【ch08】单片机系统扩展

第八章单片机系统扩展工业和信息化部“十四五”规划教材单片机原理及应用01程序存储器扩展

单片机应用系统由硬件和软件组成，软件的载体就是硬件中的程序存储器。对于MCS-51系列8位单片机，内部程序存储器的类型及容量如表8-1所示。单片机程序存储器概述硬件电路图8031单片机扩展一片2732程序存储器电路如图8-1所示。EPROM扩展EPROM2732的容量为4KB×8位。4KB表示有4×1024(2²×2¹⁰=21²)个存储单元，8位表示每个单元存储数据的宽度是8位。EPROM扩展EPROM扩展本例中，2732的片选端CE总是接地，因此第一个条件总是满足的，另外，2732有12条地址线与8031的低12位地址相连，其地址对应关系如表8-2所示。EPROM扩展单片机开创了嵌入式系统独立发展道路本例中，2732的片选端CE总是接地，因此第一个条件总是满足的，另外，2732有12条地址线与8031的低12位地址相连，其地址对应关系如表8-2所示。

此处选用2817A芯片来完成扩展2KBEEPROM，2817A的封装是DIP28，采用单一+5V供电，最大工作电流为150mA，维持电流为55mA，读出时间最长为250ns。2817A的引脚如图8-3所示：EEPROM扩展硬件电路图单片机扩展2817A的硬件电路图如图8-4所示。EEPROM扩展常用程序存储器芯片常用EPROM芯片常用的EPROM芯片有2716(2KB×8)、2764(8KB×8)、27128(16KB×8)、27256(32KB×8)等。2716、2764、27128和27256的引脚如图8-5所示。常用程序存储器芯片单片机开创了嵌入式系统独立发展道路单片机扩展EPROM典型电路扩展一片27128A单片机扩展16KB外部程序存储器一般选用27128AEPROM芯片，如图8-6所示。

单片机扩展EPROM典型电路

用译码法扩展一片2764单片机扩展8KB外部程序存储器一般选用2764EPROM芯片，电路如图8-7所示。2764的片选端CE没有接地，而是通过74LS138译码器的输出端Y0来提供的，这种方法称为译码法。常用程序存储器芯片单片机扩展EPROM典型电路显然，在图8-7中，只有当译码器的输出Y0=0时，才能够选中该片2764，另外，2764有13条地址线，与8031的低13位地址相连，其地址对应关系如表8-3所示。常用程序存储器芯片常用程序存储器芯片常用EEPROM芯片2864A内部可提供编程所需的全部定时，编程结束可以给出查询标志，2816A和2864A的引脚如图8-8所示。单片机扩展EEPROM典型电路用单片机扩展EEPROM2864A作为数据存储器的电路如图8-9所示。此时，2864A的数据读出和写入与静态RAM完全相同，采用MOVXA，@DPTR和MOVX@DPTR，A指令来完成读写操作。常用程序存储器芯片02数据存储器扩展SRAM扩展实例单片机开创了嵌入式系统独立发展道路根据题目的容量要求我们选用SRAM6116存储芯片，采用单一+5V供电，输入输出电平均与TTL兼容，具有低功耗操作方式。引脚如图8-10所示。

6116有11条地址线A0～A10;8条双向数据线I/00～I/07;CE为片选线，低电平有效；WE为写允许线，低电平有效；OE为读允许线，低电平有效。6116的操作方式如表8-5所示。SRAM扩展实例硬件电路图单片机与6116的硬件连接电路如图8-11所示。SRAM扩展实例SRAM扩展实例由图8-11可知，只有P2.7=0，才能够选中该片6116，且6116有11条地址线与8031的低11位地址相连，其地址对应关系如表8-6所示。外部RAM与I/O口同时扩展单片机开创了嵌入式系统独立发展道路6264是8KB×8位的静态RAM，它采用CMOS工艺制造，单一+5V供电，额定功耗200mW，典型读取时间为200ns，封装形式为DIP28，引脚如图8-12所示。

硬件连线用单片机扩展8KBSRAM的硬件连接电路图如图8-13所示。外部RAM与I/O口同时扩展显然，在图8-13中，只有当译码器的输出Y1=0时，才能够选中该片6264，另外，6264有13条地址线，与8031的低13位地址相连，其地址对应关系如表8-7所示。外部RAM与I/O口同时扩展03并行I/O口扩展简单的I/0口扩展扩展实例图8-14为采用74LS244作为扩展输入、74LS273作为扩展输出的简单I/O口扩展电路。芯片及连线说明在上述电路中采用的芯片为TTL电路74LS244、74LS273。其中74LS244为8缓冲线驱动器(三态输出)，G1、G2为低电平有效的使能端，当二者之一为高电平时，输出为三态。I/0口地址确定因为74LS244和74LS273都是在P2.0为0时被选通的，所以二者的口地址都为FEFFH(这个地址不是唯一的，只要保证P2.0=0，其他地址位无关即可)。但是由于分别由RD和WR控制，两个信号不可能同时为0。简单的I/0口扩展可编程并行l/0口芯片扩展单片机开创了嵌入式系统独立发展道路8155的结构和引脚8155有40个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组成框图如图8-15所示。作扩展I/O口使用当CE=0，IO/M=1时，此时可以对8155片内3个JO口及命令/状态寄存器和定时/计数器进行操作。与I/O口和计数器使用有关的内部寄存器共有6个，需要3位地址来区分，表8-8为地址分配情况。可编程并行l/0口芯片扩展

8155芯片IO口工作方式的确定是通过对8155的命令寄存器写入控制字来实现的，8155控制字的格式如图8-16所示。可编程并行l/0口芯片扩展

命令寄存器只能写入不能读出，也就是说，控制字只能通过指令MOVX@DPTR，A或MOVX@Ri，A写入命令寄存器。状态寄存器中存放有状态字，状态字反映了8155的工作情况，状态字的各位定义如图8-17所示。可编程并行l/0口芯片扩展I/O的工作方式当使用8155的3个I/O口时，它们可以工作于不同的方式，工作方式的选择取决于写入的控制字，如图8-16所示。其中A、B口可以工作于基本I/O方式或选通I/O方式，C口可工作于基本I/O方式(见表8-9)，也可以作为A、B选通方式时的控制联络线。可编程并行l/0口芯片扩展可编程并行l/0口芯片扩展MCS-51单片机和8155的接口MCS-51和8155的接口非常简单，因为8155内部有一个8位地址锁存器，故无须外接锁存器。显然，在图8-18中，只有P2.1=0时，才能够选中该片8155，根据IO/M、CE的连接关系，可得8031单片机与8155地址对应关系，如表8-12所示。可编程并行l/0口芯片扩展MCS-51单片机和8155的接口MCS-51和8155的接口非常简单，因为8155内部有一个8位地址锁存器，故无须外接锁存器。显然，在图8-18中，只有P2.1=0时，才能