《單片機(jī)原理及應(yīng)用教程》第8章：MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展

MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用教程清華大學(xué)出版社劉迎春主編第8章MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展

程序存儲器的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展外部I/O的擴(kuò)展8.1程序存儲器的擴(kuò)展8.1.1外部程序存儲器的操作時序MCS-51系列單片機(jī)擴(kuò)展外部程序存儲器的硬件電路如圖8.1所示。圖8.2單片機(jī)訪問外部程序存儲器的時序圖8.1.2地址鎖存器及EPROM,EEPROM芯片介紹1.地址鎖存器圖8.3為幾種常用的地址鎖存器的管腳圖。圖8.4是這幾種常用的鎖存器與單片機(jī)的連接圖。2.EPROM與EEPROM擴(kuò)展電路紫外線擦除電可編程只讀存儲器EPROM，以前常用作MCS-51系列單片機(jī)的外部程序存儲器，常見的型號有：2764(8K×8)，27128(16K×8)，27256(32K×8)，27512(64K×8)等。管腳分布如圖8.5所示。圖8.627C64與單片機(jī)的連線圖圖8.8MCS-51單片機(jī)與EEPROM28C17的連接圖

8.2數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展

8.2.1外部數(shù)據(jù)存儲器的操作時序如圖8.9所示為單片機(jī)片外數(shù)據(jù)存儲器的讀時序。如圖8.10所示為單片機(jī)片外數(shù)據(jù)存儲器的寫時序。8.2.2常用的單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲器常用的單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲器有6116(2K×8)、6264(8K×8)、62256(32K×8位)、62512(64K×8)及628128(128K×8)等多種，圖8.11為6116和6264的管腳圖。下面的程序?yàn)橄?116內(nèi)寫入00~FFH的數(shù)據(jù)。ORG0000H ;單片機(jī)上電復(fù)位地址AJMPMAIN;轉(zhuǎn)移至以MAIN為標(biāo)記的地址ORG0040H ;以MAIN為標(biāo)志的程序段放在的起始地址MAIN:MOVSP,#60H;程序內(nèi)容，將堆棧首地址設(shè)置為60H單元MOVDPTR,#0000H;給外部數(shù)據(jù)指針DPTR賦首地址0000HMOVR2,#0FFH;設(shè)置循環(huán)次數(shù)MOVA,#00H;給A賦初值00HLOOP:MOVX@DPTR,A;((DPTR))←(A)INCDPTR ;外部數(shù)據(jù)指針地址加1INCA ;A內(nèi)的數(shù)據(jù)加1DJNZR2,LOOP;R2是否為零？否，轉(zhuǎn)向LOOPEND ;否則程序停止以上程序段是將數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)存儲器的例程，如將數(shù)據(jù)讀出單片機(jī)外，只需將：LOOP:MOVX@DPTR,A改寫為：LOOP:MOVXA,@DPTR8.3外部I/O的擴(kuò)展8.3.1I/O口擴(kuò)展概述常用的單片機(jī)外圍器件有：82C55、81C55、82C53、82C54、82C52、8279等芯片。8.3.2I/O口地址譯碼方法1.線選法圖8.13為采用線選法的實(shí)例。線選法的優(yōu)點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡單，不需要應(yīng)用譯碼芯片，但由于所用片選線都是位于P2口的高位線，它們的權(quán)值較大，地址空間沒有充分地利用，造成單片機(jī)地址資源的浪費(fèi)，并且芯片之間的地址也不連續(xù)。2.全地址譯碼法它將低位地址作為芯片的片內(nèi)地址，而用譯碼器對高位地址線進(jìn)行譯碼，譯出的信號作為片選線。一般采用74LS138(3-8)，74LS154(4-16)，或CPLD等來實(shí)現(xiàn)譯碼。下面以74LS138為例來講述其應(yīng)用方法。8.3.382C55可編程并行I/O口1.82C55芯片介紹82C55的管腳圖如圖8.15所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8.16所示。表8.482C55內(nèi)部的單元地址A1A082C55內(nèi)部寄存器00011011端口A端口B端口C控制寄存器

82C55控制字格式圖8.1882C55C口位操作控制字82C55的三種工作模式：工作模式0工作模式1工作模式22.8051與82C55的接口舉例在8051單片機(jī)的I/O上擴(kuò)展82C55芯片，其接口邏輯相當(dāng)簡單，如圖8.25所示。

例程如下：ORG0000H ;上電復(fù)位程序入口AJMPMAIN ;轉(zhuǎn)移到以MAIN為標(biāo)號的程序入口；ORG0040H;主程序存放在以0040H單元開始的空間內(nèi)MAIN:MOVSP,#60H ;將堆棧調(diào)至60H單元處

MOVDPTR,#0FEFFH ;將82C55的控制字節(jié)地址賦給數(shù)據(jù)指針

MOVA,#8BH ;將數(shù)據(jù)8BH傳送給A MOVX@DPTR,A;由A將8BH這個控制字寫入82C55的控制單元

MOVDPTR,#0FEFCH ;數(shù)據(jù)指針指向A端口

MOVA,#3FH ;將3FH這個數(shù)傳送給A MOVX@DPTR,A ;由A將數(shù)據(jù)傳送到DPTR制定的字節(jié)地址

MOVDPTR,#0FEFDH;將B口的地址傳送給數(shù)據(jù)指針

MOVXA,@DPTR ;將B口的數(shù)據(jù)傳送給A MOV30H,A ;通過A將B口內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到30H單元內(nèi)

MOVDPTR,#0FEFEH ;把端口C的地址賦予數(shù)據(jù)指針

MOVXA,@DPTR;把C內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送給A MOV31H,A;通過A把數(shù)據(jù)傳送到31H單元內(nèi)END ;整個程序結(jié)束8.3.481C55可編程并行I/O口

1.81C55芯片簡介圖8.26為81C55芯片的管腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。2.8051與81C55的接口舉例圖8.29描述了一個8051與81C55連接的電路圖。設(shè)通過8051向81C55中RAM的第30H單元送入數(shù)87H，則例程如下。ORG 0000HAJMP MAINORG 0040HMAIN:MOV SP,#60HMOV DPTR,#7E30HMOV A,#78HMOVX @DPTR,AEND8.4思考練習(xí)題(1)簡述單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的基本原則和實(shí)現(xiàn)方法。(2)什么是RAM？有什么特點(diǎn)？(3)線選法和全地址譯碼法有什么區(qū)別？(4)在一個8051應(yīng)用系統(tǒng)中擴(kuò)展64KEPROM，并擴(kuò)展兩片82C55和一片6264，試畫出其線路原理圖，并說明各自的地址范圍。(5)設(shè)采用一片8051和一片81C55設(shè)計一個24位的定時器/計數(shù)