引脚图74HC245常用接法5.1.2系统扩展常用芯片输入输入/输出#OEDIRAnBnLLA=B输入LH输入B=AHX高阻高阻74HC245的真值表5.1.2系统扩展常用芯片系统扩展常用芯片：3.译码器译码器有变量译码器、代码译码器和显示译码器等，在此仅介绍用作地址译码的变量译码器。常用译码器有74HC138和74HC139等。5.1.2系统扩展常用芯片74HC245的读写操作原理图5.1.2系统扩展常用芯片74HC138引脚图74HC139引脚图5.1.3系统扩展的寻址方法系统扩展的寻址方法：系统扩展的寻址方法是指当单片机

5、扩展了存储器、I/O接口等外围接口芯片之后，寻找这些芯片的地址的方法。包括：1.线选法寻址2.译码法寻址5.1.3系统扩展的寻址方法线选法寻址的单片机接线图5.1.3系统扩展的寻址方法线选法寻址地址分配表5.1.3系统扩展的寻址方法译码法寻址的单片机接线图5.1.3系统扩展的寻址方法线选法寻址的单片机接线图5.2外部存储器的扩展单片机可以根据需要在片外扩展程序存储器和/或数据存储器，本节介绍采用并行总线结构进行扩展的方法。5.2外部存储器的扩展5.2.1程序存储器扩展5.2.2数据存储器扩展5.2.1程序存储器的扩展程序存储器扩展：M

6、CS-51单片机的程序存储器为只读存储器，目前使用最多的是EEPROM存储器芯片，EPROM芯片已很少采用，但其使用方法和EEPROM相同。这些存储器的型号有：EPROM：2716，2732，2764，27128，27256，27512；EEPROM：2864，2817等。5.2.1程序存储器的扩展扩展2K程序存储器的单片机系统5.2.1程序存储器的扩展①地址线连接：2716的存储容量为2k×8bit，需11位地址（A10～A0）进行存储单元的选择。为此先把芯片的A7～A0与地址锁存器的低8位地址输出对应连接，剩下的高位地址（A10～

7、A8）与P2口的P2.2～P2.0相连。②数据线的连接：程序存储器的数据输出引脚与P0口对应连接。③控制信号线的连接：单片机的外部存储器选通信号#PSEN与2716的#OE端相接，以便进行存储单元的读出选通。5.2.1程序存储器的扩展④片选线的连接：本例采用线选法，选取高位地址线P2.7作为芯片选择信号，与2716的#CE端相连。⑤扩展芯片的地址范围：最低地址：当A0～A10取值为00000000000时；最高地址：当A0～A10取值为11111111111时。该连接方式程序存储器的地址范围是0000H～07FFH，同时，0800H～

8、0FFFH、1000H～17FFH、……，也是其地址范围。这种地址范围重叠是由线选法造成的。5.2.2数据存储器的扩展数据存储器扩展：MCS-51单片机的数据存储器分为片内存储器和片外存储器，它们占用不同的地址空间。片外