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8-1:MCS-51扩展的基础知识
主要内容
扩展与系统总线
MCS-51系统总线的构造
扩展芯片地址的分配
常用的锁存器与译码器
背景
片内的资源如不够时,需要扩展
扩展主要包括
外部存储器的扩展(外部数据存储器、外部程序存储器)
I/O接口部件的扩展(数字量输入输出、模拟量输入输出)
与系统总线有关的概念
系统总线:是连接微控制器及其各部件的一组公共信号线,
MCS51的系统总线可分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线:它用来传输微控制器所发出的地址信号,用来
进行存储单元和I/O端口的选择。地址总线的数目决定着可
直接访问的存储单元及I/O端口的数目。
数据总线:它用来传输微控制器与存储单元及I/O口之间的
数据信号。
控制总线:是一组控制信号线,包括微控制器发出的也包
括从外部存储单元或者I/O端口发送给微控制器的。
优点:总线结构大大减小了MCU系统中传输线的数目,增加
了系统的可靠性。
MCS-51系统总线的构造
1.P0口为地址总线低8位/数据总线
2.P2口为地址总线高8位
3.控制总线:
ALE——下跳沿为低8位地址锁存信号
*
PSEN——扩展程序存储器读选通信号
EA*——内外程序存储器选择信号
**
RD和WR——扩展RAM和I/O口的读选通、写选通信号
构造完整的系统总线
存储器分类
程序存储器数据存储器
ROMSRAM
PROMDRAM
EPROM
2
EPROM
FlashROM
扩展芯片的地址分配
扩展芯片即分配地址空间给每个芯片,注意要避免地址和数据的冲突。
所谓分配地址可以先理解为用地址线连接外扩芯片的片选端。
*原则:高端地址线接片选
分配地址的方法
线选法
适用于系统芯片数目较少
利用高端地址线直接作为外扩芯片的片选线,线路简单
地址空间有重叠,即同一存储空间可能对应多个地址
译码选通法
适用于多片存储器扩展
高端地址线经译码器译码后作为存储器片选线,线路需增加译码器芯片
地址空间连续,存储芯片空间对应地址唯一
MCS-51外扩存储器应注意的问题
程序存储器与数据存储器空间独立,各拥有64k空间
外扩数据存储器与外扩I/O口占用数据64k空间,统
一编址
数据总线与低8位地址总线复用,必须使用地址锁存
器实现数据与地址总线的分离。
常用的锁存器芯片
•地址锁存芯片74LS273,74LS373,8282等
74LS373/573功能表
OELEDQ
LHHH
LHLL
LLXQ保持
HXX高阻态
74LS273功能表
CLR
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