第9章 单片机系统总线及扩展

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单片机的系统扩展课件密码：stud电子实验中心 赵 建 E—mail:zhaojian@

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总 线 简 介Chengdu University of Information Technology

总线的概念：所谓总线，就是连接系统中主机和各扩

展部件的公共信号线。各个外围功能芯片通过三组总线与单片 机相连，达到系统扩展的目的，这三组总线 是数据总线、地址总线和控制总线。 根据总线的结构，可按照需要对单片机 系统进行相应的扩展设计了。成于大气 信达天下

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总 线 结 构Chengdu University of Information Technology

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三 总 线 介 绍Chengdu University of Information Technology

数据总线(DB:Data Bus)数据总线用于外围芯片和单片机之间传送数据，它是双向的，可 以由单片机往外围芯片传送数据，也可以从外围芯片传送数据到单片 机，还包括从外部程序存储器读取指令。51单片机的数据传递是用8根 线同时进行的，即它的数据总线宽度是8位的，数据总线由P0口提供。

地址总线(AB:Address Bus)51单片机共有16根地址信号线，即它的地址总线宽度是16位的， 地址总线由P0口提供低8位A0-A7(必须外加锁存器),P2口提供高8 位A8-A15,可操作的单元为216,共64K空间。

控制总线(CB:Control Bus)除了数据总线和地址总线外，单片机同外围芯片传送数据时，还 需要一些控制信号来保证数据传送并决定如何进行数据传送，如数据 传送的方向，将P0口的数据和地址分离等，这些信号线就是控制总线。 对于某一根信号而言是单向的，对于所有的控制总线而言是双向的。成于大气 信达天下

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总 线 扩 展Chengdu University of Information Technology

所有的总线扩展片外资源，除ROM以外， 都当成RAM处理。ROM和RAM的地址可以重叠 而不会相互影响。因为访问这两部分所用的 指令是不同的。 MOVX 用于访问外部RAM空间； MOVC 用于访问ROM空间(片内片外都使 用该指令)成于大气 信达天下

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总线扩展电路图Chengdu University of Information Technology

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锁 存 器 简 介Chengdu University of Information Technology

常用的锁存芯片是74HCT573。 74HCT573是带三态门的8D锁存器， OE端为三态控制信号，应接地允许锁存的地 址信号输出。LE端为锁存控制信号，高电平 有效，即在LE为高电平时锁存器的输出状态 Q0-Q7和输入状态D0-D7相同，当LE为低时， 输出保持不变，与输入状态无关。

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锁 存 器 简 介(二)Chengdu University of Information Technology

D D:

D G Q D G Q:

Q Q:

P2 ALE P0 G D7 : : D0 OE Q7 : : Q0 AB

D

D G Q

Q

80C31DB

G OE

74LS373

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驱动器件介绍Chengdu University of Information Technology

LS器件和HC器件的区别LSTTL VCC=

5V H(高电平) ≥2.8V L(低电平) ≤0.8V

HCCMOS VCC:3—6V 通常取5V H(高电平) ≥90%VCC L(低电平) ≤10%VCC

HCTCMOS

与TTL兼容

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总 线 扩 展 方 法(一)Chengdu University of Information Technology

在总线扩展中，P0口既作数据总线使用，又作 地址总线的低8位使用，是在不同的时间表示数据 和地址，这是芯片管脚的复用方法，扩展时要把P0 口的数据信号和地址信号分离开来，分离的方法是 利用ALE信号进行地址锁存。

P0口的地址和数据复用图成于大气 信达天下

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总 线 扩 展 方 法(二)Chengdu University of Information Technology

在总线扩展中，除了正确连接数据总线和地址总 线外，还需要注意控制总线的连接方法。RD与WR用 于控制数据传送的方向，均为低电平有效，RD有效时 表示单片机从外围器件读取数据；WR有效时表示单片 机向外围器件写入数据。PSEN用于读取外部程序存 储器，同样是低电平有效。EA用于选择单片机的程序 存储器空间，当EA为高电平时，系统复位后PC指针 指向片内0000H地址空间；当EA为低电平时，系统复 位后PC指针指向片外0000H地址空间。成于大气 信达天下

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程 序 存 储 器 的 扩 展(一)Chengdu University of Information Technology

由于半导体技术的发展，单片机片内的程序存储 器通常已经够用，扩展的情况比较少见了。即使扩展， 只选择一片存储器芯片也可满足要求，一般选择 Flash ROM扩展程序存储器。因为其使用方便、价 格适宜，存储量大，已经得到广泛的应用，也常用于 MCS-51单片机的程序存储器扩展。 其常用芯片为AT29010,容量为128K×8。

TSOP封装的引脚图 PLCC封装的引脚图

DIP封装的引脚图

图 9-12 三种封装AT29010A的引脚图

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程 序 存 储 器 的 扩 展(二)Chengdu University of Information Technology

使用一片AT29C010A的扩展电路成于大气 信达天下

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程 序 存 储 器 的 扩 展(三)Chengdu University of Information Technology

单片机读取扩展程序存储器指令

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程 序 存 储 器 的 扩 展(四)Chengdu University of Information Technology

扩展程序存储器AT29C010A的读时序

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数 据 存 储 器 的 扩 展(一)Chengdu University of Information Technology

MCS-51系列单片机内部的数据存储器容量为128或256个字节，在通常的简单控制系统中还是足

够的，如果需要扩展，外部的最大容量为64KB。前面已经提到其它功能芯片在三总线的扩展方式中， 也采用数据存储器的操作方式，需要占用地址，因 此在有其它功能芯片的扩展系统中，数据存储器的 扩展容量就不足64KB了。

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数 据 存 储 器 的 扩

展(二)Chengdu University of Information Technology

数据存储器的一般连接方法成于大气 信达天下

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WR

数 据 存 储 器 的 扩 展(三)1. 地址总线的连接 存储器地址总线的高8位A8-A15直接与单片机 P2口对应信号相连，低8位A0-A7与P0口锁存后的信 号相连。 2. 数据总线的连接 存储器的8位数据信号线直接与P0口对应相连。 3. 控制总线的连接 RD是单片机读取片外数据存储器的控制信号， 与存储器的读控制信号RD连接。单片机的 信号连接 数据存储器的WR信号。ALE控制锁存器分离地 …… 此处隐藏：2158字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……