N049-52 授试时间 授课地点 教室 授讯班缓 轨道1301 型 理论课 课题 单片机系统扩展与接口及单片机实训 知灵与能 常握单片机扩展系统总找结构：拿握常用的存储器芯片及其与单片机的连接方法，学 力 会地址分析与译码：理解可编程接口艺片：拿据利用可骗程楼口艺片扩展并行0口 电路。 教学日标 过程与方 法 培养学生抽象思推能力以及对知识点的运用能力 情感态度 与阶值观 通过对知识点的讲解，使学生对本课程产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。 数学重点 拿那扩展系统总线结构：掌挥存储器芯片的控制方法：拿据可编程接口芯片的控制方法。 敏学难直 拿掘扩展系统总线站构的具体应用，拿握地址分析与译码的具体应用！拿掘并行I/0口电路扩展 芯片的具体应用。 教学关键 理论联系实际 教学方法 讲授法、自主学习、 类比说明法 教学用具 教材 教案 致学环节 教学调控 数年话动 学生活动 设计意图 封间 分配 细织数学 师生问好，清点人数 导入新课 1.LED数码管的类型有哪些？ 通过提问回顾定时器、中断 贴合学生的 2LED数码管的静态驱动方法是什么？ 的相关知识，结合串行口通 生活实践，降 10分钟 .LED数列管的动态驱动方法是什么？ 信的相关知识学习单片机系 低学习起点， 统扩展 引发学习动 讲授新课 上节课我们学习了LED数码管的驱 机。 动方法，让我们了解了单片机的联机互动 讲授法 过程，这节误我们来继续挖据单片机的功 在具体事例 能。体验一下单片机扩展的应用过程。 中学习相应 的知识可以 讲授法 活动一、餐述 帮助学生理 解识别与记 实物介韬 1,扩展系统总线结构 忆 单片机系统扩展有并行扩展和串行 扩展两种方法，并行扩晨通过单片机的三 40分钟 总线(AB、DB、CB)来实现.串行扩展是 利用SP列三总线和P℃双总线的串行系 统扩展。并行扩展的总线结构如下图所 不
1 NO:49-52 授课时间 授课地点 教室 授课班级 轨道 1301 课 型 理论课 课 题 单片机系统扩展与接口及单片机实训 教学目标 知识与能 力 掌握单片机扩展系统总线结构；掌握常用的存储器芯片及其与单片机的连接方法，学 会地址分析与译码；理解可编程接口芯片；掌握利用可编程接口芯片扩展并行 I/O 口 电路。 过程与方 法 培养学生抽象思维能力以及对知识点的运用能力 情感态度 与价值观 通过对知识点的讲解，使学生对本课程产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。 教学重点 掌握扩展系统总线结构；掌握存储器芯片的控制方法；掌握可编程接口芯片的控制方法。 教学难点 掌握扩展系统总线结构的具体应用；掌握地址分析与译码的具体应用；掌握并行 I/O 口电路扩展 芯片的具体应用。 教学关键 理论联系实际 教学方法 讲授法、自主学习、类比说明法 教学用具 教材 教案 教学环节 教学调控 教师活动 学生活动 设计意图 时间 分配 组织教学 导入新课 讲授新课 讲授法 讲授法 实物介绍 法 师生问好，清点人数 1. LED数码管的类型有哪些？ 2. LED数码管的静态驱动方法是什么？ 3. LED数码管的动态驱动方法是什么？ 上节课我们学习了 LED 数码管的驱 动方法，让我们了解了单片机的联机互动 过程，这节课我们来继续挖掘单片机的功 能，体验一下单片机扩展的应用过程。 活动一、概述 1.扩展系统总线结构 单片机系统扩展有并行扩展和串行 扩展两种方法。并行扩展通过单片机的三 总线(AB、DB、CB)来实现,串行扩展是 利用 SPI 三总线和 I²C 双总线的串行系 统扩展。并行扩展的总线结构如下图所 示。 通过提问回顾定时器、中断 的相关知识，结合串行口通 信的相关知识学习单片机系 统扩展 贴合学 生的 生活实践，降 低学习起点， 引发学 习动 机。 在具体 事例 中学习 相应 的知识 可以 帮助学 生理 解识别 与记 忆 10 分钟 40 分钟
致学环节 时间 数学调控 数师话动 学生活动 设计意图 分配 线细 01 从举例出发， 激发学习兴 趣 (I)地址总线AB(Ade8Bus) 用于传送单片机送出的地址信号，以 合作交流 便进行存储单元和0端口的选择， 通过图片展现单片机的总线 法 (2)数据总线DB(Data Bus 系统，使学生了解单片机的 用于在单片机与存储器之间成单片 地址总线、数据总线、控制 机与0端口之间传送数据，数据总线是 总线的含义、作用以及使用 双向的。 方法。 (3)控制总线CB(Control Bus) 举侧讲解 ALE:地址领存允许信号，输出。用作 法 片外存储器访问时，低字节地址铺存. 区：外部存储器访问允许信号，输 入。当EA为低电平时，不管是否有内部程 序存储器，具访门外部程序存储器。 PSE下：外部程序存储器读选通信 抽象的理 讲授法 号，输出。 生动具体化， N7元、N万：外部中断0、中断1，输 让学生在酒 入信号。 动中完成如 RD,丽：外都数据存储器读/写选通信 识的学习 号。 引导法 2外部扩展能力 (1)片外存储器的扩展脆力 由于片外数据存储器和程序存储器 的访问，使用不同的指令和挖制信号，因 此允许两者的地址重复。所以外部可扩展 通过目顾单片机存储器分 的数据存储器和程序存储器的最大容量 、P0P3口的使用方法来学 都是6dKB. 习单片机的外部扩展 (2)10口的扩展能力 MC3.51单片机有4个8位并行1O▣ 共32条。 在扩展数量不多且功能简单的/O 可学间交流讨论，解决问题 口时，常常采用镜存器或缓冲器：采用可 编程接口芯片米扩展/O口，可以完成复
2 教学环节 教学调控 教师活动 学生活动 设计意图 时间 分配 合作交流 法 举 例 讲 解 法 讲授法 引导法 （1）地址总线AB (Address Bus) 用于传送单片机送出的地址信号,以 便进行存储单元和I/O 端口的选择。 （2）数据总线DB (Data Bus) 用于在单片机与存储器之间或单片 机与I/O 端口之间传送数据。数据总线是 双向的。 （3）控制总线CB (Control Bus) ALE:地址锁存允许信号,输出。用作 片外存储器访问时,低字节地址锁存。 EA :外部存储器访问允许信号,输 入。当EA为低电平时,不管是否有内部程 序存储器,只访问外部程序存储器。 PSEN :外部程序存储器读选通信 号,输出。 INT0、INT1 :外部中断0、中断1,输 入信号。 RD 、WR :外部数据存储器读/ 写选通信 号。 2. 外部扩展能力 （1）片外存储器的扩展能力 由于片外数据存储器和程序存储器 的访问，使用不同的指令和控制信号，因 此允许两者的地址重复。所以外部可扩展 的数据存储器和程序存储器的最大容量 都是64 KB。 （2）I/O口的扩展能力 MCS-51单片机有4个8位并行I/O口 共32条。 在扩展数量不多且功能简单的I/ O 口时,常常采用锁存器或缓冲器;采用可 编程接口芯片来扩展I/ O口,可以完成复 通过图片展现单片机的总线 系统，使学生了解单片机的 地址总线、数据总线、控制 总线的含义、作用以及使用 方法。 通过回顾单片机存储器分 布、P0-P3 口的使用方法来学 习单片机的外部扩展 同学间交流讨论，解决问题 从举例出发， 激发学 习兴 趣 抽象的 原理 生动具体化， 让学生 在活 动中完 成知 识的学习
桑的接口功能，如扩晨并行VO口采用 8255、8155,扩展串行V0口采用8251，扩 展定时器/计数馨采用8253等。 扩展的/O口与外部数据存销器统 一编址.即把每一个V0端口当作一个片 外数据存储器单元，给它分配存储空问的 一个地址。原则上说，O口的扩展容量 最多可达64KB,但实际上并不需要这么 多。 活动二、存储器答展 1.程序存锦器扩展 (1)程序存储器种类 ①掩膜ROM 40分钟 ②PROM(可编程ROM) 3 EPROM（(可腰除PROM) EPROM芯片是目前最常用的芯片 之一. CEEPROM(电擦障EPROM) ⑤FlashROM(PEROM、快闪式 ROM 通过图示展现程序拓展芯片 图示与讨论 公 的引脚图、程序存储器类型 形结合，学生 Vee 以及使用方法 参与其中 6 45 e A 6 2716 410 1- 7 18 CE/PGI A 8 1 07 9 1 1 6 02 14 GND 12 1 09 (2)程序存储器扩展举例 ①EP限OM展 2716芯片介绍： 2716芯片的容量为2K×8位，芯片的 引脚图如下图所示。 通过举例是学生学会对程序 2716芯片的五种工作方式 拓展芯片的使用 工作方大在0M物的的 例1MCS-51单片机扩展一片2716 EPOM艺片，（线选法） 解：2716的容量为2K×8位，需要11 根地址线。由0口经地址锁存器输出低器
3 杂的接口功能,如扩展并行I/ O 口采用 8255、8155,扩展串行I/ O口采用8251,扩 展定时器/ 计数器采用8253等。 扩展的I/ O 口与外部数据存储器统 一编址,即把每一个I/ O端口当作一个片 外数据存储器单元,给它分配存储空间的 一个地址。原则上说,I/O 口的扩展容量 最多可达64 KB,但实际上并不需要这么 多。 活动二、存储器扩展 1. 程序存储器扩展 （1）程序存储器种类 ①掩膜ROM ②PROM（可编程ROM） ③EPROM（可擦除PROM） EPROM芯片是目前最常用的芯片 之一。 ④EEPROM（电擦除EPROM） ⑤FlashROM（PEROM、快闪式 ROM） （2）程序存储器扩展举例 ①EPROM扩展 2716芯片介绍： 2716芯片的容量为2K×8位，芯片的 引脚图如下图所示。 2716芯片的五种工作方式 例1 MCS-51单片机扩展一片2716 EPROM芯片。（线选法） 解：2716的容量为2K× 8位,需要11 根地址线。由P0口经地址锁存器输出低8 通过图示展现程序拓展芯片 的引脚图、程序存储器类型 以及使用方法 通过举例是学生学会对程序 拓展芯片的使用 图示与 讨论 形结合，学生 参与其中 40 分钟
位地址和P2口的P2.0~P22高3位共同 组成。地址镜存路选用74S373。扩展结 接图如图所示。 通过图示、茶例讲解如何拓 展单片机外部程序存储器 此处重点是 外部程序存 储墨与单片 机的链接方 AT 24 234567 20 A9 216A 2 wo 19 1 8 89 17 D1 4 GND 12 13 D3 例28051单片机扩展一片28F256 作为程序存储器。 解，F动ROM的扩展方法与 EEPROM的扩展方法相似，扩展连接图 如图所示。 此处重点是 2 数据存储器扩展 对拓展数据 (I)常用的SRAM艺片介绍 存储芯片容 常用SRAM芯片有6116(2K×8)和 量的计算以 通过举例讲解如何拓展单片 及与单片机 62648Kx8) 机外部数据存储器 的链接方法 (2)扩展方法 例39S51单片机扩展2KB片外数 据存储器：
4 位地址和P2口的P2. 0～P2. 2高3位共同 组成。地址锁存器选用74LS373。扩展链 接图如图所示。 例2 8031单片机扩展一片28F256 作为程序存储器。 解：FlashROM的扩展方法与 EEPROM的扩展方法相似，扩展连接图 如图所示。 2. 数据存储器扩展 （1）常用的SRAM芯片介绍 常用SRAM芯片有6116（2K×8）和 6264(8K×8) （2）扩展方法 例3 89S51单片机扩展2KB片外数 据存储器。 通过图示、举例讲解如何拓 展单片机外部程序存储器 通过举例讲解如何拓展单片 机外部数据存储器 此处重 点是 外部程 序存 储器与 单片 机的链 接方 法 此处重 点是 对拓展 数据 存储芯 片容 量的计 算以 及与单 片机 的链接方法
活动三、并行O口扩展 1.0接口电路顺述 (1)10接口电路的功能 ①实现地址译码， ②实现信息转换。 40分钟 图实现数据缓冲与镜存· ④实残通信喉络。 (2)1/0接口的组成 一个典型的O接口如图所示.其中 有数据端口，状态端口和控制瑞口，单片 机通过这些端口与外设之间进行信息传 送，通常将信息按各自的作用分成数据信 息，状志信息和控制信息三种。 2.简单O扩晨电路 (1)利用锁存器扩展输出接口 领存器741S37艺片介绍1 工作原理：使能璃石0时，如到 74LS377引群CK的脉冲信号的上升沿将 D0一D7引脚上出现的数据写入锁存器镇 存。使修端G=1或时钟信号CK=0时， 镜存器输出领存的内容。 此处重点是 利用对单片 机的设置来 通过通过图示学习单片机外 控制外部拓 e 74L5377 部接口拓展的方法，让学生 展楼口 清晰知识脉络 16 PO.T 0 子5 (2)利用三态缓冲器扩展输入接口 三右缓冲图74LS244艺片介绍： 内 7L244 5
5 活动三、 并行I/O口扩展 1. I/O 接口电路概述 （1）I/O 接口电路的功能 ①实现地址译码。 ②实现信息转换。 ③实现数据缓冲与锁存。 ④实现通信联络。 （2）I/O 接口的组成 一个典型的 I/O 接口如图所示。其中 有数据端口、状态端口和控制端口，单片 机通过这些端口与外设之间进行信息传 送。通常将信息按各自的作用分成数据信 息、状态信息和控制信息三种。 2. 简单 I/O 扩展电路 （1）利用锁存器扩展输出接口 锁存器 74LS377 芯片介绍： 工作原理 ： 使能端 G =0时,加到 74LS377引脚CK的脉冲信号的上升沿将 D0～D7引脚上出现的数据写入锁存器锁 存。使能端 G =1或时钟信号CK = 0 时, 锁存器输出锁存的内容。 （2）利用三态缓冲器扩展输入接口 三态缓冲器74LS244芯片介绍： 通过通过图示学习单片机外 部接口拓展的方法，让学生 清晰知识脉络 此处重 点是 利用对 单片 机的设 置来 控制外 部拓 展接口 40 分钟
例1用锁存缓冲卷745373扩展输 入接口，输入10个数据存入RAM 1000H一1009H单元. 通过举例让学生真正了解单 通过例愿学 2-2 片机系统拓展的使用方法。 会举一反三， 灵话应用 20分钟 蕉习 同学之何相互提出单片机外部程序存储拓展、外部数据拓展以及O口拓展的方法，要 求对方解容 总结评价 对外忽程序存储拓展、外部数据拓展以及O口拓展的相关知识进行测试，考核学生拿 10分钟 挥程度 作业 将外部程序荏储拓屉、外都数据括展以及O口拓展方法写在作业本上 单片机系统扩展与接口 活动一，概述 1,扩展系统总线结构 2,外部扩晨能力 板书设计 活动二、存储器扩展 1.程序存储器扩履 2,数据存储图扩晨 活动三，并行1O口扩展 1,O接口电路概述 2.简单O扩展电路 教学后记 装卷（军力
6 例1 用锁存缓冲器74LS373扩展输 入接口 , 输 入 10 个 数 据 存 入 RAM 1000H～1009H 单元。 通过举例让学生真正了解单 片机系统拓展的使用方法。 通过例 题学 会举一反三， 灵活应用 练习 总结评价 作业 同学之间相互提出单片机外部程序存储拓展、外部数据拓展以及 I/O 口拓展的方法，要 求对方解答 对外部程序存储拓展、外部数据拓展以及 I/O 口拓展的相关知识进行测试，考核学生掌 握程度 将外部程序存储拓展、外部数据拓展以及 I/O 口拓展方法写在作业本上 20 分钟 10 分钟 板书设计 单片机系统扩展与接口 活动一、概述 1. 扩展系统总线结构 2. 外部扩展能力 活动二、存储器扩展 1. 程序存储器扩展 2. 数据存储器扩展 活动三、并行 I/O 口扩展 1. I/O 接口电路概述 2. 简单 I/O 扩展电路 教学后记 教 检 （ 签 章 ）： 年 月 日