第六章MCS-51系列单片机的系统扩展技术

主讲：胡宜芬Tel：13778012348E-mail：[e-mail]知识要点：◦（1）总线的形成◦（2）系统扩展的寻址方法◦（3）存储器的扩展技术◦（4）I/O的扩展原理课程要求：◦（1）掌握扩展总线的形成◦（2）掌握并行存储器的扩展技术◦（3）掌握“线译码”和“译码器译码”◦（4）掌握I/O的扩展原理1.静态随机存取存储器62xx2.EPROM（紫外线可擦除）常用的EPROM以27xx系列为主。3.EEPROM（电可擦除）目前的EEPROM分为：串行EEPROM和并行EEPROM，在使用时，常常把串行的EEPROM作为数据存储器使用。以28xx系列为主。1.不可编程的IO接口包括：数据锁存器和三态缓冲器（1）数据锁存器：74LS273、74LS373、74LS377等（2）三态缓冲器：74LS244、74LS245等表常用Intel系列可编程接口芯片型号名称说明8155并行接口带256字节的RAM和14位定时/计数器8255通用并行接口8251同步/异步通讯接口8253定时/计数器8279键盘/显示接口2.可编程的IO接口可编程I/O接口芯片的特点：适应多种功能需求，使用灵活，可扩展多个并行I/O口，可以编程设定为输入或输出口，应用非常广泛。1．可编程并行口8255A芯片Intel8255A芯片是通用可编程并行接口电路，广泛应用于单片机扩展并行I/O口。它具有3个8位并行口PA,PB和PC。端口A：PA7-PA0端口B：PB7-PB0端口C：PC7-PC0（1）8255A的控制操作状态8255A芯片的工作方式是通过地址线A1,A0选择端口、通过读写控制逻辑的组合状态来实现的。其操作状态如下表所示。（2）8255A芯片的控制字8255A芯片的初始化编程是通过对控制口写入控制字的方式实现的。两类控制字：方式选择控制字、C口的按位置位/复位控制字方式控制字：字控制8255A芯片三个端口的工作方式，特征是最高位为1。如下图所示。C口的按位置位/复位控制字：C口具有位操作能力，其每一位都可以通过软件设置为置位或复位。其特征是最高位为0。（3）8255A的3种工作方式方式0（基本输入/输出方式）：不需要任何选通信号，适合于无条件传输数据的设备，数据输出有锁存功能，数据输入有缓冲（无锁存）功能。方式1（选通输入/输出方式）：A组包括A口和C口的高四位（PC7～PC4），A口可由程序设定为输入口或输出口，C口的高四位则用来作为输入/输出操作的控制和同步信号；B组包括B口和C口的低四位（PC3～PC0），功能和A组相同。方式2（双向I/O口方式）：仅A口有这种工作方式，B口无此工作方式。此方式下，A口为8位双向I/O口，C口的PC7～PC3用来作为输入输出的控制和同步信号。此时，B口可以工作在方式0或方式1。8255A扩展电路系统扩展的寻址：确定存储器的地址空间范围、I/O口端口地址。存储器的编址：利用系统提供的地址总线，通过适当的连接，实现一个编址惟一地对应一个存储单元的过程。CPU对芯片的编址方式CPU地址线片内地址线—直接和存储器芯片地址相连的CPU地址线；片选地址线—除片内地址线外的CPU地址线；CPU对芯片的编址方式线译码；译码器译码；直接以片内地址以外的高位地址线作为片选信号；由译码器输出信号为片选信号；一、存储器扩展时有关信号的连接（1）控制线的连接（2）数据线的连接（3）地址线的连接（2）采用译码器芯片的多片程序存储器的扩展SRAM的地址空间范围是：6000H～7FFFH。27128的地址空间范围是：0000H～3FFFH。62128的地址空间范围是：8000H～0BFFFH。一、单片机的口线直接作I/O口二、简单I/O接口的扩展三、利用8255A扩展并行I/O口MOVP1，#0FFHMOVA,P1CPLAMOVP3，ASJMPLOOP不可编程的并行口扩展一般包括使用锁存器扩展、使用三态门扩展等。MOVDPTR，#0BFFFHMOVA,30HMOVX@DPTR,AMOVDPTR，#7FFFHMOVA,31HMOVX@DPTR,AMOVDPTR，#0BFFFHMOVXA,@DPTRMOV30H,AMOVDPTR，#7FFFHMOVXA,@DPTRMOV31H,A例电路如图所示，用74LS373扩展一个输出口，分别接8个LED显示器L0～L7，用74LS244扩展一个输入口，分别接8个开关K0～K7，编程实现将开关K0～K7的状态通过LED显示出来。MOVDPTR，#7FFFHMOVXA,@DPTRMOVX@DPTR，ASJMPLOOPMOVDPTR,#0FFFFH;8255A初始化MOVA,#10010000B；A口工作于方式0MOVX@DPTR,ALOOP:MOVDPTR,#0FFFCH；读A口开关状态MOVXA,@DPTRMOVDPTR,#0FFFDH；B口输出控制LED灯MOVX@DPTR,ASJMPLOOP