电子教案与课件：《单片微机原理及应用基础教程》-第5章-单片机系统扩展的原理及方法.pptx

5.151单片机系统扩展概述

5.2存储器扩展

5.3I/O接口扩展;可完成单一功能的最小单片机系统，称为最小应用系统，它是系统扩展的基础。;ALE，PSEN，RD和WR。;1）外部程序存储器的扩展

2）外部数据存储器的扩展

3）输入／输出接口的扩展

4）管理功能器件的扩展;5.1.1系统扩展的内容及方法;1.8D锁存器芯片74LS373;图(b)74LS373用作地址锁存器;51单片机的并行总线端口P0~P3的驱动能力很

有限（例如P0用作输出可驱动8个LSTTL负载，其输

出电流约为800μA），因此常常需要进行总线驱动。

以下介绍常用的总线驱动器芯片74LS244与

74LS245。;驱动方向控制端，若DIR=1，驱动方向左→右；若DIR=0，驱动方向右→左。;;;;1.I/O端口的编址方式;无条件传送方式

查询传送方式

中断传送方式;2.片外存储单元及I/O端口芯片的选择;2.片外存储单元及I/O端口芯片的选择;;线选法

线选法是直接采用系统的地址线做为存储器（或I/O）芯片的片选信号的片选实现方法。线选法构成的存储系统单元地址不连续，会造成存储器的部分空间浪费。;地址译码关系表;译码法

译码法是系统地址线经过译码器译码后，以其译码输出作为存储器（或I/O）芯片的片选信号。译码法又分为全译码和部分译码两种。;地址译码关系表;5.2存储器的扩展;;地址线的连接:

1）字选:把存储器的地址线与系统地址线对应相连

2）片选线:线选法或译码法

数据线的连接:

把存储器的数据线与系统数据线对应相连

控制线的连接:

ALE-----G

PSEN-----OE;单片2764扩展

采用线选法扩展两片2764

采用地址译码器扩展两片2764

;图中2764共有8组合法地址，最小一组为0000H-1FFFH;2764(1)最小一组地址：0000H-1FFFH

2764(2)最小一组地址：8000H-9FFFH;2764(1)的地址为0000H-1FFFH；2764(2)的地址为2000H-3FFFH;1）8K×8位的静态数据存储器

2）28引脚双列直插式封装

3）主要引脚：

A0—A12：地址输入端。

D0—D7：双向数据线。

CS1：片选信号1,低电平有效。

CS2:片选信号2,高电平有效

OE：读允许信号，低电平有效。

WE:写允许信号，低电平有效。;;地址线的连接:

1）字选:把存储器的地址线与系统地址线对应相连

2）片选线:线选法或译码法

数据线的连接:

把存储器的数据线与系统数据线对应相连

控制线的连接:

ALE-----G

RD----OE

WR----WE;3.数据存储器扩展举例;4.程序存诸器和数据存储器同时扩展;51单片机采用I/O端口与RAM单元统一编址的方式，所以其扩展的外部接口电路中的I/O端口将与外部RAM单元的地址共用64KB的外部数据存储器空间。

对于每一个扩展的I/O端口而言，51单片机可以像访问外部RAM单元那样，采用MOVX指令对其进行读/写操作。;采用一片74LS244和一片74LS273通过P0口扩展80C51单片机简单并行I/O接口的硬件连线如下图。;74LS244和74LS273的端口有相同的地址，具有215个有效地址。

最大的地址为7FFFH。;数据的输入和输出端口虽然地址重叠，但在信号上由RD和WR互锁控制，因此二者在访问上不会发生逻辑冲突。;51单片机串行口工作方式0可用于扩展并行I/O口，使用移位寄存器作为其输入或输出信号的接口。

该方法是单片机系统中常用的一种扩展方法，它可以采用最少的引脚线扩展多个I/O接口，且扩展的接口不需要占用外部RAM的地址，简单易行；其缺点是速度较慢，因而适用于一些对实时性要求不高的场合。;1.串行口扩展8位并行输入口;下图为80C51通过串行口扩展8位并行输出口连接发光二极管的电路。