6第6章_单片机小系统及片外扩展.ppt

问题的提出 第六章 单片机小系统及片外扩展 系统扩展 1、扩展系统是以单片机为核心进行的； 2、扩展内容包括ROM、RAM和I/O接口电路等； 3、扩展是通过系统总线进行的，通过总线把各扩展部件连接起来，并进行数据、地址和控制信号的传送，要实现扩展首先要构造系统总线。 (尽可能采用串行扩展方案) 本章内容 1 串行扩展总线接口技术 2 并行扩展三总线的产生 3 程序存储器的扩展 4 数据存储器的扩展 5 I/O口接口扩展电路设计 6.1 串行扩展总线接口技术 SPI串行外设接口总线：同步串行3线方式 I2C总线：同步串行2线 单总线：采用单根信号线，既可作为数据输入，又可以作为数据输出，而且数据传输是双向的，适用于单主机系统 SPI串行外设接口总线 同步串行方式 需3~4条线：串行时钟线（SCK） 主机输入/从机输出数据线MISO 主机输出/从机输入MOSI 从机片选线CS（SS） 数据的传输格式：高位在前，低位在后。 89C51单片机串行扩展SPI外设接口的方法 用一般I/O口线模拟SPI操作 利用串行口实现SPI操作 用一般I/O口线模拟SPI操作 根据SPI串行总线的操作时序特点 ，进行软件模拟 MCU串行输入子程序SPIIN SPIIN： SETB P1.1 ；使P1.1（时钟）输出为1 CLR P1.2 ：选择从机 MOV R1，#08H ；置循环次数 SPIIN1：CLR P1.1 ；使P1.1（时钟）输出为0，下降沿 NOP ；延时 NOP MOV C，P1.3 ；从机输出SPISO送进位C RLC A ；左移至累加器ACC SETB P1.1 ；使P1.1（时钟）输出为1 DJNZ R1，SPIIN1：判断是否循环8次（8位数据） MOV R0，A ；8位数据送R0 RET 利用串行口实现SPI操作 需要通过单片机的开关量I/O口线（如P1.x）进行芯片选择； 当芯片未选中时，数据端口均处于高阻状态； 与单片机交换信息时均要求单片机串行口以方式0进行； 传输数据时的帧格式均要求先传送命令/地址，再传送数据。 6.2 并行扩展三总线的产生 地址总线AB——P2，P0（373锁存器） 数据总线DB——P0 控制总线CB——ALE， ， ， ， 6.4 数据存储器的扩展 静态RAM：6116、6264、62256、62128 地址线、数据线、控制线 由CPU地址线或经译码器选通，并获得地址； 由CPU （P3.7）选通； 由CPU （P3.6）选通。 当CPU执行输入/输出指令MOVX时， 、 有效 E2PROM：2816、2817、2864A 扩展注意的问题： 读写控制 片选控制 地址的分配： 地址是一个范围空间 RAM扩展实例——在8051单片机上扩展2K RAM 6.5 I/O口接口扩展电路设计 简单I/O口扩展 用并行口扩展I/O口 选择TTL电路或MOS电路即能组成简单的扩展I/O口。 如：用8位三态缓冲器74LS244可扩展输入口； 用8D锁存器74LS273、74LS373、74LS377等可组 成输出口。 口地址的确定及编程应用 可编程I/0芯片的使用 可编程I/O芯片是指芯片功能可由指令来确定，即需要对其编程。 常用的I/O口芯片有8255和8155。 8155的结构和技术性能 在8155内部具有： （1）256字节的静态RAM （2）三个通用的输入/输出口 （3）一个14位的可编程定时/计数器 （4）地址锁存器和数据总线 MCS-51单片机与8155的接口与操作 设置8155工作方式 设置8155工作方式示例 设置A、B口为基本输出方式，C口为基本输入方