单片机总线与存储器的扩展ppt课件.ppt

第6章 单片机总线与存储器的扩展
单片机原理、接口及应用
内 容 提 要
★单片机系统总线和系统扩展方法
★程序存储器的扩展
★数据存储器的扩展
★*新型存储器扩展
MCS51系列单片机的特点就是体积小，功能全，系统结构紧凑，硬件设计灵活。对于简单 的应用，最小系统即能满足要求。
所谓最小系统是指在最少的外部电路条件下，形成一个可独立工作的单片机应用系统。一片89C51，或者一片8031外接一片 EPROM就构成了一个单片机最小系统。
在很多复杂的应用情况下，单片机内的RAM ，ROM 和 I/O接口数量有限，不够使用，这种情况下就需要进行扩展。因此单片机的系统扩 展主要是指外接数据存贮器、程序存贮器或I/O接口等，以满足应用系统的需要。
单片机是通过地址总线，数据总线和控制总线与外部交换信息的。

数据总线：信息的公共通道，各外围芯片必须分时使用。地址总线：区别什么时候使用哪个芯片。控制总线：控制什么时候打开指定地址的那个芯片通往数据总线的门。因此，单片机的系统扩展就归结到外接数据存储器、程序存储器和I/O接口与三总线的连接。
MCS-51单片机的总线接口信号见图
由图可见：
1）由于P0分时传送地址/数据信息，在接口电路中，通常配置地址锁存器，有ALE信号锁存低8位地址A0~A7，以分离地址和数据信息。
2）P2口传送高8位地址A8~A15。
3 ) PSEN为程序存储器的控制信号，是在取指令
码时或执行MOVC指令时变为有效。
RD、WR为 数据存储器和I/O口的读、写控制
信号。是执行MOVX指令时变为有效。
系统的扩展的连线原则
系统的扩展归结为三总线的连接，连接的方法很简单，连线时应遵守下列原则：
1. 连接的双方 数据线连数据线，地址线连地址线，
控制线连控制线。要特别注意的是：
程序存储器接PSEN; 数据存储器接RD和WR
2. 控制线相同的地址线不能相同，
地址线相同的控制线不能相同。
3. 片选信号有效的芯片才选中工作，当一类芯片仅一片时片选端可接地，当同类芯片多片时片选端可通过线译码、部分译码、全译码接地址线（通常是高位地址线） ，在单片机中多采用线选法。
地址译码器
译码电路可以使用逻辑门，也可以用现有的译码器芯片。

设某一芯片字选地址线为A0-A11（4KB容量），使用逻辑门
进行译码，其输出接芯片片选CE，电路如图所示。
A0-A11
1
1
CE
A0-A11
(A12)
(A13)
(A14)
(A15)
&
该芯片的地址排列如下：
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
…… ……
0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
片选
字选
本电路采用的是全译码方式。每个单元的地址是唯一的。
部分译码方式：未接入电路的地址可填1，也可填0，单片机
通常填1。
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1