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第 6 章 单片机扩展技术
•
教学内容:
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1
1
、存储器扩展技术
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2
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、
、
I/O
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口扩展技术
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3
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、键盘与显示接口技术
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4
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、
、
A/D
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转换和
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D/A
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转换技术
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5
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、单片机串行扩展技术
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本章重点:
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、可编程
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I/O
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口扩展技术
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、数据存储器的扩展技术
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、键盘接口技术
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、显示接口技术
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教学要求:
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1
、通过本章的学习,应掌握数据存储器、通用
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I/O
I/O
、
、
可编程
可编程
I/O
I/O
口、键盘、显示接口、串行口的工作原理及扩展方法。
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•
2
2
、掌握接口的程序设计方法。
、掌握接口的程序设计方法。
•
3
3
、具备应用系统的开发能力
、具备应用系统的开发能力

6 . 1 存储器扩展技术
•
MCS-51
MCS-51
系列单片机本身虽然驻留有一定容量的程序存储
系列单片机本身虽然驻留有一定容量的程序存储
器(
器(
4KROM
4KROM
或无)和数据存储器(
或无)和数据存储器(
128BRAM
128BRAM
),但容量有限。
),但容量有限。
在大多数情况下,不能满足应用系统的要求。此时,需要外接一
在大多数情况下,不能满足应用系统的要求。此时,需要外接一
定数量的存储器,即在外部用一些存储器芯片与单片机相连,称
定数量的存储器,即在外部用一些存储器芯片与单片机相连,称
之为外部存储器扩展。它包括扩展外部程序存储器和扩展外部数
之为外部存储器扩展。它包括扩展外部程序存储器和扩展外部数
据存储器。在单片机中,这两者的地址空间都不能超过
据存储器。在单片机中,这两者的地址空间都不能超过
64KB
64KB
。
。
•
访问存储器是通过地址实现的。单片机外接存储器有两种编排地
访问存储器是通过地址实现的。单片机外接存储器有两种编排地
址的方法:
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•
①
①
程序存储器和数据存储器独立编址。即将程序存储器与数据
程序存储器和数据存储器独立编址。即将程序存储器与数据
存储器的地址分开编排,各自拥有最大为
存储器的地址分开编排,各自拥有最大为
64KB
64KB
的地址空间。此
的地址空间。此
方法下,外部设备的端口地址安排在数据存储器的地址空间中。
方法下,外部设备的端口地址安排在数据存储器的地址空间中。
•
②
②
程序存储器和数据存储器统一编址。即将程序存储器、数据
程序存储器和数据存储器统一编址。即将程序存储器、数据
存储器、外部设备的端口地址统一编排在同一个
存储器、外部设备的端口地址统一编排在同一个
64KB
64KB
的地址空
的地址空
间中。
间中。
•
单片机的扩展总线构造图如图
单片机的扩展总线构造图如图
6-1
6-1
所示。
所示。

单片机与外部存储器的连接实际上就是通过三大总线(数据总线、地址总线、
控制总线)来实现相连的。
① 数据线的连接
图 6-1 单片机总线结构图

单片机中承担数据线任务的是 P0 口的八条数据线( P0.7 ~ P0.0 ),
它以并连的方式与外部存储器芯片的数据线直接相连,即按照顺序 P0 口
的最高位数据线与存储器芯片的最高位数据线相连,最低位与最低位相
连。
② 地址线的连接
单片机的地址信号是通过 P2 口和 P0 口发出的。低八位地址由 P0 口提
供,高八位地址由 P2 口提供,两个口最大能提供十六位地址编码。 P0 口
既是数据线又是地址线,它是分时工作的,按照控制时序先提供低八位
地址,然后再变成数据线用。为了在访问存储器的整个周期中地址保持
不变,必须对 P0 口先提供的低八位地址进行锁存。这通常由具有锁存功
能的器件来承担。
以下是较为常用的两种八位锁存器芯片。
74LS373 锁存器
引脚如图 6-2 所示。
1D ~ 8D :八位数据输入端。
1Q ~ 8Q :八位数据输出端。
G :锁存控制端。 G 为高电平,输出 Qi= 输入 Di ( i=1 , 8 );当 G 降为低电平
时,则锁存信号。

E :三态门控制端。 E 为高,则输出呈高阻状态。 E 为低,则允许 Q 输出。
因此,对于 74LS373 的接线方式,常采用 E 端接地, G 端接单片机的 ALE 。
Intel 8282 锁存器
D0 ~ D7 :八位数据输入端。
Q0 ~ Q7 :八位数据输出端。
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