第6章 80C51单片机系统扩展.ppt

第6章 ;学习目的 1、了解80C51单片机的三总线即数据、地址和控制总线的构成。 2、掌握80C51单片机扩展ROM和RAM的方法。 3、掌握80C51单片机扩展8255和8155的方法及应用。 学习重点和难点 1、ROM和RAM的扩展和分析方法。 2、可编程芯片8255A与8155的应用。 80C51系列单片机内部已有ROM、RAM、I/O和定时／计数器等基本功能部件，对于小的应用系统已经可以满足系统要求。但对于较大的应用系统，还需进行系统扩展，如程序存储器ROM、数据存储器RAM和并行I/O接口电路的扩展。本章介绍80C51系统扩展。 ; 6.1 程序存储器扩展 6.1.1扩展总线 由于80C51单片机受引脚数量的限制，80C51系列单片机的 地址总线的低8位（A7～A0）和数据总线合用P0口，因此P0 口是地址/数据复用口；P2口做地址线的高8位（A15~A8）； P3口的RD、WR加上控制线EA、ALE、PSEN等组成控制总 线。80C51单片机的三总线结构如图6-1所示，功能如下： ;1、数据总线D0～D7 （1）数据总线的宽度为8位，由P0口提供。 （2）在读信号RD与写信号WR有效时，P0口上出现的为数据信息。 2、地址总线A0～A15 80C51单片机的地址总线宽度为16位，可寻址范围为2的16次方=64KB。可扩展的片外ROM的最大容量为64KB，地址为0000H～FFFFH。可扩展的片外RAM的最大容量也为64KB，地址为0000H～FFFFH。地址总线A0～A15是由P0口和P2口共同组成，具体为： （1）地址总线的高8位（A15～A8）是由P2口提供的，低8位（A7～A0）是由P0口提供的。 （2）在访问外部存储器时，由于P0口是地址/数据复用口，因此需要加一个8位锁存器（74LS373）。由地址锁存信号ALE的下降沿把P0口的低8位锁存至地址锁存器中，再加上P2口提供的地址高8位，构成单片机的16位地址总线。;（3）在实际应用系统中，P2口的高8位地址线并不需要这么多，需要用几位就引出几根口线。 3、控制总线 控制总线由RD、WR、EA、ALE和PSEN等信号组成，具体功能如下： （1）读信号RD和写信号WR作为扩展数据存储器RAM和I/O端口的读、写选通信号。执行MOVX指令时，这两个信号分别自动有效。 （2）EA信号作为内、外程序存储器ROM的控制信号。 （3）ALE信号作为地址锁存的选通信号，以实现低8位地址的锁存。 （4）PSEN信号作为扩展程序存储器ROM的读选通信号。;6.1.2 常用程序存储器芯片 ; 常用的29系列FlashROM芯片管脚和封装如图6-2所示，引脚功能如下。 ① A0～A17：地址输入线。80C51系列单片机的地址总线为16根，只有64K的寻址能力，如果扩展的存储器寻址范围大于64K，多余16根地址线就需要通过P1口或逻辑电路来解决。 ② I/O0～I/O7：双向三态数据总线，有时也用D0～D7表示。 ③CE：片选线，低电平有效。 ④OE：读选通线，低电平有效。 ⑤WE：写选通线，低电平有效。 ⑥ VCC：电源线，接+5V电源。 ⑦ GND：接地。 ⑨ NC:空。 ;返回;6.1.3 程序存储器扩展实例 程序存储器的扩展问题实际上就是研究程序存储器与单片机的连线问题，程序存储器与单片机的连线主要是三总线，具体是： ⑴数据线: 存储器的数据线D7～D0有8位，由单片机的P0口的P0.7～P0.0提供。 ⑵地址线:地址线的根数决定了程序存储器的容量。程序存储器的A7～A0低8位地址线由P0口提供，程序存储器的A15～A8的高8位地址线由P2口提供，具体使用多少条地址线视扩展容量而定。 ⑶控制线:常用的有三根控制线。 ①程序存储器的读允许信号OE与单片机的读选通信号PSEN相连；②程序存储器片选线CE的接法决定了程序存储器的地址范围，当只采用一片程序存储器芯片时，可以直接接地，当采用多片程序存储器芯片时需要使用译码器来选中，可直接接译码器的输出。 下面通过实例来介绍程序存储器扩展。 ;一、用线选法扩展一片程序存储器。 线选法是指用一根线连接片选CE信号。此方法连接简单、成本低、容易掌握，但是，缺点是存储器的地址不唯一。下面通过举例来说明。 [例6.1] 在80C31单片机上用27128A EPROM芯片扩展程序存储器。 分析： 1、确