第6章MCS-51单片机系统扩展.ppt

第6章 MCS-51单片机系统扩展 6.1 MCS-51单片机的最小系统 6.2 存储器扩展 6.3 输入/输出口扩展 6.1 MCS-51单片机的最小系统 6.2 存储器扩展 总线扩展驱动： 例：用2K×1位存储芯片组成2K×8位存储系统。 例：用2K×8位存储器芯片组成2K×16位存储器系统。 例：用1K×4位存储器芯片组成4K×8位存储器系统。 例：三片8KB的存储器芯片组成 24KB 容量的存储器。 确定各存储器芯 片的地址空间： 6.2.2 程序存储器扩展 工作时，ROM中的信息只能读出，要用特殊方式写入(固化信息)，失电后可保持信息不丢失。 1.掩膜ROM：不可改写ROM 由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用掩膜工艺写入信息，用户只可读（如80C51）。 2.PROM：可编程ROM 用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当加入写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写入，不可再次改写。 3.EPROM：可擦除PROM 用户可以多次编程。编程加写脉冲后，某些存储单元的PN结表面形成浮动栅，阻挡通路，实现信息写入。用紫外线照射可驱散浮动栅，原有信息全部擦除，便可再次改写（如87C51）。 4.EEPROM：可电擦除PROM 既可全片擦除也可字节擦除，可在线擦除信息，又能失电保存信息，具备RAM、ROM的优点。但写入时间较长（如8951）。 扩展程序存储器电路常用EPROM芯片： 常用EPROM芯片： Intel 2716 (2KB=2K×8位)、 2732 (4KB)、 2764 (8KB)、 27128(16KB)、 27256(32KB)、 27512(64KB)。 最低地址：8000H； 最高地址：87FFH。 地址范围：8000H～87FFH。 6.2.3 数据存储器扩展 数据存储器扩展与程序存储器扩展基本相同，只是数据存储器控制信号一般有输出允许信号/OE和写控制信号/WE，分别与单片机的片外数据存储器的读控制信号/RD和写控制信号/WR相连，其它信号线的连接与程序存储器完全相同。 扩展数据存储器电路常用RAM芯片： 常用RAM芯片： Intel 6116(2KB)、 6264(8KB)、 62256(32KB)等。 8031（8051）扩展单片2KB RAM Intel 6116 存储器综合扩展: 同时扩展程序存储器和数据存储器 扩展既可读又可写的程序存储器 MCS-51存储器结构和地址空间 6.3 输入/输出口扩展 需要编址的子系统：存储器和接口电路。 一、存储器地址方式：统一编址 I/O接口共用存储器的地址空间，每个I/O端口视为一个存储单元。 二、专用I/O地址方式：独立编址 有专用I/O控制信号和I/O指令。I/O接口独立编址，不占用存储器的地址空间。如：Z80。 MCS-51、96为存储器地址方式（统一编址）。 MCS-51单片机有片内I/O接口和扩展I/O接口。 片内I/O接口寄存器在SFR中，使用片内数据存储器空间； 扩展I/O接口使用片外数据存储器地址空间： 输出指令： 输入指令： 片内寻址：MOV P1，A MOV A，P1 片外寻址：MOVX @DPTR，A MOVX A，@DPTR MOVX @R0，A MOVX A，@R0 I/O控制方式： 一、无条件传送（同步程序传送）方式 已知I/O设备准备就绪，可直接进行数据传送。 适用：1、具有常驻的或变化缓慢的数据信号 的设备。 如：指示灯、数码管等； 2、工作速度快，足以和单片机同步工作 的设备。 如：DAC等。 2.软件查询程序 先输入状态，决定是否进行数据传送。 四、直接存储器访问方式 （DMA—Direct Memory Access） 用于计算机与高速外设进行大批量数据交换，由DMA控制器接管总线控制权，RAM与外设之间直接数据传输，不需CPU的介入。 6.3.1 简单I/O口扩展 6.3.2 可编程I/O扩展（8255A） 例题： 2、方式选择控制字： 8255A方式选择注意： 有三种基本工作方式： 方式0——基本的输入输出方式 方式1——选通的输入输出方式 方式2——双向传输方式 只有端口A能