单片机的系统扩展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电擦除可编程只读存储器，常用的有2816、 2817、2864等。
精选ppt
12
A0~Ai: 地址输 入线。
D0~D7: 数据输 入线。
CE:片 选信号 输入线。
OE:读 选通信 号输入 线。
精选ppt
13
7.3.2程序存储器的扩展
外部程序存储器的一般扩展逻辑
精选ppt
14
扩展举例: 2732(4KB)扩展4KB EPROM的8031系统
精选ppt
22
外部存储器的扩展可通过线选方式或译码方式实现片选。图7-8
是采用线选方式对8031扩展一片2732 EPROM的连线图。图中
选用P2.7作为2732的片选信号线，则2732 EPROM的地址范围为：
0000H～0FFFH。
精选ppt
15
2764（8KB）扩展16KB EPROM的8031系统
EPROM的地址范围为：0000H～1FFFH和2000H ～3FFFH 。
精选ppt
6
• 一般微机的CPU外部都有单独的地址 总线、数据总线和控制总线，而MCS-51 系列单片机由于受管脚数量的限制，数 据总线和地址总线是复用P0口，为了将 它们分离开，以便同外围芯片正确地连 接，需要在单片机外部增加地址锁存器 （如74LS373、8282等），从而构成与一 般CPU类似的片外三总线，如下图所示。
数据总线由P0口提供，其宽度为8位， 用于单片机与外部存储器和I/O设备之间 传送数据。P0口为双向口，可以进行两个 方向的数据传送。
精选ppt
10
• 3 .控制总线（CB)
• 由P3口提供。控制总线用来传输控制信 号，是双向的。
• ALE:地址锁存器的选通信号，用于锁存P0 口的低8位地址。
• PSEN:扩展程序存储器的读选通信号。
3
• 7.1 MCS-51单片机最小系统
• 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/ 计数器和I/O接口电路于一片集成电路的微型计 算机。对于简单的应用场合，可以在MCS-51 系列单片机中选择一个合适的产品构成一个具 有最简单配置的系统，即最小系统。MCS-51 系列中含有片内程序存储器的单片机如 8051/8751仅一块芯片就可构成最小系统，而无 片内存储器的单片机如8031必须外部扩展程序 存储器才能构成最小系统。
•
16位地址总线由P0口提供低8位A0-A7，
P2口提供高8位A8-A15。由于P0口还要作数据
总线，只能分时用作低8位地址线，所以P0输
出的低8位地址必须用锁存器锁存。锁存器的
锁存控制信号为ALE输出信号。P2口不需外加
锁存器。
精选ppt
9
• 2. 数据总线（DB）
数据总线的位数（也称为宽度）与微处 理器的位数相对应。数据总线是双向的。
精选ppt
4
• .1 8051/8751单片机最小系统
• 用8051/8751单片机构成最小应用系 统时，只要将单片机接上时钟电路和复 位电路即可，如图所示。
精选ppt
5
• 7.2 扩展总线的产生
• 当单片机最小应用系统不能满足实际 应用系统要求时，需要在单片机外部连接 相应的外围芯片以满足应用系统要求。 MCS-51系列单片机有很强的外部扩展功能， 大部分常规芯片可用于其外围扩展电路中。 扩展的内容主要有总线、程序存储器、数 据存储器、I/O口扩展等。
精选ppt
20
扩展举例:用2片6116（2KB）为8031扩展 4KB RAM系统。
EPROM的地址范围为：1000H～17FFH和0800H ～0FFFH 。
精选ppt
21
例： 8031扩展2864A(8KB) EEPROM作为 外部数据存储器 。
2864A的地址范围为：0000H～1FFFH
精选ppt
7
MCS-51系列单片机扩展三总线
精选ppt
8
• 1. 地址总线（AB）
• 地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址 的内存范围。如：微型机的AB为20位，决定 它的最大内存容量为220=1M字节。地址总线是 单向的。
•
MCS-51系列单片机地址总线宽为16位，
所以可寻址范围为216=64KB。
精选pptΒιβλιοθήκη Baidu
17
A0~Ai:地址输入线。 D0~D7:双向数据输入线。 CE:片选信号输入线。
RD:读选通信号输入线。
WR:写选通信号输入线。
精选ppt
18
7.4.2数据存储器的扩展
外部数据存储器的一般扩展逻辑
精选ppt
19
• 外接数据存储器与程序存储器地址的地 址空间允许重叠（0000H~FFFFH），不 会发生冲突，这是因为它们分别使用不 同的控制信号（ROM用PSEN信号， RAM用RD信号）和不同的指令（MOVC 与MOVX）。
精选ppt
16
7.4数据存储器的扩展
7.4.1常用的数据存储器
半导体存储器SRAM(静态随机存储器Static RAM)、EEPROM常作为单片机的外部数据存 储器。
MCS-51对外部RAM的访问有4条指令： MOVX A,@Ri MOVX @Ri, A MOVX A, @DPTR MOVX @DPTR, A
• EA:片内或片外程序存储器的选通信号。
• RD、WR:片外数据存储器和I/O口的读写 选通信号。
精选ppt
11
7.3程序存储器的扩展
7.3.1常用的程序存储器
半导体存储器EPROM、EEPROM常作为单片 机的外部存储器。
1、EPROM
紫外线擦除可编程只读存储器，常用的有2716、 2732、2764、27128、27256等。 2、EEPROM
微机原理及应用
精选ppt
1
第7章 单片机的系统扩展
精选ppt
2
• 单片机内部集成了计算机的基本功能 部件，因而一块单片机（如8051/8751） 往往就是一个最小微机系统。MCS-51系 列单片机具有很强的系统扩展能力，可 以扩展64KB的程序存储器和64KB的数据 存储器或输入输出口。
精选ppt
精选ppt
12
A0~Ai: 地址输 入线。
D0~D7: 数据输 入线。
CE:片 选信号 输入线。
OE:读 选通信 号输入 线。
精选ppt
13
7.3.2程序存储器的扩展
外部程序存储器的一般扩展逻辑
精选ppt
14
扩展举例: 2732(4KB)扩展4KB EPROM的8031系统
精选ppt
22
外部存储器的扩展可通过线选方式或译码方式实现片选。图7-8
是采用线选方式对8031扩展一片2732 EPROM的连线图。图中
选用P2.7作为2732的片选信号线，则2732 EPROM的地址范围为：
0000H～0FFFH。
精选ppt
15
2764（8KB）扩展16KB EPROM的8031系统
EPROM的地址范围为：0000H～1FFFH和2000H ～3FFFH 。
精选ppt
6
• 一般微机的CPU外部都有单独的地址 总线、数据总线和控制总线，而MCS-51 系列单片机由于受管脚数量的限制，数 据总线和地址总线是复用P0口，为了将 它们分离开，以便同外围芯片正确地连 接，需要在单片机外部增加地址锁存器 （如74LS373、8282等），从而构成与一 般CPU类似的片外三总线，如下图所示。
数据总线由P0口提供，其宽度为8位， 用于单片机与外部存储器和I/O设备之间 传送数据。P0口为双向口，可以进行两个 方向的数据传送。
精选ppt
10
• 3 .控制总线（CB)
• 由P3口提供。控制总线用来传输控制信 号，是双向的。
• ALE:地址锁存器的选通信号，用于锁存P0 口的低8位地址。
• PSEN:扩展程序存储器的读选通信号。
3
• 7.1 MCS-51单片机最小系统
• 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/ 计数器和I/O接口电路于一片集成电路的微型计 算机。对于简单的应用场合，可以在MCS-51 系列单片机中选择一个合适的产品构成一个具 有最简单配置的系统，即最小系统。MCS-51 系列中含有片内程序存储器的单片机如 8051/8751仅一块芯片就可构成最小系统，而无 片内存储器的单片机如8031必须外部扩展程序 存储器才能构成最小系统。
•
16位地址总线由P0口提供低8位A0-A7，
P2口提供高8位A8-A15。由于P0口还要作数据
总线，只能分时用作低8位地址线，所以P0输
出的低8位地址必须用锁存器锁存。锁存器的
锁存控制信号为ALE输出信号。P2口不需外加
锁存器。
精选ppt
9
• 2. 数据总线（DB）
数据总线的位数（也称为宽度）与微处 理器的位数相对应。数据总线是双向的。
精选ppt
4
• .1 8051/8751单片机最小系统
• 用8051/8751单片机构成最小应用系 统时，只要将单片机接上时钟电路和复 位电路即可，如图所示。
精选ppt
5
• 7.2 扩展总线的产生
• 当单片机最小应用系统不能满足实际 应用系统要求时，需要在单片机外部连接 相应的外围芯片以满足应用系统要求。 MCS-51系列单片机有很强的外部扩展功能， 大部分常规芯片可用于其外围扩展电路中。 扩展的内容主要有总线、程序存储器、数 据存储器、I/O口扩展等。
精选ppt
20
扩展举例:用2片6116（2KB）为8031扩展 4KB RAM系统。
EPROM的地址范围为：1000H～17FFH和0800H ～0FFFH 。
精选ppt
21
例： 8031扩展2864A(8KB) EEPROM作为 外部数据存储器 。
2864A的地址范围为：0000H～1FFFH
精选ppt
7
MCS-51系列单片机扩展三总线
精选ppt
8
• 1. 地址总线（AB）
• 地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址 的内存范围。如：微型机的AB为20位，决定 它的最大内存容量为220=1M字节。地址总线是 单向的。
•
MCS-51系列单片机地址总线宽为16位，
所以可寻址范围为216=64KB。
精选pptΒιβλιοθήκη Baidu
17
A0~Ai:地址输入线。 D0~D7:双向数据输入线。 CE:片选信号输入线。
RD:读选通信号输入线。
WR:写选通信号输入线。
精选ppt
18
7.4.2数据存储器的扩展
外部数据存储器的一般扩展逻辑
精选ppt
19
• 外接数据存储器与程序存储器地址的地 址空间允许重叠（0000H~FFFFH），不 会发生冲突，这是因为它们分别使用不 同的控制信号（ROM用PSEN信号， RAM用RD信号）和不同的指令（MOVC 与MOVX）。
精选ppt
16
7.4数据存储器的扩展
7.4.1常用的数据存储器
半导体存储器SRAM(静态随机存储器Static RAM)、EEPROM常作为单片机的外部数据存 储器。
MCS-51对外部RAM的访问有4条指令： MOVX A,@Ri MOVX @Ri, A MOVX A, @DPTR MOVX @DPTR, A
• EA:片内或片外程序存储器的选通信号。
• RD、WR:片外数据存储器和I/O口的读写 选通信号。
精选ppt
11
7.3程序存储器的扩展
7.3.1常用的程序存储器
半导体存储器EPROM、EEPROM常作为单片 机的外部存储器。
1、EPROM
紫外线擦除可编程只读存储器，常用的有2716、 2732、2764、27128、27256等。 2、EEPROM
微机原理及应用
精选ppt
1
第7章 单片机的系统扩展
精选ppt
2
• 单片机内部集成了计算机的基本功能 部件，因而一块单片机（如8051/8751） 往往就是一个最小微机系统。MCS-51系 列单片机具有很强的系统扩展能力，可 以扩展64KB的程序存储器和64KB的数据 存储器或输入输出口。
精选ppt