单片机外部存储器的扩展.pptVIP

6264扩展24KB数据存储器 P2.0~P2.4 P0 ALE P2.5 P2.6 P2.7 WE RD 74HC573 D Q LE 74LS138 A Y0 B Y1 C Y2 A0~A12 6264 CE WE OE A0~A12 6264 CE WE OE A8~A12 D0~D7 A0~A7 解：根据公式可得 芯片数目= =3片 24KB 8KB A0~A12 6264 CE WE OE 智能检测与仪器研究所 8051单片机的总线扩展 系统扩展概述 最小应用系统 单片机系统的扩展是以基本的最小系统为基础的, 故应首先熟悉最小应用系统的结构。 实际上，内部带有程序存储器的8051或8751单片机本身就是一个最简单的最小应用系统，许多实际应用系统就是用这种成本低和体积小的单片结构实现了高性能的控制。 对于内部无程序存储器的芯片8031来说, 则要用外接程序存储器的方法才能构成一个最小应用系统。 1. 片内带程序存储器的最小应用系统 　　 片内带程序存储器的8051、 8751本身即可构成一片最小系统，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可, 同时 接高电平, ALE、 信号不用， 系统就可以工作。 (1) 系统有大量的I/O线可供用户使用: P0、 P1、 P2、 P3四个口都可以作为I/O口使用。 (2) 内部存储器的容量有限, 只有128 B的RAM和4 KB的程序存储器。 2. 片内无程序存储器的最小应用系统 　 片内无程序存储器的芯片构成最小应用系统时, 必须在片外扩展程序存储器。 由于一般用作程序存储器的EPROM芯片不能锁存地址, 故扩展时还应加1个锁存器, 构成一个3片最小系统。该图中74LS373为地址锁存器, 用于锁存低8位地址。 单片机的三总线结构 当单片机最小系统不能满足系统功能的要求时, 就需要进行扩展。 为了使单片机能方便地与各种扩展芯片连接, 常将单片机的外部连线变为一般的微型计算机3总线结构形式。 对于MCS-51系列单片机, 其3总线由下列通道口的引线组成: 地址总线: 由P2口提供高8位地址线, 此口具有输出锁存的功能, 能保留地址信息。 由P0口提供低8位地址线。 数据总线: 由P0口提供。 此口是双向、 输入三态控制的8位通道口。 MCS-51系统扩展的实现 外部总线的扩展 程序存储器的扩展 数据存储器的扩展 存储器的扩展 通常，微机的CPU外部都有单独的并行地址总线、数据总线、控制总线。 MCS-51单片机由于引脚的限制，数据总线和地址总线是复用的。 地址需要锁存：为了能把复用的数据总线和地址总线分离出来以便同外部的芯片正确的连接，需要在单片机的外部增加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的三总线结构。 MCS-51系统外部总线的扩展 MCS-51系统外部总线的扩展 一、以P0口作低8位地址及8位数据的复用总线 复用，即一段时间内作两种或两种以上用途。 在这里指P0口在每个CPU周期的前半个周期输出低8位地址，由地址锁存器锁存，然后由地址锁存器代替P0口输出低8位地址。后半个周期进行8位数据的输入输出。 二、以P2口作为高8位的地址总线 P0口的低8位地址加上P2的高8位地址就可以形成16位的地址总线，达到64KB的寻址能力。 实际应用中，往往不需要扩展那么多地址，扩展多少用多少口线，剩余的口线仍可作一般I/O口来使用。 8051扩展的三总线 P2 ALE 8051 P0 PSEN WR RD 地址 锁存器 地址总线 数据总线 控制总线 A8~A15 A0~A7 D0~D7 三、控制信号线 ALE：地址锁存信号，用以实现对低8位地址的锁存。 PSEN：片外程序存储器读选通信号。 EA：程序存储器选择信号。为低电平时，访问外部程序存储器；为高电平时，访问内部程序存储器。 RD：片外数据存储器读选通信号。 WR：片外数据存储器写选通信号。 地址总线扩展电路 地址锁存器74HC573与单片机P0口连接，扩展地址总线。 ALE P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 LE OE 8D