第MCS单片机的系统扩展学习教案

1、会计学1第第 MCS单片机的系统单片机的系统(xtng)扩展扩展第一页，共74页。第1页/共73页第二页，共74页。第2页/共73页第三页，共74页。第3页/共73页第四页，共74页。第4页/共73页第五页，共74页。2716271616161515141413131212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 120201919181817172424232322222121A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0VCCVCCA9A9A8A8VPPVPPA10A10O7O7O6O6O5O5O4O4O3O3O2O2O1O1O0O0CECEOE

2、OEGNDGND图图8-1 27168-1 2716引脚图引脚图A0A0A10A1000000707CECEOEOEVPPVPPVCCVCC地址线地址线数据线数据线片选线片选线数据输出选通线数据输出选通线编程电源编程电源主电源主电源第5页/共73页第六页，共74页。编程禁止编程禁止编程检验编程检验编程编程维持维持读读正脉冲正脉冲任意任意输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT高阻高阻DOUTDOUTDINDINVCCVCCVPPVPPOEOECECE5V5V5V5V5V5V5V5V5V5V5V5V5V5V21V21V21V21V21V21VL LL LL LL LL LH HH HH

3、H（9 911,1311,131717）（2424）（2121）（2020）（1818）表表8-1 27168-1 2716工作方式选择工作方式选择注：注：L L：TTLTTL低电平；低电平；H H：TTLTTL高电平；高电平；DOUTDOUT：数据输出：数据输出；DINDIN：数据输入。：数据输入。第6页/共73页第七页，共74页。2732273216161515141413131212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 120201919181817172424232322222121A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0VCCVC

4、CA9A9A8A8A11A11A10A10O7O7O6O6O5O5O4O4O3O3O2O2O1O1O0O0CECEOE/VPPOE/VPPGNDGND图图8-2 27328-2 2732引脚图引脚图A0A0A11A1100000707CECE地址线地址线数据线数据线片选线片选线OE/VPPOE/VPP输出允许输出允许/ /编程电源编程电源第7页/共73页第八页，共74页。编程禁止编程禁止编程检验编程检验编程编程维持维持读读L L任意任意输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT高阻高阻DOUTDOUTDINDINVCCVCCCECE5V5V5V5V5V5V5V5V5V5VL LL LL

5、LL LH HH H21VH21VH21V21V（9 911,1311,131717）（2424）OE/VPPOE/VPP（2020）（1818）表表8-2 27328-2 2732工作方式选择工作方式选择第8页/共73页第九页，共74页。A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0O2O2O1O1O0O0GNDGNDNCNCA9A9A8A8A11A11A10A10O7O7O6O6O5O5O4O4O3O3CECEOEOEA12A12VPPVPPVCCVCCPGMPGM1212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 1161615151414131

6、32020191918181717242423232222212128282727262625252764A2764A图图8-3 2764A8-3 2764A引脚图引脚图A0A0A12A1200000707CECEOEOEVPPVPP地址线地址线数据线数据线片选线片选线数据输出选通线数据输出选通线编程电源编程电源编程脉冲输入编程脉冲输入PGMPGM第9页/共73页第十页，共74页。编程禁止编程禁止编程检验编程检验编程编程维持维持读读L L任意任意输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT高阻高阻DOUTDOUTDINDINVCCVCCVPPVPPOEOECECE6V6V6V6V6V6V5

7、V5V5V5V5V5V5V5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5VL LL LL LL LH HH H任意任意H H （111113,1513,151919）（2828）（1 1）（2222）（2020）表表8-3 2764A8-3 2764A工作方式选择工作方式选择PGMPGM（2727）任意任意H HH H任意任意L L第10页/共73页第十一页，共74页。A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0O2O2O1O1O0O0GNDGNDA13A13A9A9A8A8A11A11A10A10O7O7O6O6O5O5O4O4O3O3CECEOEOEA1

8、2A12VPPVPPVCCVCCPGMPGM1212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 1161615151414131320201919181817172424232322222121282827272626252527128A27128A图图8-4 27128A8-4 27128A引脚图引脚图A0A0A13A1300000707CECEOEOEVPPVPP地址线地址线数据线数据线片选线片选线数据输出选通线数据输出选通线编程电源编程电源编程脉冲输入编程脉冲输入PGMPGM第11页/共73页第十二页，共74页。编程禁止编程禁止编程检验编程检验编程编程维持维持读读

9、L L任意任意输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT高阻高阻DOUTDOUTDINDINVCCVCCVPPVPPOEOECECE6V6V6V6V6V6V5V5V5V5V5V5V5V5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5VL LL LL LL LH HH H任意任意H H （111113,1513,151919）（2828）（1 1）（2222）（2020）表表8-4 27128A8-4 27128A工作方式选择工作方式选择PGMPGM（2727）任意任意H HH H任意任意L L第12页/共73页第十三页，共74页。A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2

10、A2A1A1A0A0O2O2O1O1O0O0GNDGNDA13A13A9A9A8A8A11A11A10A10O7O7O6O6O5O5O4O4O3O3CECEOEOEA12A12VPPVPPVCCVCCA14A141212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 116161515141413132020191918181717242423232222212128282727262625252725627256图图8-5 272568-5 27256引脚图引脚图A0A0A14A1400000707CECEOEOEVPPVPP地址线地址线数据线数据线片选线片选线数据输出选

11、通线数据输出选通线编程电源编程电源第13页/共73页第十四页，共74页。2725627256的的5 5种工作种工作(gngzu)(gngzu)方式见表方式见表8-58-5。编程禁止编程禁止编程检验编程检验编程编程维持维持读读L L任意任意输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT高阻高阻DOUTDOUTDINDINVCCVCCVPPVPPOEOECECE6V6V6V6V6V6V5V5V5V5V5V5V5V5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5V12.5VL LL LL LL LH HH HH HH H （111113,1513,151919）（2828）（1 1）（2222

12、）（2020）表表8-5 272568-5 27256工作方式选择工作方式选择第14页/共73页第十五页，共74页。A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0I/O2I/O1I/O0GNDGNDNCNCA9A9A8A8NCNCA10A10I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3CECEOEOENCNCVCCVCC1212111110109 98 86 67 75 54 43 32 21 116161515141413132020191918181717242423232222212128282727262625252817A2817A图图8-6 2817A8-6 2817

13、A引脚图引脚图RDY/BUSYRDY/BUSYWEWEA0A0A10A10I/00I/07CECEOEOE地址线地址线数据线（双向）数据线（双向）片选线片选线输出使能输出使能WEWE写入使能写入使能RDY/BUSYRDY/BUSY器件忙闲状态指示器件忙闲状态指示N.C.N.C.空脚空脚第15页/共73页第十六页，共74页。字节擦除字节擦除字节写入字节写入维持维持读读L L任意任意输入输入/输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUT字节写入之前自动清除字节写入之前自动清除DINDINOEOECECEL L任意任意H HL LL LL LH HH H （111113,1513,151919）

14、（1 1）（2727）（2222）（2020）表表8-6 2817A8-6 2817A工作方式选择（工作方式选择（V VCCCC = +5V= +5V）WEWERDY/BUSYRDY/BUSY高阻高阻高阻高阻注：表中注：表中RDY/BUSYRDY/BUSY线是漏极开路输出线是漏极开路输出第16页/共73页第十七页，共74页。A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0I/O2I/O1I/O0GNDGNDNCNCA9A9A8A8A11A11A10A10I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3CECEOEOEA12A12VCCVCC1212111110109 98 86 67

15、75 54 43 32 21 116161515141413132020191918181717242423232222212128282727262625252864A2864A图图8-7 2864A8-7 2864A引脚图引脚图NCNCWEWEA0A0A12A12I/00I/07CECEOEOE地址线地址线数据线（双向）数据线（双向）片选线片选线输出使能输出使能WEWE写入使能写入使能NCNC空脚空脚第17页/共73页第十八页，共74页。写写维持维持读读L L输入输入/输出输出引引式式方方脚脚高阻高阻DOUTDOUTDINDINOEOECECEH H负脉冲负脉冲L LL LH HH H （

16、111113,1513,151919）（2727）（2222）（2020）表表8-7 2864A8-7 2864A工作方式选工作方式选择择WEWEDATADATA查询查询L LL LH HDOUTDOUT注：注：DATADATA查询为数据查询方式。查询为数据查询方式。第18页/共73页第十九页，共74页。（a a）扩展）扩展(kuzhn)(kuzhn)一片一片RPROMRPROMP2.0P2.iA8A8ANANA0A0A7A7N N7 7D0D0D7D7i i= =N N-8-8P0P0ALEALEPSENPSENOEOECECEEPROMEPROM803180318 88 88 8EAEA锁

17、锁存存器器第19页/共73页第二十页，共74页。P2.0P2.iN N7 7i i= =N N-8-8P0P0ALEALEPSENPSENA8A8ANANA0A0A7A7D0D0D7D7OEOECECEEPROM(1)EPROM(1)803180318 88 88 8锁锁存存器器A8A8ANANA0A0A7A7D0D0D7D7OEOECECEEPROM(2)EPROM(2)1 1P2.i+1（b b）扩展两片）扩展两片RPROMRPROM图图8-8 8-8 典型程序典型程序(chngx)(chngx)存储器的扩展方法存储器的扩展方法第20页/共73页第二十一页，共74页。第21页/共73页第二

18、十二页，共74页。第22页/共73页第二十三页，共74页。第23页/共73页第二十四页，共74页。第24页/共73页第二十五页，共74页。333337373838393934343535363621213232232322223 34 48 8131314147 7181817172 26 69 912121515161619195 55 52 21 13 34 48 87 76 69 910101111121214141515131316162222232319192020303029292716271680518051A10A10A8A8A9A9CECEOEO4A4A4A3A3A2A2A1

19、A1A0A0A6A6A5A5A7A7O3O2O0O1O7O6O5Q3Q3Q4Q4Q5Q5Q6Q6Q7Q7Q1Q1Q2Q2Q0Q0P2.3P2.3P22.4P22.4P2.5P2.5P2.6P2.6P2.7P2.7P2.1P2.1P2.2P2.2P2.0P2.0D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7D1D1D2D2D0D0P0.3P0.3P0.4P0.4P0.5P0.5P0.6P0.6P0.7P0.7P0.1P0.1P0.2P0.2P0.0P0.0ALEPSENOEG G74LS37374LS373图图8-12 8-12 扩展扩展(kuzhn)2KB(kuzhn)2KB的程序存储器的程序存储器

20、第25页/共73页第二十六页，共74页。333337373838393934343535363621213232232322221 12 24 45 56 63 38 87 72 26 69 912121515161619195 55 52 21 13 34 48 87 76 69 910101111121214141515131316162121222219192020303029292732273280518051A11A11A9A9A10A10CECEOEO4A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0A6A6A5A5A7A7O3O2O0O1O7O6O5Q3Q3Q4Q4Q5Q5Q6Q6Q7Q

21、7Q1Q1Q2Q2Q0Q0P2.3P2.3P22.4P22.4P2.5P2.5P2.6P2.6P2.7P2.7P2.1P2.1P2.2P2.2P2.0P2.0D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7D1D1D2D2D0D0P0.3P0.3P0.4P0.4P0.5P0.5P0.6P0.6P0.7P0.7P0.1P0.1P0.2P0.2P0.0P0.0ALEPSENOESTBSTB8282828224242323A8A81111图图8-13 8-13 扩展扩展(kuzhn)4KB(kuzhn)4KB的程序存储器的程序存储器第26页/共73页第二十七页，共74页。图图8-15 8-15 扩展扩展(k

22、uzhn)2817A(kuzhn)2817A并行并行EEPROM EEPROM 第27页/共73页第二十八页，共74页。图图8-16 8-16 扩展扩展(kuzhn)2864A(kuzhn)2864A并行并行EEPROMEEPROM第28页/共73页第二十九页，共74页。第29页/共73页第三十页，共74页。第30页/共73页第三十一页，共74页。第31页/共73页第三十二页，共74页。第32页/共73页第三十三页，共74页。8.3.1 8.3.1 线选法线选法第33页/共73页第三十四页，共74页。第34页/共73页第三十五页，共74页。第35页/共73页第三十六页，共74页。1243567

23、8910111312141615ABCE3E1E2GNDY7Y2Y1Y0VCCY6Y5Y4Y38-23 74LS1388-23 74LS138引脚图引脚图74LS13874LS138是是”3-8”3-8”译码器译码器, ,具有具有3 3个选择输入端个选择输入端, ,可组成可组成8 8种输入状态种输入状态.8.8个输出端个输出端, ,分别对应分别对应8 8种种输入状态中的输入状态中的1 1种种,0,0电平有效电平有效(yuxio).(yuxio).也就是说也就是说, ,仅允仅允许一个输出端为许一个输出端为0 0电平电平, ,其余全为其余全为1.1.第36页/共73页第三十七页，共74页。输输 入

24、入输输 出出使能使能选择选择Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1CBAE31 0 0E2E11 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 000000110110011011101001100000000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 X XX 1 XX X 1XXXXXXXXX111111111111111111111111第37页/共73页第三十八页，共74页。124356789101113121416151A1BGND2B2AVCC2Y32Y22Y12Y08-24 74LS1398

25、-24 74LS139引脚图引脚图1G1Y01Y11Y21Y32G74LS13974LS139是是”2-4”2-4”译码器译码器, ,具有具有1 1个使能端个使能端,0,0电电平选通平选通; ;有两个输入有两个输入(shr),4(shr),4个译码输出个译码输出, ,输出输出0 0电电平有效平有效. .第38页/共73页第三十九页，共74页。输输 入入输输 出出使能使能选择选择(xunz)Y0Y2Y3Y1AG1111101111110110111011 1B01000XX10011001第39页/共73页第四十页，共74页。8051ALEP0P2.0PSENRDWRP2.4P2.5P2.7P2

26、.6ABGY2Y0Y174LS139Q0Q774LS373D7D0D7D0D7D0OEOEOEOEWEWED7D0D7D0CECECECEA0A7A0A7A0A7A0A7A8A12A8A12A8A12A8A12IC02764IC12764IC26264IC36264第40页/共73页第四十一页，共74页。8.4.1 FLASH8.4.1 FLASH存储器的分类存储器的分类(fn li)(fn li)第41页/共73页第四十二页，共74页。第42页/共73页第四十三页，共74页。8.4.2 8.4.2 典型典型FLASHFLASH存储器芯片存储器芯片(xn pin)(xn pin)简介简介第43

27、页/共73页第四十四页，共74页。第44页/共73页第四十五页，共74页。8.4.3 8.4.3 典型典型(dinxng)FLASH(dinxng)FLASH存储器存储器的扩展的扩展第45页/共73页第四十六页，共74页。第46页/共73页第四十七页，共74页。第47页/共73页第四十八页，共74页。第48页/共73页第四十九页，共74页。第49页/共73页第五十页，共74页。第50页/共73页第五十一页，共74页。CLRP2.0第51页/共73页第五十二页，共74页。第52页/共73页第五十三页，共74页。第53页/共73页第五十四页，共74页。第54页/共73页第五十五页，共74页。2）8

28、255的引脚功能的引脚功能8255有有40个引脚，功能如下：个引脚，功能如下：数据总线：数据总线：D0D7PA0PA7PB0PB7PC0PC7，此，此32条数据线均为双向三态，其中条数据线均为双向三态，其中D0D7用于传送用于传送CPU与与8255之间的命令与数据，之间的命令与数据，PA0PA7PB0PB7PC0PC7分别与分别与ABC3个口对应，用于个口对应，用于8255与外设之间传送数据。与外设之间传送数据。控制线：控制线：RDWRRESET：RD读信号，输入读信号，输入(shr)信号线，低电平有效信号线，低电平有效。当这个引脚为低电平时，。当这个引脚为低电平时，8255输出数据或状态信输

29、出数据或状态信息到息到CPU，即，即CPU对对8255A进行读操作。进行读操作。：WR写信号，输入写信号，输入(shr)信号线，低电平有效信号线，低电平有效。当这个引脚为低电平时，。当这个引脚为低电平时，8255接收接收CPU输出的数输出的数据或命令，即据或命令，即CPU对对8255A进行写操作。进行写操作。第55页/共73页第五十六页，共74页。RESET：复位信号，输入信号线，高电平有效：复位信号，输入信号线，高电平有效。此引脚为高电平时，所有。此引脚为高电平时，所有8255内部寄存器都清零内部寄存器都清零。所有通道都设置为输入方式。所有通道都设置为输入方式。24条条I/O引脚为高引脚为高

30、阻状态。阻状态。 寻址线：寻址线：CSA0A1：CS片选信号，输入信号线，低电平有效。当片选信号，输入信号线，低电平有效。当这个引脚为低电平时，这个引脚为低电平时，8255被被CPU选中。选中。A0A1：这是两条输入信号线，通常一一对应：这是两条输入信号线，通常一一对应接到地址总线的最低两位接到地址总线的最低两位A0和和A1上。当上。当CS有效时有效时，这两位的，这两位的4种组合种组合00011011分别用来选择分别用来选择ABC口和控制寄存器。所以口和控制寄存器。所以(suy)一片一片8255共有共有4个地址单元。个地址单元。 CSCS第56页/共73页第五十七页，共74页。3）8255的工

31、作方式的工作方式8255有有3种工作方式种工作方式:方式方式0方式方式1方式方式2。 方式方式0（基本输入（基本输入/输出方式）：方式输出方式）：方式0不需要任何选通不需要任何选通信号。信号。A口口B口及口及C口的高口的高4位和低位和低4位都可以被设定位都可以被设定为输入或输出。作输出口时，输出的数据被锁存；作为输入或输出。作输出口时，输出的数据被锁存；作输入口时，输入的数据不锁存。输入口时，输入的数据不锁存。方式方式1（选通输入（选通输入/输出方式）：在这种方式下，输出方式）：在这种方式下，ABC三个口将被分为两组。三个口将被分为两组。A组包括组包括(boku)A口和口和C口的高口的高4位，

32、位，A口可由编程设定为输入口或输出口，口可由编程设定为输入口或输出口，C口的高口的高4位则用来作为输入位则用来作为输入/输出操作的控制和同步信输出操作的控制和同步信号；号；B组包括组包括(boku)B口和口和C口的低口的低4位，位，B口可由编口可由编程设定为输入口或输出口，程设定为输入口或输出口，C口的低口的低4位则用来作为输位则用来作为输入入/输出操作的控制和同步信号。输出操作的控制和同步信号。A口和口和B口的输入数口的输入数据或输出数据都被锁存。据或输出数据都被锁存。第57页/共73页第五十八页，共74页。方式方式2 2（双向总线方式）：在这种方式下，（双向总线方式）：在这种方式下，A A

33、口为口为8 8位位双向总线口，双向总线口，C C口的口的PC3PC7PC3PC7用来作为输入用来作为输入/ /输出输出(shch)(shch)的控制同步信号。应注意的是，只有的控制同步信号。应注意的是，只有A A口允口允许作为双向总线口使用，这时许作为双向总线口使用，这时B B口和口和PC0PC2PC0PC2则可编则可编程为方式程为方式0 0或方式或方式1 1工作。工作。4) 82554) 8255的控制字的控制字82558255工作方式的选择是通过对控制口输入控制字（工作方式的选择是通过对控制口输入控制字（或称命令字）的方式实现的。控制字有方式选择控或称命令字）的方式实现的。控制字有方式选择

34、控制字和制字和C C口置位口置位/ /复位控制字。复位控制字。 方式选择控制字方式选择控制字方式选择控制字的格式与定义如图方式选择控制字的格式与定义如图8-308-30（a a）所示。）所示。 第58页/共73页第五十九页，共74页。图图8-30 82558-30 8255控制字的格式控制字的格式(g (g shi)shi)与定义与定义第59页/共73页第六十页，共74页。5) 8031单片机与单片机与8255的接口的接口8031单片机与单片机与8255的接口比较简单，如图的接口比较简单，如图8-31所示，所示，8255的片选信号的片选信号CS及口地址选择线及口地址选择线A0A1分别分别(fn

35、bi)由由8031的的P0.7和和P0.0P0.1经地址锁存后提供。故经地址锁存后提供。故8255的的ABC口及控制口地址分别口及控制口地址分别(fnbi)为为FF7CHFF7DHFF7EHFF7FH。8255的的D0D7分别分别(fnbi)与与8031的的P0.0 P0.7相连。相连。8255的复位端与的复位端与8031的复位端的复位端相连，都接到相连，都接到8031的复位电路上。另外的复位电路上。另外8031的的RDWR与与8255的的RDWR一一对应相连。一一对应相连。 第60页/共73页第六十一页，共74页。第61页/共73页第六十二页，共74页。2.81552.8155可编程并行可编

36、程并行(bngxng)I/O(bngxng)I/O接口接口1）8155结构及引脚结构及引脚8155有有3个个I/O端口：端口：A口口B口口C口，其中，口，其中，C口是口是6位；有位；有1个个14位可编程定时位可编程定时/计数器和计数器和256字节字节(z ji)的的静态静态RAM，其组成框图及引脚见图，其组成框图及引脚见图8-32。 第62页/共73页第六十三页，共74页。第63页/共73页第六十四页，共74页。RAMRAM或或I/OI/O选择线：当选择线：当IO/M=0IO/M=0时，选中时，选中81558155的片内的片内RAMRAM，AD0AD7AD0AD7为为RAMRAM地址（地址（0

37、0HFFH00HFFH）；若）；若IO/M=1IO/M=1时，选中时，选中81558155片内片内3 3个个I/OI/O端口以及命令端口以及命令/ /状态状态(zhungti)(zhungti)寄存器和定寄存器和定时时/ /计数器。计数器。 CS CS片选线：当片选线：当CSCS为低电平时选中为低电平时选中81558155。 读写线：读写线：RDRDWRWR控制对控制对81558155的读的读/ /写操作。写操作。 定时定时/ /计数器的脉冲输入输出线：计数器的脉冲输入输出线：TIMER INTIMER IN是外界向是外界向81558155输入计数脉冲信号的输入端，输入计数脉冲信号的输入端，T

38、IMEROUTTIMEROUT是是81558155向外界输出脉冲或方波的输出端。向外界输出脉冲或方波的输出端。第64页/共73页第六十五页，共74页。2）8155的工作方式与基本操作的工作方式与基本操作8155可作为可作为(zuwi)通用通用I/O口，也可以作为口，也可以作为(zuwi)片外片外256字节字节RAM及定时器使用。及定时器使用。作片外作片外256字节字节RAM作为作为(zuwi)256字节字节RAM使用时，将使用时，将IO/M引引脚置低电平，这时脚置低电平，这时8155只能作片外只能作片外RAM使用，使用，其寻址范围由其寻址范围由CE片选线（高位地址译码）和片选线（高位地址译码）和AD0AD7决定，使用片外决定，使用片外RAM的读的读/写操作指写操作指令令“MOVX”。作扩展作扩展I/O口使用口使用8155作扩展作扩展I/O口时，口时，IO/M引脚必须为高电平引脚必须为高电平，这时，这时PAPBPC的口地址低的口地址低8位分别为位分别为01H02H03H（设地址无关位为（设地址无关位为0时）。时）。8155的的I/O口工作方式选择