[工學(xué)]單片機(jī)原理及應(yīng)用(存儲(chǔ)版)
【正文】 ?掌握 51單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的方法 ?掌握 51單片機(jī)擴(kuò)展 I/O接口的方法 51單片機(jī)擴(kuò)展總線(xiàn)基礎(chǔ) 單片機(jī)集成了 CPU、 I/O接口 、 存儲(chǔ)器 、 定時(shí)器和中斷系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)的基本部件 ， 外加電源 、 復(fù)位和時(shí)鐘等輔助電路即構(gòu)成一個(gè)能夠正常工作的 最小系統(tǒng) 。 第 4頁(yè) 存儲(chǔ)器芯片 4 第 3頁(yè) 存儲(chǔ)器芯片 3 第 2頁(yè) 存儲(chǔ)器芯片 2 每 1頁(yè) 存儲(chǔ)器芯片 1 FFFFH … C000H BFFFH … 8000H 7FFFH … 4000H 3FFFH … 0000H 1111 1111 1111 1111 … 1100 0000 0000 0000 1011 1111 1111 1111 … 1000 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 … 0100 0000 0000 0000 0011 1111 1111 1111 ? 0000 0000 0000 0000 高位地址線(xiàn)用于選擇頁(yè)面 ， 稱(chēng)為 選頁(yè) （ 片 ） 地址 ；低位地址線(xiàn)用來(lái)選擇頁(yè)內(nèi)單元 ， 稱(chēng)為 頁(yè)內(nèi)地址 。 部分地址譯碼法可以簡(jiǎn)化譯碼電路的設(shè)計(jì) 。 分析：由于沒(méi)有指定 SRAM的具體型號(hào)，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展為32KB有多種設(shè)計(jì)方案。 例 74 采用一片 62256擴(kuò)展 32KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 使用專(zhuān)用芯片擴(kuò)展 I/O端口 1. 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A內(nèi)部有四個(gè)端口： A端口； B端口； C端口； 控制字端口 。 A口和 B口工作于方式 1，輸入方式 STB IBF INTR RD 輸入數(shù)據(jù) A口和 B口工作于方式 1，輸入方式 OBF： Output Buffer Full 輸出緩沖器滿(mǎn)信號(hào) ， 表示端口引腳上已輸出一個(gè)有效數(shù)據(jù) 。 7. 8255的初始化 MOV DPTR， ControlPort MOV A, ControlWord MOVX DPTR, A …… 例 .從 8255的 PA口輸入 8位數(shù)字信號(hào) ， 送 PB口輸出 ， 用 K0 K7控制 L0 L7的亮滅 。 SPI串行總線(xiàn) S C KM O S IM I S OS P I主 設(shè) 備從 設(shè) 備片 選 1從 設(shè) 備片 選 2從 設(shè) 備片 選 3 SPI接口一般使用 4條線(xiàn)：串行時(shí)鐘線(xiàn) （ SCK） 、主機(jī)輸入 /從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn) MISO、 主機(jī)輸出 /從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn) MOSI和低電平有效的從機(jī)選擇線(xiàn) SS。 1— 移位 . 74LS164擴(kuò)展并行輸出端口 單片機(jī)串行擴(kuò)展總線(xiàn)接口技術(shù) SPI串行總線(xiàn) I2C總線(xiàn) SPI是 Serial Peripheral interface的縮寫(xiě) ， 即串行外圍設(shè)備接口 。 6. 8255的控制字 8255共有兩個(gè)控制字 : 這兩個(gè)控制字共用一個(gè)端口地址 ， 通過(guò)最高位來(lái)區(qū)別是那個(gè)控制字 。 A口和 B口工作于方式 1，輸入方式 A 口B 口PC 4 PC 5 PC 3 PC 2 PC 0 PC 1 S T B AS T B BI N T R AI N T R BI B F AI B F B8255INTR： Interrupt Request 中斷請(qǐng)求信號(hào) ， 高電平有效 。 ? 注意 P0口的負(fù)載能力 。 采用大容量的 SRAM芯片會(huì)使使用的芯片數(shù)量減少，譯碼電路的復(fù)雜性降低，從而提高電路的可靠性。 P 2 . 5P 2 . 0 P 2 . 4A L EP 0A 8 A 1 2A 0 A 7D 0 D 72 7 6 48 0 3 1EAP SENCEOEE地址鎖存 器G擴(kuò)展存儲(chǔ)器地址范圍 .doc 例 72 若單片機(jī)為 8031,試采用 2764擴(kuò)展 32KB的程序存儲(chǔ)器 。 例：若頁(yè)面的大小為 8KB， 64KB的存儲(chǔ)空間分成 8頁(yè) ，則頁(yè)內(nèi)地址應(yīng)為 13位 ， 即 A0A12； 其余地址為選頁(yè)地址 ， 即 A13A15， 全地址譯碼 要求所有選頁(yè)地址都參與選頁(yè)譯碼 ， 產(chǎn)生 8個(gè)頁(yè)面選擇信號(hào) 。 FFFFH 存儲(chǔ)器芯片 4 16 KB 存儲(chǔ)器芯片 3 16 KB 存儲(chǔ)器芯片 2 16 KB 存儲(chǔ)器芯片 1 16 KB 0000H FFFFH … C000H BFFFH … 8000H 7FFFH … 4000H 3FFFH … 0000H 相應(yīng)地 ， 整個(gè)存儲(chǔ)空間可分為 4頁(yè) ， 不同的存儲(chǔ)芯片占用不同的頁(yè)面 。 X T A L 1X T A L 2P 0P 1P 2P 3R E S E T EA+ 5 V+ 5 V8888 然而 ， 51單片機(jī)的片上資源終歸有限 ， 針對(duì)某些應(yīng)用可能需要擴(kuò)展 ， 如增加存儲(chǔ)器容量和輸入輸出端口數(shù)量 ， 增加 ADC和 DAC等 。 0100 0000 0000 0000 0100 0111 1111 1111 0111 1111 1111 1111 同一頁(yè)內(nèi) (16KB ) . . . . . . A15 A14 A13 A0 ………… 地址譯碼時(shí) ， 選頁(yè)地址用于產(chǎn)生 頁(yè)面選擇信號(hào) ，頁(yè)內(nèi)地址用于產(chǎn)生 頁(yè)內(nèi)單元選擇信號(hào) 。 3. 線(xiàn)選譯碼 線(xiàn)選譯碼是部分地址譯碼的特殊形式 ， 即直接用地址線(xiàn)來(lái)選通存儲(chǔ)器芯片或端口 ， 一個(gè)存儲(chǔ)單元或端口與多個(gè)地址對(duì)應(yīng) 。 方案一： 62256 的存儲(chǔ)容量為 32KB，可以采用 1片 62256來(lái)設(shè)計(jì)。 擴(kuò)展存儲(chǔ)器地址范圍 .doc 擴(kuò)展存儲(chǔ)器地址范圍 .doc 例 74 采用兩片 62128擴(kuò)展 32KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 用于輸入 /輸出 用于芯片內(nèi)部控制 2. 8255A的引腳 CS： 選片信號(hào)； RESET： 復(fù)位信號(hào)； RD： 讀端口控制信號(hào)； WR： 寫(xiě)端口控制信號(hào)； A1, A0： 地址信號(hào) 。 A口和 B口工作于方式 1，輸出方式 A 口B 口PC 7 PC 6 PC 3 PC 2 PC 0 PC 1
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