第八章a单片机系统扩展PPT课件
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51单片机课件ppt模板
（2）数据总线（Data Bus，DB）：用于单片机与外部存储 器之间或与I/O接口之间传送数据，数据总线是双向的。
（3）控制总线（Control Bus，CB）：控制总线是单片机发 出的各种控制信号线。
7
如何来构造系统的三总线。 1．P0口作为低8位地址/数据总线 AT89S51受引脚数目限制，P0口既用作低8位地址总线， 又用作数据总线（分时复用），因此需增加一个8位地址锁存 器。AT89S51访问外部扩展的存储器单元或I/O接口寄存器时， 先发出低8位地址送地址锁存器锁存，锁存器输出作为系统的 低8位地址（A7~ A0）。随后，P0口又作为数据总线口 （D7~ D0），如图8-2所示。 2．P2口的口线作为高位地址线 P2口用作系统的高8位地址线，再加上地址锁存器提供的 低8位地址，便形成了系统完整的16位地址总线。
若全部高位地址线都参加译码，称为全译码；若仅部分 高位地址线参加译码，称为部分译码。部分译码存在着部 分存储器地址空间相重叠的情况。
第8章 AT89S51单片机 外部存储器的扩展
1
第8章 目录 8.1 系统扩展结构 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器
8.2.1 存储器地址空间分配 8.2.2 外部地址锁存器 8.3 程序存储器EPROM的扩展
8.3.1 常用的EPROM芯片 8.3.2 程序存储器的操作时序 8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 8.4 静态数据存储器RAM的扩展 8.4.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片 8.4.2 外扩数据存储器的读写操作时序
1．线选法 是直接利用系统的某一高位地址线作为存储器芯片（或I/O
接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的 高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。
（3）控制总线（Control Bus，CB）：控制总线是单片机发 出的各种控制信号线。
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如何来构造系统的三总线。 1．P0口作为低8位地址/数据总线 AT89S51受引脚数目限制，P0口既用作低8位地址总线， 又用作数据总线（分时复用），因此需增加一个8位地址锁存 器。AT89S51访问外部扩展的存储器单元或I/O接口寄存器时， 先发出低8位地址送地址锁存器锁存，锁存器输出作为系统的 低8位地址（A7~ A0）。随后，P0口又作为数据总线口 （D7~ D0），如图8-2所示。 2．P2口的口线作为高位地址线 P2口用作系统的高8位地址线，再加上地址锁存器提供的 低8位地址，便形成了系统完整的16位地址总线。
若全部高位地址线都参加译码，称为全译码；若仅部分 高位地址线参加译码，称为部分译码。部分译码存在着部 分存储器地址空间相重叠的情况。
第8章 AT89S51单片机 外部存储器的扩展
1
第8章 目录 8.1 系统扩展结构 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器
8.2.1 存储器地址空间分配 8.2.2 外部地址锁存器 8.3 程序存储器EPROM的扩展
8.3.1 常用的EPROM芯片 8.3.2 程序存储器的操作时序 8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 8.4 静态数据存储器RAM的扩展 8.4.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片 8.4.2 外扩数据存储器的读写操作时序
1．线选法 是直接利用系统的某一高位地址线作为存储器芯片（或I/O
接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的 高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。
单片机系统的扩展83页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
单片机系统的扩展4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
单片机系统的扩展4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
单片机的IO扩展
8.3 用51单片机的串行口扩展并行口
串口的方式0用于I/O扩展。方式0为同步移位寄存器工作方
式，波特率为fosc/12。数据由RXD端（P3.0）输入，同步移
位时钟由TXD端（P3.1）输出。
1. 用74LS165扩展并行输入口
如图8-13，用51单片机的串口扩展两个8位并行输入口。
• 74LS165是8位并行输入串行输出的寄存器。当74LS165的S/L#端由高到低 跳变，并行输入端的数据被置入寄存器；
MOVX @DPTR，A
；WR#为低，数据经74LS273口输出
第26页/共97页
【例8-1】 程序编写程序把按钮开关状态通过图8-12的发光二
极管显示出来。
程序如下：
DDIS： MOV DPTR，#0FEFFH ；输入口地址→DPTR
LP： MOVX A，@DPTR
；按钮开关状态读入A中
MOVX @DPTR，A
关状态。 • 当某条输入口线的按钮开关按下时，该输入口线为低电平，读入单片机后
，其相应位为“0”，然后再将口线的状态经74LS273输出，某位低电平时 二极管发光，从而显示出按下的按钮开关的位置。
第24页/共97页
【例8-1】 分析 该电路的工作原理如下
• 当P2.0=0，RD#=0（WR#=1）时，选中74LS244芯片，此时若无按钮开关按 下，输入全为高电平。当某开关按下时则对应位输入为“0”，74LS244的 输入端不全为“1”，其输入状态通过P0口数据线被读入AT89S51片内。
8.1 单片机的系统扩展概述
1. 系统扩展的含义
在单片机芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩 充，称为系统扩展。
系统扩展包括：外部存储器扩展，I/O接口扩展，总线扩展 等
第8章单片机系统扩展及接口
ⅹ 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 地址范围为：0000~3FFFH P2.6接片选信号CE，为0有效。 P2.7取0
8.3 扩展数据存储器
单片机片内数据存储器小，仅128B，往往需要扩 展。 8. 3. 1 常用的数据存储器芯片简介
8.4 简单并行I/O口的扩展
8. 4. 2 简单I/O接口的扩展方法 常用74LS244作输入接口芯片，起缓冲作用；用74LS273作输出接
口芯片，起锁存作用。
8.4 简单并行I/O口的扩展
扩展的输入输出口地址均为：
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
程序段如下：
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
1）对定时器赋初值和设定输出波形： 定时器/计数器寄存器地址：7F04H、7F05H
MOV DPTR，#7F04H MOV A，#24 MOVX @DPTR，A
INC DPTR MOV A，#01000000B MOVX @DPTR，A （2）设定A、B口的工作方式并启动定时器工作：
P2.7=0 P2.0=1
P2.1~P2.6均取1
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
二、8155的基本操作程序段 1、对8155中的RAM进行操作
例1 （1）向8155RAM中的5FH单元写入数据32H； （2）从8155RAM中的98H单元读取数据。
程序段如下： （1）写数据：
MOV DPTR，#7E5FH MOV A，#32H MOVX @DPTR，A （2） 读数据： MOV DPTR，#7E98H MOVX A ，@DPTR
8.3 扩展数据存储器
单片机片内数据存储器小，仅128B，往往需要扩 展。 8. 3. 1 常用的数据存储器芯片简介
8.4 简单并行I/O口的扩展
8. 4. 2 简单I/O接口的扩展方法 常用74LS244作输入接口芯片，起缓冲作用；用74LS273作输出接
口芯片，起锁存作用。
8.4 简单并行I/O口的扩展
扩展的输入输出口地址均为：
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
程序段如下：
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
1）对定时器赋初值和设定输出波形： 定时器/计数器寄存器地址：7F04H、7F05H
MOV DPTR，#7F04H MOV A，#24 MOVX @DPTR，A
INC DPTR MOV A，#01000000B MOVX @DPTR，A （2）设定A、B口的工作方式并启动定时器工作：
P2.7=0 P2.0=1
P2.1~P2.6均取1
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
二、8155的基本操作程序段 1、对8155中的RAM进行操作
例1 （1）向8155RAM中的5FH单元写入数据32H； （2）从8155RAM中的98H单元读取数据。
程序段如下： （1）写数据：
MOV DPTR，#7E5FH MOV A，#32H MOVX @DPTR，A （2） 读数据： MOV DPTR，#7E98H MOVX A ，@DPTR
单片机应用系统扩展课件
后，P0口又作为数据总线口
（D7～D0），对当前的地址单元
传输数据。 4
2．P2口的口线作为高位地址 P2口的全部8位口线用作系统高8位地址线，再加上地 址锁存器输出提供的低8位地址，便形成了系统的16位地址 总线，从而使单片机系统的寻址范围可达到64KB。 3．控制信号线 这些信号有的就是单片机引脚的第一功能信号，有的 则是P3口第二功能信号。其中包括： PSEN*：外部扩展的程序存储器的读选通信号； RD*和WR*：外部数据存储器和I/O接口的读、写选通 控制信号； EA*：片内、外程序存储器访问选择控制端。
单片机进行存储器扩展，实 际上就是设计单片机的三总线如 何和存储器3类信号进行连接。
A0~An
D0~D7
WE* OE* CE*
62xxx
图10-8 SRAM逻辑符号
15
对3类线要掌握以下特点： A0～An：片内地址输入线，单片机向存储器传送地址信 号。片内地址线的数量，确定了存储器芯片片内的单元数量。 地址线有n+1条，意味着存储器芯片内部有2n+1个单元，通常 用16进制表示。如6264的地址线有13条，则内部有213个单元， 即1FFFH个单元（8KB）。 D0～D7：双向三态数据线，用来 对地址线确定的存储单元输入/输出数据信号。不传输数据时， 引脚呈现高阻状态 CE*：片选信号输入线，低电平有效。只有存储器的片选 信号有效，该存储器才能进行读、写或擦除操作，否则数据 线位高阻状态。 OE*：读选通信号输入线，低电平有效。对于SRAM，直 接连接单片机的RD*信号；对于EPRON，直接连接PSEN*信 号，对于EEPROM，可以采用RD*和PSEN*相“与”的信号。 WE*：写允许信号输入线，低电平有效。对于SRAM或 EEPROM，直接连接单片机的WR*信号；EPROM不能在线写， 所以不要连接。
单片机第八章 AT89系列单片机系统的扩展z1
#2存储器端口地址：A=1（P2.6=1），B=0（P2.7=0） ，C=0：选中#2存储器，所以#2存储器的端口地址为： 4000H～7FFFH。
8.2.3 数据存储器的扩展
1．数据存储器概述 数据存储器即随机存取存储器，用于存放可随时修改的
数据信息。它与ROM不同，对RAM可以进行读、写两种操作 。RAM为易失性存储器， 断电后所存信息立即消失。
2
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。 由于一般用做程序存储器的 E2PROM芯片不能锁存地址，故扩展时还应加一个地址 锁存器，构成一个三片最小系统，如图8-1b所示。该 图中74LS373为地址锁存器，用于锁存低8位地址。
3
8.1.2 系统扩展的内容与方法
IN改数据指针
DJNZ R7, AGAIN ; 判断数据是否传送完成
RET
END
26
【C51程序】：
#include <AT89X51.h>
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
11
图8-5 74LS138管脚图
图8-6 74LS138的译码关系
12
8.2存储器的扩展
8.2.1 存储器扩展概述 AT89S系列单片机具有64 KB的程序存储器空间， 其中 AT89S51单片机含有4 KB 的片内程序存储器。当单片机程 序超过4 KB时，就需要进行程序存储器的扩展。
AT89S系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空 间是互相独立的，其片外数据存储器的空间可达64 KB， 而片内的数据存储器空间只有128 B。如果片内的数据存 储器不够用时，则需进行数据存储器的扩展。
8.2.3 数据存储器的扩展
1．数据存储器概述 数据存储器即随机存取存储器，用于存放可随时修改的
数据信息。它与ROM不同，对RAM可以进行读、写两种操作 。RAM为易失性存储器， 断电后所存信息立即消失。
2
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。 由于一般用做程序存储器的 E2PROM芯片不能锁存地址，故扩展时还应加一个地址 锁存器，构成一个三片最小系统，如图8-1b所示。该 图中74LS373为地址锁存器，用于锁存低8位地址。
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8.1.2 系统扩展的内容与方法
IN改数据指针
DJNZ R7, AGAIN ; 判断数据是否传送完成
RET
END
26
【C51程序】：
#include <AT89X51.h>
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
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图8-5 74LS138管脚图
图8-6 74LS138的译码关系
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8.2存储器的扩展
8.2.1 存储器扩展概述 AT89S系列单片机具有64 KB的程序存储器空间， 其中 AT89S51单片机含有4 KB 的片内程序存储器。当单片机程 序超过4 KB时，就需要进行程序存储器的扩展。
AT89S系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空 间是互相独立的，其片外数据存储器的空间可达64 KB， 而片内的数据存储器空间只有128 B。如果片内的数据存 储器不够用时，则需进行数据存储器的扩展。
《单片机的系统扩展》课件
性能提升
通过扩展存储模块，如外部闪存和RAM，提升系统的处理能力和存储容量。
常用的系统扩展模块
有许多常见的扩展模块可用于单片机系统，以满足不同的需求。
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传感器模块
如温湿度传感器、光照传感器和加速度传感器，用于采集环境数据。
2
通信模块
如蓝牙模块、WiFi模块和无线电模块，用于与其他设备进行通信。
3
存储模块
如闪存模块和SD卡模块，用于扩展系统的存储容量。
系统扩展的实验案例
以下是几个关于单片机系统扩展的实验案例，旨在帮助学习者更好地理解和应用所学知识。
LED点阵显示实验
使用LED点阵模块和单片机搭建一 个简单的显示系统。
电机驱动实验
通过添加电机驱动模块，控制电机 的转动。
温湿度传感实验
使用温湿度传感器模块测量环境温 度和湿度。
用于与外部设备进行通信，如传感器、继电器和显示器。
3 编程环境
使用编程语言，如C语言，对单片机进行程序设计。
系统扩展的需求和意义
扩展单片机系统可以实现更多功能和应用，提高系统的灵活性和可扩展性。
功能增强
通过添加外围模块，如蓝牙通信模块和WiFi模块，增强系统的功能。
接口扩展
使用扩展模块，如ADC模块和LCD显示模块，扩展系统的输入输出接口。
《单片机的系统扩展》 PPT课件
本课件将介绍单片机系统的概述，揭示系统扩展的需求和意义，以及常用的 系统扩展模块和实验案例。
单片机系统概述
单片机是一种集成了处理器、内存和输入输出功能的微型计算机。它通过编程来控制外部设备， 实现各种应用。
1 核心芯片
通常由控制单元、运算单元和存储单元组成。
通过扩展存储模块，如外部闪存和RAM，提升系统的处理能力和存储容量。
常用的系统扩展模块
有许多常见的扩展模块可用于单片机系统，以满足不同的需求。
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传感器模块
如温湿度传感器、光照传感器和加速度传感器，用于采集环境数据。
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通信模块
如蓝牙模块、WiFi模块和无线电模块，用于与其他设备进行通信。
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存储模块
如闪存模块和SD卡模块，用于扩展系统的存储容量。
系统扩展的实验案例
以下是几个关于单片机系统扩展的实验案例，旨在帮助学习者更好地理解和应用所学知识。
LED点阵显示实验
使用LED点阵模块和单片机搭建一 个简单的显示系统。
电机驱动实验
通过添加电机驱动模块，控制电机 的转动。
温湿度传感实验
使用温湿度传感器模块测量环境温 度和湿度。
用于与外部设备进行通信，如传感器、继电器和显示器。
3 编程环境
使用编程语言，如C语言，对单片机进行程序设计。
系统扩展的需求和意义
扩展单片机系统可以实现更多功能和应用，提高系统的灵活性和可扩展性。
功能增强
通过添加外围模块，如蓝牙通信模块和WiFi模块，增强系统的功能。
接口扩展
使用扩展模块，如ADC模块和LCD显示模块，扩展系统的输入输出接口。
《单片机的系统扩展》 PPT课件
本课件将介绍单片机系统的概述，揭示系统扩展的需求和意义，以及常用的 系统扩展模块和实验案例。
单片机系统概述
单片机是一种集成了处理器、内存和输入输出功能的微型计算机。它通过编程来控制外部设备， 实现各种应用。
1 核心芯片
通常由控制单元、运算单元和存储单元组成。
《单片机微型计算机原理与接口技术》第八章 80C51单片微机的系统扩展原理与接口技术
②开始数据传送 在串行时钟线（SCL）保持高电平的情况下，串行数据线（SDA ）上发生一个由高电平到低电平的变化作为起始信号（START） ，启动I2C 总线。I2C总线所有命令必须在起始信号以后进行。 ③停止数据传送 在串行时钟线（SCL）保持高电平的情况下，串行数据线 （SDA）上发生一个由低电平到高电平的变化，称为停止信号（ STOP）。这时将停止I2C 总线上的数据传送。 ④数据有效性 在开始信号以后，串行时钟线（SCL）保持高电平的周期 期间，当串行数据线（SDA）稳定时．串行数据线的状态表示数 据线是有效的。需要一个时钟脉冲。 每次数据传送在起始信号（START）下启动，在停止信号 （STOP）下结束。 在I2C总线上数据传送方式有两种，主发送到从接收和从发 送到主接收。它们由起始信号（START）后的第一个字节的最低 位（即方向位R／W）决定。
①串行数据线（MISO、MOSI） 主机输入／从机输出数据线（MISO）和主机输出／ 从机输入数据线（MOSI），用于串行数据的发送和接收。 数据发送时．先传送MSB（高位），后传送LSB（低位）。 在SPI设置为主机方式时，MISO线是从机数据输入线 ，MOSI是主机数据输出线；在SPI设置为从机方式时， MISO线是从机数据输出线，MOSI是从机数据输入线。
8.1.1外部并行扩展原理
单片微机是通过芯片的引脚进行系统扩展的。 80C51系列带总线的单片微机芯片引脚可以构成图8－1所 示的三总线结构．即地址总线（AB）数据总线（DB）和控制总 线（CB）。具有总线的外部芯片都通过这三组总线进行扩展。 （1）地址总线（AB） 地址总线由单片微机P0口提供 低8位地址A0～A7，P2口提 供高8位地址A8～A15。P0口是地址总线低8位和8位数据总线复 用口，只能分时用作地址线。故P0口输出的低8位地址A0～A7必 须用锁存器锁存。 锁存器的锁存控制信号为单片微机ALE引脚输出的控制信 号。在ALE的下降沿将P0口输出的地址A0～A7锁存。P0、P2口 在系统扩展中用做地址线后便不能作为一般I/O口使用。 由于地址总线宽度为16位，故可寻址范围为64 KB。 （2）数据总线（DB） 数据总线由P0口提供，用D0～D7表示。P0口为三态双向
第8章单片机系统扩展
第八章 89C51扩展存储器 的设计
1
8.1 89C51系统扩展结构
2
单片机存储器系统
程序存储器ROM 存储器系统 数据存储器RAM
FFFFH
片内ROM 扩展ROM 片内RAM 扩展RAM
FFFFH
64K
1000H 0FFFH
FFH 80H 7FH 00H
SFR
64K
0000H
EA=1
0000H 0000H
EA=0
扩展ROM
内部ROM
内部RAM
扩展RAM
3
内部
外部
MOVX RD、WR选通
MOVC EA=0，PSEN选通
数据存储器
MOVΒιβλιοθήκη 程序存储器MOVC EA=1
4
5
1．以P0口作为低8位地址/数据总线
• 89C51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。为了将它们分离
出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线 2. 以P2口的口线作为高位地址线
●译码电路 74LSl39(双2—4译码器)
1G 1A 1B 1Y 0 1Y 1 1Y2 1Y 3 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15
14 13 12 11 10 9
+UCC G 2G 2A A 2B 1Y0 2Y1 2Y2 B 2Y3
1
&
Y0 Y1 Y2 Y3
& 1 1 &
双 2/4 线译码器 Y0~Y3是输出端
CT74LS139
1
1
&
A、B是输入端 G 是使能端
13
输 使能
G 1 0 0 0 0
1
8.1 89C51系统扩展结构
2
单片机存储器系统
程序存储器ROM 存储器系统 数据存储器RAM
FFFFH
片内ROM 扩展ROM 片内RAM 扩展RAM
FFFFH
64K
1000H 0FFFH
FFH 80H 7FH 00H
SFR
64K
0000H
EA=1
0000H 0000H
EA=0
扩展ROM
内部ROM
内部RAM
扩展RAM
3
内部
外部
MOVX RD、WR选通
MOVC EA=0，PSEN选通
数据存储器
MOVΒιβλιοθήκη 程序存储器MOVC EA=1
4
5
1．以P0口作为低8位地址/数据总线
• 89C51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。为了将它们分离
出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线 2. 以P2口的口线作为高位地址线
●译码电路 74LSl39(双2—4译码器)
1G 1A 1B 1Y 0 1Y 1 1Y2 1Y 3 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15
14 13 12 11 10 9
+UCC G 2G 2A A 2B 1Y0 2Y1 2Y2 B 2Y3
1
&
Y0 Y1 Y2 Y3
& 1 1 &
双 2/4 线译码器 Y0~Y3是输出端
CT74LS139
1
1
&
A、B是输入端 G 是使能端
13
输 使能
G 1 0 0 0 0
单片机系统扩展优秀课件
（3）8155的状态字格式
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
X
TIM
INTE B
B BF
INTR INTE BA
A BF
INTR A
A口 中 断 请 求 标 志 空
A口 缓 冲 器 满 /空 标 志
允 许 A口 中 断 标 志
B口 中 断 请 求 标 志 B口 缓 冲 器 满 /空 标 志 允 许 B口 中 断 标 志 定 时 器 中 断 标 志 ， 计 数 满 该 位 置 “ 1” 中 断 请 求 ， 复 位 后 为 “ 0”
B组 端 口 B （ 8）
I/O PA7～ PA0
I/O PC7～ PC4
I/O PC3～ PC0
I/O PB7～ PB0
（2）端口
PA0～PA7、PB0～PB7、PC0～PC7共24条 端口线。3个口皆为锁存/缓冲寄存器，A口、 B口有锁存功能，C口无锁存功能。A、B、 C 3口的工作方式由程序设置。
8255方式选择及方式控制字
方式选择控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C口下半部 B口控制位 B组方式控制位，D2=1方式1，反之方式0 C口上半部控制位 A口控制位 A组方式控制 D6D5=00 方式0 01 方式1 1X 方式2 总控制选择位 D7=1 选择A、B、C口工作方式 D7=0 C口进行位操作
单片机系统扩展优秀课件
I2C总线是一种串行通信总线, 它与并行总线不同, 并行总线中有地址总线, CPU 可通过地址总线来选择 所需要器件的地址。I2C总线只有一根数据线和一根 时钟线, 没有专门的地址线, 而是利用数据传送中的头 几个字节来传送地址信息。I2C总线的寻址方式有主 器件的节点寻址和通用呼叫寻址两种, 具体实现方法 是由主器件在发出启动位S 后紧接着发送从器件的7 位地址码, 即S+SLA, 在节点地址寻址中SLA为被寻址 的从节点地址, 当SLA为全“0”时, 即为通用呼叫地址。 通用呼叫地址用于寻址接到I2C总线上的每个器件的 地址, 不需要从通用呼叫地址命令中获取数据的器件 可以不响应通用呼叫地址。
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/OE /PGM
VIL 任意
VIH 任意
VIH
VIL
VIL 任意
VIH 任意
VPP VCC 输出/入
5
5 D0-D7 输出
5
5
高阻
12.5 5 D0-D7 输入
12.5 5 D0-D7 输出
12.5 5
高阻
8.2 .2 外部数据存储器扩展
外部数据存储器扩展
❖ 扩展空间为64K，并有专门的指令MOVX访问
线选法
880-311 概
P0.0--7
地述址
锁存
2732
A0-7 D0-7
P2.0--3
A8-11
P2.4 P2.5 P2.6 PSEN /WR EA /RD
2807283570259地址： 00001H10-1001-0XFXFXFXH XXXX XX0X0XB
1101001 XXXX XXXX XX1X1XB
ALE
PSEN
/RD
/WR
P2 PCH
PCH
DPH 或 PCH
P0 INST PCL
INST 地址 浮空/数据输出 数据输入
PCH PCL INST
8.2 .1 外部程序存储器扩展
❖ 常用程序存储器
2764(8KB) 27128(16KB) 27256(32KB) 27512(64KB)
A0
O0
❖ 地址译码法可以减少各部件所占的地址空间，增 加外部扩展部件的数量。
❖ 常用的译码器是74LS138.
8-1 概 述
8-1 概 述
❖ G1接+5V，G2A、G2B接地，C,B,A分别与地址 线的高3位连接。将地址空间分为连续8个8K空间。
74LS138
P2.5
A
Y0
0000H—1FFFH
P2.6
❖ 单片机P0口数据与地址分时复用，因此需要地址 锁存。常用的8位地址锁存器 74LS373、8282。
74LS373、8282功能 锁存 输出允许 输出
G(STB) OE
Qi
1
0
Di
0
不变
×
1
Z
8.2 .1 外部程序存储器扩展 逻辑框图
8031
P0 +5V
ALE
P2 EA
/PSEN
地址 锁存
G
PSEN /OE /CE
A1 A0
D0-7
P2.4 /CS 8255
/WR /WR /RD /RD
D0-7 P2.5
/CS 8279
/WR /WR
/RD /RD
P2.6 选通
/WR /RD
电路
D0-7 0809
选通信号
8-1 概 述
地址译码法
❖ 单片机剩余高位地址总线通过地址译码器输出片 选信号。
G2A.B /Y7
7000H—7FFFH
P2.4 74LS138
P2.5 P2.6
A B C
/Y0
/Y1 /Y2
G1
…
G2A.B /Y7
8000H—8FFFH 9000H—9FFFH
F000H—FFFFH
8.2 外部存储器扩展
程序存储器扩展
❖ 当片内ROM不够或采用8031为主机时，均可进 行外部程序存储器扩展，一般选用EPROM。
…
…
A7
O7
A8
…
A12 VPP
/PGM /OE /CE GND
A0—A12 D0—D7
/CE
/OE VPP /PGM VCC GND
地址线 数据线
片选端
读选通线 编程电压 编程脉冲 工作电压 地
8.2 .1 外部程序存储器扩展
2764特性表
/CE
读
VIL
维持
VIH
编程
VIL
编程检验 VIL
编程禁止 VIH
EPROM
A0-7 D0-7 接地或译码输出
A8-15
/OE /CE
8.2 .1 外部程序存储器扩展
❖ 无MOVX类指令时序
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 OSC ALE
❖常用RAM芯片：Intel 6116(2KB)、6264(8KB)、 62256(32KB)。
❖ 逻辑框图
❖ 图中Y0地址空间：0000H— 1FFFH
❖ 超过8K，可将译码输出经逻 辑组合后与/CE连接
8031
P0
ALE P2
地址 锁存
G
RAM
A0-7 D0-7
A8-N
❖ 其余功能部件统一编址在 64K外部数据存储器地址空 间。
PSEN
P2 PCH
PCH
P0 INST PCL INST
PCH PCL INST
PCH PCL INST
PCH PCL INST
8.2 .1 外部程序存储器扩展
❖ 有MOVX类指令时序
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 OSC
第八章 单片机系统扩展
8-1 概 述 8-2 外部存储器扩展 8-3 并行I/O口扩展
8-1 概 述
MCS-51系列单片机中：
❖ 8051、8751即可单片应用，又可外部功能扩展； ❖ 8031不能单片应用，内部无ROM； ❖ 87C2051只能单片应用，不能外部扩展。
一般考虑如下功能部件的扩展与配置
❖ 外部存储器的扩展和配置 ❖ I/O口的扩展与配置 ❖ 外围部件的扩展与配置
8-1 概 述
MCS-51外部总线：
❖ P0和P2构成外部16位地址总线 ❖ P0口为8位数据总线，分时复用 ❖ ALE,PSEN以及P3口作为控制总线
地址空间的分配
❖ 程序存储器独占64K存储空间，由/PSEN访问。 ❖ 对于数据存储器的64K空间，由于外部功能部件
均须分配一个地址空间，主机按指定的地址访问 各功能部件，存在地址空间分配问题。
8-1 概 述
两种地址选择方法：
❖ 线选法
空余的某一根地址总线作为某一存储器或功能部件的 片选信号线。
适于外扩芯片较少的系统，且地址空间不连续。 例：
主机8031，外部扩展一片4K EPROM2732，一片 可编程并行I/O接口芯片8255，一片A/D转换0809， 一片多功能键盘显示芯片8279。
/WR
/WE
/RD
/OE /CE
译 程序存储器扩展
B
Y1
2000H—3FFFH
P2.7
C
Y2
4000H—5FFFH
+5V
G1 …
G2A.B Y7
E000H—FFFFH
8-1 概 述
❖ 若要将地址空间分为连续16个4K空间。
P2.7
P2.4 P2.5 P2.6
74LS138
A
/Y0
B
/Y1
C
/Y2
0000H—0FFFH 1000H—1FFFH
G1
…