第7章-单片机的系统扩展.pptVIP

第7章单片机的系统扩展7.1程序存储器的扩展7.2数据存储器的扩展7.3并行输入/输出接口的扩展7.4A/D和D/A接口功能的扩展7.1程序存储器的扩展MCS-51系列单片机的程序存储器可以寻址64KB（0000H～FFFFH）的存储空间。8051、8751片内有4KB的程序存储器，当程序的大小超过4KB时，就需要对程序存储器进行外部扩展。8031片内没有程序存储器，使用时必须外接程序存储器。7.1.1程序存储器的分类程序存储器ROM也称只读存储器ROM中的信息，一旦写入以后，就不能随意更改，特别是不能在程序运行过程中再写入新的内容，只能在程序执行过程中读出其中的内容。根据ROM的编程方式不同，可分为以下5种：1.掩膜ROM掩膜ROM的编程是由半导体制造厂家完成的，它是在进行最后一道掩膜工艺时，将用户提供的内容制作在存储芯片上。一般在产品定型后，需要批量生产时才使用掩膜ROM，这样可以降低生产成本。2.可编程PROMPROM也称为可编程只读存储器（ProgrammableReadOnlyMemory），PROM芯片在出厂时内部并没有任何程序，应用程序可由用户编程写入。PROM的存储内容只能写入一次，一旦写入之后便不能再行更改。与掩膜ROM相比，PROM在使用上有了一定的灵活性。如CD-ROM3.可擦除EPROMEPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）的内容可由用户编程写入，并允许多次擦除重新编程写入。EPROM的擦除方式为紫外线擦除，它外壳的中央有一个圆形的窗口，紫外线可以从这个窗口照进器件内部来实现擦除功能。为避免阳光中的紫外线成分逐渐擦除信息，每次写入信息后需要用不透明的标签贴在圆形的窗口上。4.电可改写E2PROME2PROM为电可擦除ROM，它的编程和擦除都是用电信号完成的，在擦除时不必将它从应用系统中拆下来，直接在系统中就可以完成擦除和写入。读写操作与RAM几乎没有什么差别，所不同的只是写入速度相对慢一些，E2PROM芯片的每个字节可改写上万次，信息的保存期大于10年，这种芯片给应用系统设计带来很大的方便，被广泛采用。5.FlashROMFlashROM称为快闪存储器。Flash它也是一种非易失性的内存，属于E2PROM的改进产品。可快速的在线写入，自动覆盖以前内容，并且具有大容量、低成本和高速擦写的优点，它的一大应用领域是用来作为硬盘的替代品，如U盘。目前，许多公司生产的单片机都在芯片内部集成了一些FlashROM，以方便用户使用，如美国ATMEL公司生产的89S51单片机，其内部有4KB的FlashROM。7.1.2典型程序存储芯片介绍1.EPROM27162716是容量为2K×8位的EPROM芯片，其引脚如图7-1所示。引脚功能如下：A10～A0：11位地址线。I/O7～I/O0：8位数据引脚。CE：片选信号，低电平有效。OE：输出允许信号，低电平有效。VCC：主电源。+5VVPP：编程电源。+25V2716的五种工作方式如表7-1所示。2.EPROM27642764是容量为8K×8位的EPROM芯片，2764的引脚如图7-2所示。引脚功能如下：A12～A0：13位地址线。Q7～Q0：8位数据引脚。CE：片选信号，低电平有效。OE：输出允许信号，低电平有效。P：编程允许信号。VCC：主电源。+5VVSS：编程电源。+21V3.E2PROM2864电擦除可编程只读存储器能使CPU在线修改其中的数据，并可在断电的情况下保存数据。既可以扩展为片外程序存储器，也可以扩展为片外的数据存储器引脚功能如下：A12～A0：地址线。D7～D0：数据线。CE：片选信号，低电平有效。OE：输出使能端，低电平有效。WE：写使能端，低电平有效。2864有四种工作方式，如表7-2所示。7.1.3程序存储器的扩展方法1.总线的连接与时序图7-5为MCS-51单片机程序存储器的操作时序。2.单片程序存储器的扩展3.多片程序存储器的扩展须采用片选的方法对这些芯片加以区分，使它们所占有的地址空间不会重叠，导致地址混乱。（1）线选法利用高位地址线（P2口）中的一根直接接到扩展芯片的CE端。只要该地址线为低电平，就选中该芯片。若系统只扩展少量的ROM芯片，可采取线选法。线选法的优点是硬件结构和逻辑都比较简单，但系统扩展多片存储器时，地址会有不连续的情况，空间不能充分利用，也给程序设计带来不便。而且，当片选信号比可用地址线多时，该法便不能使用，可以采用译码法来进行空间的扩展。（2）译码法使用地址译码器对系统的部分高