0102单片机原理与应用技术第5章并行接口扩展1.ppt

第5章 MCS-51单片机 外部并行接口扩展技术 5.1系统总线扩展及编址技术 5.2 存储器扩展 5.3 并行口扩展 5.4 键盘/显示器接口扩展技术 5.1 系统总线扩展及编址技术 5.1.1 系统总线扩展 MCS-51系列单片机系统扩展主要包括存储器扩展和I/O口的扩展。存储器扩展分为程序存储器的扩展、数据存储器的扩展。它们的扩展能力为： ﹝1﹞程序存储器可扩展至64KB； ﹝2﹞数据存储器可扩展至64KB； ﹝3﹞I/O口的扩展； 图5.1 MCS-51系统扩展结构图 单片机存储器的扩展过程中使用的外部总线有以下三种： ﹝1﹞地址总线：P0口(A0～A7)）,P2口(A8～A15) ﹝2﹞数据总线：P0口(A0～A7)； ﹝3﹞控制总线：控制信号的具体定义见表5.1。 表5.1 控制信号功能 5.1.2 编址技术 线选法：一般是利用单片机的最高几位空余的地址线中的一根作为某一片存储器芯片或I/O接口芯片的“片选”控制线。 译码器法：当应用系统中扩展芯片较多时，单片机空余的高位地址线不够用。这是常用译码器对空余的高位地址线进行译码，而译码器的输出作为“片选”控制线。 2．译码片选法 3-8 地址译码器：74LS138 双2/4译码器74LS139引脚图 5.2 存储器扩展 5.2.1 程序存储器的扩展 5.2.2 数据存储器的扩展 5.2.2 非易失数据存储器的扩展 5.2.1 程序存储器的扩展 EPROM的扩展方法 基本扩展方法 扩展存储器的： 地址总线由P0口和P2口提供,具体使用多少由扩展容量决定; 数据总线由P0口提供; CE决定地址范围,编织方式不同,连接方法不同(只有一片芯片时,直接接地,处于常选通状态) . 程序存储器OE信号由单片机的PSEN线控制 5-3-3 存储器与单片机的连接实例 MCS-51用于扩展存储器的外部总线信号： P0.0～0.7:8位数据和低8位地址信号，复用总线AD0～7。 P2.0～2.7：高8位地址信号AB8～15 ALE： 地址锁存允许控制信号 PSEN： 片外程序存储器读控制信号 RD： 片外数据存储器读控制信号 WR： 片外数据存储器写控制信号 EA： 程序存储器选择 5-2-1 EPROM 2716 扩展多片片外程序存储器方法 片选信号CE的连接决定每片芯片的地址范围． 片选信号由线选法产生， P2.5为低电平时选中2764(a) 为高电平时选中2764(b) 因此:2764(a)的地址范围为0000H～1FFFH， 而2764(b)的地址范围为2000H～3FFFH。 数据存储器的扩展 　　下图是数据存储器的基本扩展电路。从图中可以看出，数据存储器的扩展电路中的控制信号是ＷＲ和ＲＤ。单片机的ＷＲ和ＲＤ分别接RAM的读允许和写允许，实现读/写控制。ＣＥ是RAM的片选端，在只有一个芯片的情况下，直接接地，处于常选通状态。当有多个扩展芯片时，ＣＥ的连接方式决定着它的地址范围。 例三片8KB的存储器芯片组成 24KB 容量的存储器。 确定各存储器芯片的地址空间： 5.2.2 非易失数据存储器的扩展 非易失性存储器NVRAM 有电池式和形影式 如： 2KB非易失随机存储器DS1220AB/AD 32KB非易失性随机存储 DS1230Y/AB 5.3 并行口扩展 5.3.1 简易8位并行口扩展（377、373、245） 5.3.2 可编程RAM/IO芯片8155接口设计 5.3.1 简易8位并行口扩展 1.用锁存器74LS377扩展简单的8位输出口 74LS377是一种8D触发器 ,利用它可以进行简单的并行口扩展。 2.用三态门74LS244扩展8位并行输入口 74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器，无锁存功能。 74LS244引脚图 下图是用74LS244通过P0口扩展的8位并行常态输入接口。三态门由P2.6和相或控制。 5.3.2 可编程RAM/IO芯片8155接口设计 8155的结构及引脚 命令/状态寄存器 8155与单片机连接方法 5.3.2 可编程I/O口扩展 1．8155的结构和技术性能 8155内部具有： （1）256字节的静态RAM,存取时间为400ns。 （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）地址锁存器及多路转换的地址和数据总线。 （5）单一+5V电源，40脚双列直插式封装。 各引脚功能如下： AD0～AD7：三态地址/数据线。8位。是低8位地址与数据复用线引脚。地址可以是