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單片機初級教程-8.pptx 84頁

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第7章 單片機系統擴展與接口技術 ;系統擴展的含義 單片機中雖然已經集成了CPU、I/O口、定時器、中斷系統、存儲器等計算機的基本部件(即系統資源),但是對一些較復雜應用系統來說,有時感到以上資源中的一種或幾種不夠用,這就需要在單片機芯片外加相應的芯片、電路,使得有關功能得以擴充,我們稱為系統擴展(即系統資源的擴充)。 ;接口的含義: 接口是連接單片機與外圍電路、芯片、設備(如I/O設備、A/D、D/A設備)的中間環節。接口牽涉到包括外圍電路、設備、芯片的結構、使用方法、時序要求;單片機本身的硬件、軟件資源等很多問題。 接口技術要解決系統擴展時單片機與相應芯片的接口(如地址總線、數據總線、控制總線的連接)與編程問題。 ;系統擴展和接口技術一般有以下幾方面內容: 1.外部總線的擴展 2.外部存儲器的擴展 3.輸入、輸出接口的擴?? 4.管理功能部件(如定時/計數器、鍵盤/顯示器等)的擴展 5.A/D和D/A的接口技術;7.1 外部總線的擴展 ;圖 7.2 地址鎖存器的引腳和接口 ;二、總線驅動 ; 在對TTL 負載驅動時, 只需考慮驅動電流的大小; 在對MOS負載驅動時, MOS負載的輸入電流很小, 更多地要考慮電平的兼容和分布電容的電流。 一般TTL 電平和CMOS 電平是不兼容的,CMOS 電路能驅動TTL 電路,而TTL 電路一般不能驅動CMOS 電路,在TTL 電路和CMOS 電路混用的系統中,應特別注意。; 1. 常用的總線驅動器 系統總線中地址總線和控制總線是單向的, 因此驅動器可以選用單向的, 如74LS244。 74LS244還帶有三態控制, 能實現總線緩沖和隔離。 . 系統中的數據總線是雙向的, 其驅動器也要選用雙向的, 如74LS245 。74LS245 也是三態的, 有一個方向控制端DIR, DIR=1時輸出(An→Bn), DIR=0時輸入(An←Bn)。 ;圖 7.3 總線驅動器芯片管腳(a) 單向驅動器;(b) 雙向驅動器 ;2. 總線驅動器的接口 ;7.2 外部存儲器的擴展 MCS-51系列單片機數據存儲器和程序存儲器的地址空間是相互獨立的。 MCS-51系列單片機具有64K的程序存儲器尋址空間和64K的片外數據存儲器尋址空間。 如果系統需要用到的存儲器超過了單片機本身具有的容量,就要進行片外程序存儲器或者數據存儲器的擴展。 ;程序存儲器的擴展要解決的幾個問題: .程序存儲器的作用—— 存放程序代碼或常數表格 .擴展時所用芯片—— 一般用只讀型存儲器芯片(可以是 EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等)。 .擴展電路連接 —— 用EPROM 2716、2732等擴展程序存 儲器。 .存儲器地址分析——單片機輸出什么地址值時,可以 指向存儲器中的某一單元。;圖 7.5 MCS - 51 單片機程序存儲器的擴展原理 ;圖 2.8 讀外部程序ROM時序 ;2. EPROM擴展芯片;2716 有五種工作方式, 見表 7.1。 ;圖 7.7 2716與8031的連接圖 ; 由圖 7.7可確定2716芯片的地址范圍。方法是A10~A0從全0開始, 然后從最低位開始依次加 1, 最后變為全1, 相當于211=2 048個單元地址依次選通, 稱為字選。即 ;3. E2PROM 2864A的擴展 ;表 7.2 2864A 工作方式 ;圖 7.9 2864A與8031的接口電路;7.2.2 外部數據存儲器的擴展 ;圖 2 - 9 讀外部數據RAM時序 ;2. 靜態RAM芯片 ;表 7.3 6264的工作方式 ;圖 7.12 擴展6264 靜態RAM; 6264的8 KB地址范圍不唯一(因為A14A13可為任意值), 6000H~7FFFH是一種地址范圍。當向該片6000H單元寫一個數據DATA時, 可用如下指令:  MOV A, #DATA  MOV DPTA, #6000H MOVX @DPTR, A 從7FFFH單元讀一個數據時, 可用如下指令:  MOV DPTR, #7FFFH MOVX A, @DPTR ;7.2.3 多片存儲器芯片的擴展 ;圖 7.13 用線選法實現片選 ;各芯片的地址范圍如下: ; 2. 譯碼法尋址 譯碼法尋址就是利用地址譯碼器對系統的片外高位地址進行

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