第七章MCS-51单片机的系统扩民 本章主要介绍51系列单片机系统扩展问 题,在本章中要研究较多的硬件方面及硬软 结合方面的问题,本章与第一章关系密切, 在学习本章内容之前,要先明确51系列单片 机本身的系统资源,可先复习一下前面几章 的有关单片机硬件组成方面的内容。 本章将介绍以下具体内容: 系统扩展的含义、单片机的地址总线和 数据总线、常见系统扩展电路举例
第七章 MCS-51 单片机的系统扩展 本章主要介绍51系列单片机系统扩展问 题，在本章中要研究较多的硬件方面及硬软 结合方面的问题，本章与第一章关系密切， 在学习本章内容之前，要先明确51系列单片 机本身的系统资源，可先复习一下前面几章 的有关单片机硬件组成方面的内容。 本章将介绍以下具体内容： 系统扩展的含义、单片机的地址总线和 数据总线、常见系统扩展电路举例
§7.0前言 1.系统扩展的含义 单片机中虽然已经集成了CPU、1/0口 定时器、中断系统、存储器等计算机的基本 部件(即系统资源),但是对—些较复杂应 用系统来说有时感到以上资源中的一种或几 种不够用,这就需要在单片机芯片外加相应 的芯片、电路,使得有关功能得以扩充,我 们称为系统扩展(即系统资源的扩充)
§7.0 前言 1.系统扩展的含义 单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、 定时器、中断系统、存储器等计算机的基本 部件（即系统资源），但是对一些较复杂应 用系统来说有时感到以上资源中的一种或几 种不够用，这就需要在单片机芯片外加相应 的芯片、电路，使得有关功能得以扩充，我 们称为系统扩展（即系统资源的扩充）
2.系统扩展分类—单一功能的扩展 综合功能的扩展 3.系统扩展需要解决的问题 单片机与相应芯片的接口电路连接(即 地址总线、数据总线、控制总线的连接)与 编程
2.系统扩展分类----单一功能的扩展 综合功能的扩展 3.系统扩展需要解决的问题---- 单片机与相应芯片的接口电路连接（即 地址总线、数据总线、控制总线的连接）与 编程
4.单片机的地址总线和数据总线 51系列单片机没有专用的对外地址总 线和数据总线,其PO口和P2口既是通用/0 口,同时P0口还是分时复用的双向数据总 线和低8位地址总线(一般需要加一级锁存 器),而P2口则是高8位地址总线
51系列单片机没有专用的对外地址总 线和数据总线，其P0口和P2口既是通用I/O 口，同时P0口还是分时复用的双向数据总 线和低8位地址总线（一般需要加一级锁存 器），而P2口则是高8位地址总线。 4.单片机的地址总线和数据总线
45常见系统扩展电路 (1)单一功能的系统扩展 存储器的扩展(程序存储器、数据存储 器、E2PROM) 外部中断源的扩展(简单门电路) 并行口的扩展(8155) (2)综合功能的扩展 外部RAM、定时器、并行口扩展(8155) 存储器、并行口、定时器扩展(多芯片)
（1）单一功能的系统扩展 存储器的扩展（程序存储器、数据存储 器、E 2PROM ） 外部中断源的扩展（简单门电路） 并行口的扩展（8155） （2）综合功能的扩展 外部RAM、定时器、并行口扩展（8155） 存储器、并行口、定时器扩展（多芯片） 5.常见系统扩展电路
§7.1存储器的扩展 711程序存储器的扩展 程序存储器的作用一存放程序代码或常 数表格 扩展时所用芯片 般用只读型存储器 芯片(可以是 EPROM、E2PROM、 FLASH芯片 等)。 扩展电路连接一—用EPR0M2764扩展程 序存储器。 存储器地址分析-一究竟单片机输出什么 地址值时,可以指向存储器中的某一单元
.程序存储器的作用----存放程序代码或常 数表格 .扩展时所用芯片----一般用只读型存储器 芯片（可以是EPROM、E 2PROM、 FLASH芯片 等）。 .扩展电路连接 ---- 用EPROM 2764扩展程 序存储器。 .存储器地址分析----究竟单片机输出什么 地址值时，可以指向存储器中的某一单元。 §7.1 存储器的扩展 7.1.1 程序存储器的扩展
扩展时所用芯片1 2764----8K EPROM cc 2764引脚功能 A12 PGM A7 N C A0~A12地址线 A6 a8 CE A5 A9 选片 A4 A11 OE 读A3 OE 2764 PGM编程脉冲 A2 A10 输入 Al CE D0~D7数据线 AO D7 vp编程电源D0 D6 D1 D5 D2 D4 GND D3
2764----8K EPROM 2764引脚功能 A0~A12 地址线 CE 选片 OE 读 D0~D7 数据线 VPP A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND Vcc PGM N.C A8 A9 A11 OE A10 CE D7 D6 D5 D4 D3 2764 .扩展时所用芯片1 编程脉冲 输入 PGM Vpp 编程电源
.扩展时所用芯片2 +5V ND 373引脚功能 D7 741373Q7 D0~D6数据输入 D6 D5 输出允许 D4 QQ 54 D3 G 使能端 03 D2 02 00Q7数据输出D1 Q1 DO 00 当E=0,G=1时, G 输出Q=输入D(透明); 当E=0,G=0时, 输出Q端不变(锁存) 当E=0,输出高阻态
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 G 74LS373 +5V GND E Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 .扩展时所用芯片2 373引脚功能 D0~D6 数据输入 E 输出允许 G Q0~Q7 数据输出 使能端 当E=0，G=1时， 输出Q=输入D(透明)； 当E=0，G=0时， 输出Q端不变（锁存） 当E=0，输出高阻态
扩展电路连接 P2.0 A7 74LS 2764 373 a8 D7G Q7 AO 单片机 8031 A12 O7 CE ALE PSEN 8031 图7-4扩展电路 2764 数据总线的连接: P0.0-P0.7(数据总线)一 -00-07 地址总线的连接: P0.0-P0.7(地址总线低8位) 经过锁存器373 A0-A7 P2.0-P2.4(地址总线高8位中的5位) A8-A12 控制总线的连接: PSEN(程序存储器允许,即读指令) OE ALE(地址锁存允许 接373的使能端G
.扩展电路连接 图7-4 扩展电路 单片机 8031 P2.0 : . A8 . . . ALE PSEN 74LS 373 G 2764 A7 . . A0 O0 . . O7 P0.0 : P0.7 OE CE Q0 . . Q7 D0 . . D7 8031 2764 数据总线的连接： P0.0-P0.7（数据总线）--------------------------------------O0-O7 地址总线的连接： P0.0-P0.7（地址总线低8位）-------------------------------- A0-A7 P2.0-P2.4（地址总线高8位中的5位）------------------------- A8-A12 控制总线的连接： PSEN（程序存储器允许，即读指令） -------------------------- OE ALE（地址锁存允许）--------------------------------接373的使能端G 经过锁存器373 A12 P2.4
个机器周期 ALE PSEN P2 地址A8~A15 地址A8~A15 0珍令吗珍指令吗珍 A0~A7 A0~A7 图7-2从外存取指令时序图
一个机器周期 ALE PSEN P2 P0 地址A8~A15 地址A8~A15 A0~A7 A0~A7 指令码 指令码 图7-2 从外存取指令时序图