《单片机原理及应用教程》第8章mcs51单片机的系统扩展

《单片机原理及应用教程》第8章mcs51单片机的系统扩展汇报人：202X-01-04CATALOGUE目录MCS51单片机的系统扩展概述MCS51单片机的内部资源扩展MCS51单片机的外部资源扩展MCS51单片机的存储器系统扩展MCS51单片机的I/O接口扩展MCS51单片机的系统扩展概述01CATALOGUE什么是系统扩展系统扩展是指通过增加外部硬件设备和软件编程，来增强单片机系统的功能和性能。它通常涉及到对单片机的输入/输出端口、存储器、定时器/计数器等资源的扩展或外设的添加。满足应用需求根据具体应用需求，通过系统扩展可以增加单片机的功能，提高系统的整体性能。扩展存储容量通过外部存储器的扩展，可以增加程序的存储空间或数据存储空间。增强接口能力扩展外部接口可以增加单片机的通信能力，实现与其他设备或系统的连接与交互。提高执行速度通过扩展高速存储器和高速接口，可以提高程序的执行速度和数据传输速度。系统扩展的目的和意义使用外部程序存储器芯片，如EPROM、EEPROM或FlashMemory等，以增加程序存储空间。程序存储器扩展使用外部数据存储器芯片，如RAM、SRAM或DRAM等，以增加数据存储空间。数据存储器扩展使用各种接口芯片，如I2C、SPI、UART等，实现与其他设备或系统的通信。接口扩展使用外部定时器/计数器芯片，以增加定时器和计数器的数量和性能。定时器/计数器扩展系统扩展的常用方法MCS51单片机的内部资源扩展02CATALOGUE内部资源扩展概述01MCS51单片机内部资源有限，需要通过外部扩展来满足更复杂的应用需求。02内部资源扩展包括对存储器、I/O端口、定时器、串行通信接口等的扩展。扩展后可以增强单片机的数据处理能力、控制能力和通信能力。03外部存储器扩展通过外部RAM芯片或EPROM/EEPROM芯片扩展存储空间。I/O端口扩展使用I/O端口扩展芯片如8255、8155等，增加I/O端口的数量和类型。定时器/计数器扩展使用定时器/计数器扩展芯片如8253、8254等，增加定时器和计数器的数量和性能。串行通信接口扩展使用串行通信接口扩展芯片如MAX232、MAX485等，实现多机通信或与PC机通信。内部资源扩展的方法使用外部RAM芯片扩展数据存储空间，实现大容量数据存储和处理。使用8253芯片扩展定时器，实现高精度定时和计数。内部资源扩展的实例使用8255芯片扩展I/O端口，实现多路输入输出控制。使用MAX232芯片扩展串行通信接口，实现与PC机的通信和控制。MCS51单片机的外部资源扩展03CATALOGUE03扩展外部资源可以弥补单片机内部资源的不足，提高系统的性能和功能。01外部资源扩展是为了满足单片机系统的功能需求，通过扩展外部设备、存储器或其他接口来增强单片机的功能。02MCS51单片机是一种常用的8位微控制器，具有丰富的内部资源，但有时仍需要扩展外部资源以满足特定应用需求。外部资源扩展概述通过扩展地址总线和数据总线，可以连接更多的存储器和I/O接口设备。地址总线和数据总线扩展存储器扩展I/O接口扩展定时器/计数器扩展通过扩展外部RAM、ROM或Flash存储器，可以增加系统的存储容量。通过扩展I/O接口芯片，可以实现更多的输入输出功能。通过扩展定时器/计数器，可以增加系统的定时和计数功能。外部资源扩展的方法串行通信接口扩展使用MAX232芯片扩展串行通信接口，实现与PC或其他设备的通信。定时器/计数器扩展使用8253可编程定时器/计数器芯片扩展定时器/计数器，实现更精确的定时和计数功能。并行I/O接口扩展使用8255可编程并行I/O接口芯片扩展并行I/O接口，实现更多的输入输出功能。外部RAM扩展使用2016静态RAM芯片扩展外部RAM，实现更大的数据存储空间。外部资源扩展的实例MCS51单片机的存储器系统扩展04CATALOGUE010203MCS51单片机内部存储器有限，难以满足复杂程序和大数据处理的需求。系统扩展是为了增加存储空间，提高程序的运行效率和数据处理能力。扩展方式包括外部存储器扩展和内部存储器扩展。存储器系统扩展概述外部存储器扩展通过外部接口与外部存储器相连，实现数据存储空间的扩展。内部存储器扩展利用特殊功能寄存器对内部存储器进行读写操作，实现内部存储空间的扩展。存储器映射将外部存储器的地址映射到单片机的地址空间，实现统一访问。存储器系统扩展的方法存储器系统扩展的实例通过外部接口连接外部程序存储器，实现程序的下载和运行。实现外部程序存储器的扩展通过P0和P2口连接外部数据存储器，实现数据的高速读写。使用8051单片机扩展外部数据存储器通过配置特殊功能寄存器，实现对内部Flash存储器的读写操作。利用特殊功能寄存器实现内部Flash存储器的读写MCS51单片机的I/O接口扩展05CATALOGUEMCS51单片机的I/O接口数量有限，需要通过扩展方式来满足实际应用需求。I/O接口扩展的主要目的是增加I/O接口数量、提高I/O接口的驱动能力以及实现I/O接口的复用。I/O接口是单片机与外部设备进行信息交换的桥梁，扩展I/O接口可以增加单片机的控制能力。I/O接口扩展概述独立I/O口扩展使用独立的I/O口芯片来扩展I/O接口数量。总线扩展通过总线扩展方式，将多个I/O接口连接到总线上，实现I/O接口数量的扩展。可编程I/O口扩展使用可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）来实现I/O接口的扩展。串行I/O口扩展使用串行通信协议（如SPI、I2C）来实现I/O接口的扩展。