單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程項(xiàng)目五任務(wù)課件1

1、項(xiàng)目五 存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)1 并行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容 利用存儲(chǔ)器芯片6264設(shè)計(jì)一個(gè)外部RAM擴(kuò)展系統(tǒng)，并完成數(shù)據(jù)的存取。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解單片機(jī)三總線接口掌握并行存儲(chǔ)器芯片擴(kuò)展的接口電路設(shè)計(jì)了解讀寫外部RAM、外部ROM的信號(hào)時(shí)序鞏固C51中存儲(chǔ)類型和存儲(chǔ)區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系掌握C51中絕對(duì)地址的訪問方法。知 識(shí) 點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一 三總線接口及其擴(kuò)展性能知識(shí)點(diǎn)二 EPROM程序存儲(chǔ)器概述知識(shí)點(diǎn)三 單片EPROM程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)充知識(shí)點(diǎn)四 并行RAM的擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)五 C51的指針知識(shí)點(diǎn)六 C51中絕對(duì)地址的訪問知識(shí)點(diǎn)七 多片存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 單片機(jī)通過三總線結(jié)構(gòu)，即地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）、控制總線（CB

2、）,進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。知識(shí)點(diǎn)一 三總線接口及其擴(kuò)展性能1地址總線（AB） 地址總線用來傳送存儲(chǔ)單元或外部設(shè)備的地址。 AT89C51由P0口提供低8位地址線。由于P0口同時(shí)又作為數(shù)據(jù)口，地址數(shù)據(jù)是分時(shí)控制輸出，所以低8位地址必須用鎖存器鎖存。也就是在P0口加一個(gè)鎖存器，鎖存器的輸出就是低8位地址。鎖存器的鎖存控制信號(hào)由單片機(jī)ALE控制信號(hào)提供，在ALE下降沿將低8位地址鎖存。 地址總線高8位由P2口直接輸出。P0、P2口在作為地址總線使用時(shí)就不能再用作一般的I/O口，這在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)一定要注意。 地址總線的寬度是16位，其尋址范圍是216=64 KB，地址范圍是0000HFFFFH。知識(shí)點(diǎn)一 三總線

3、接口及其擴(kuò)展性能2數(shù)據(jù)總線（DB） 數(shù)據(jù)總線用來傳送數(shù)據(jù)和指令碼，AT89C51由P0口提供數(shù)據(jù)線，其寬度為8位。3控制總線（CB） 控制線用來傳送各種控制信息。AT89C51用于系統(tǒng)擴(kuò)展的控制線有/WR、/RD、/PSEN、ALE、/EA 。 /WR、/RD 信號(hào)用于擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫控制。 /PSEN用于擴(kuò)展片外程序存儲(chǔ)器的讀控制。 ALE的下降沿使P0口輸出的地址鎖存。 /EA用于選擇片內(nèi)或片外程序存儲(chǔ)器。/EA=0時(shí)，只訪問外部程序存儲(chǔ)器； /EA=1時(shí)，系統(tǒng)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始執(zhí)行程序。知識(shí)點(diǎn)一 三總線接口及其擴(kuò)展性能 目前程序和數(shù)據(jù)一般保存在單片機(jī)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

4、中，早期的單片機(jī)，如8031等，由于內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量小，而需要外部擴(kuò)展。 51系列單片機(jī)的地址線是A0-A15，共16根，因此最大外部擴(kuò)展范圍是64KB，程序存儲(chǔ)器一般采用EPROM進(jìn)行擴(kuò)展，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般采用RAM進(jìn)行擴(kuò)展。知識(shí)點(diǎn)二 EPROM程序存儲(chǔ)器概述EPROM 27C1627C512的芯片引腳配置圖知識(shí)點(diǎn)二 EPROM程序存儲(chǔ)器概述引腳功能： A0A15：地址線。 O0O7：數(shù)據(jù)線。 /CE：芯片片選端。低電平允許芯片工作，高電平時(shí)禁止工作。 /OE/Vpp：輸出使能信號(hào)/編程電壓。正常操作時(shí)，低電平允許輸出，通常與單片機(jī)的讀控制信號(hào)相連。編程方式下，此

5、引腳接編程電壓。 /PGM ：編程脈沖輸入端。知識(shí)點(diǎn)二 EPROM程序存儲(chǔ)器概述注意：（1）地址總線的連接 （2）數(shù)據(jù)總線的連接 （3）存儲(chǔ)器片選端的連接 （4）/OE端的連接知識(shí)點(diǎn)三 單片EPROM程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)充注意：（1）地址總線的連接 （2）數(shù)據(jù)總線的連接 （3）存儲(chǔ)器片選端的連接 （4）/OE、/WE端的連接知識(shí)點(diǎn)四 并行RAM的擴(kuò)展 片外RAM的讀寫由單片機(jī)的/RD（P3.7）和 /WR（P3.6）信號(hào)控制，而片外ROM的輸出允許/OE端由單片機(jī)的讀選通/PSEN信號(hào)控制。地址空間可以重疊。 下圖為片外擴(kuò)展64KB EPROM和32KB RAM系統(tǒng)。知識(shí)點(diǎn)四 并行RAM的擴(kuò)展 指針

6、是C語言中一種重要的數(shù)據(jù)類型，合理地使用指針，可以有效地表示數(shù)組等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接處理內(nèi)存地址。KEIL C51語言除了支持C語言中的一般指針外，還根據(jù)51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提供了一種新的指針數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)器指針。 KEIL C51支持一般指針和存儲(chǔ)器指針。知識(shí)點(diǎn)五 C51的指針1. 一般指針定義格式： 數(shù)據(jù)類型 *存儲(chǔ)區(qū)域 變量名； 其中，數(shù)據(jù)類型是指針指向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)類型，存儲(chǔ)區(qū)域是指針本身的存儲(chǔ)區(qū)域，缺省狀態(tài)下則按照編譯器指定的默認(rèn)區(qū)域存放。例1：long *ptr ; / 定義ptr為一個(gè)指向long型數(shù)據(jù)的指針，而ptr本身則依存儲(chǔ)模式存放例2： char *xdata Xptr

7、; / 定義Xptr為一個(gè)指向char型數(shù)據(jù)的指針，而Xptr本身則存放xdata區(qū)域中知識(shí)點(diǎn)五 C51的指針2. 存儲(chǔ)器指針 基于存儲(chǔ)器的指針在說明時(shí)即可以指定指針本身的存儲(chǔ)區(qū)域，也可以指定指針?biāo)赶蜃兞康拇鎯?chǔ)區(qū)域。存儲(chǔ)器指針的定義格式如下： 數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)區(qū)域1 *存儲(chǔ)區(qū)域2 變量名；其中：“存儲(chǔ)區(qū)域1”為指針?biāo)赶蜃兞康拇鎯?chǔ)區(qū)域； “存儲(chǔ)區(qū)域2”為指針本身的存儲(chǔ)區(qū)域。例1： char data * str;/ 定義str指向data區(qū)中的char型變量，其本身按默認(rèn)模式存放例2： int xdata * data pow; / 定義pow指向xdata區(qū)中的int型變量，本身存放在dat

8、a區(qū)中知識(shí)點(diǎn)五 C51的指針 KEIL C51語言允許在程序中指定變量存儲(chǔ)的絕對(duì)地址，常用的絕對(duì)地址的定義方法有三種：采用關(guān)鍵字“_at_”定義變量的絕對(duì)地址；采用存儲(chǔ)器指針指定變量的絕對(duì)地址；利用頭文件absacc.h中定義的宏來訪問絕對(duì)地址。知識(shí)點(diǎn)六 C51中絕對(duì)地址的訪問1. 采用關(guān)鍵字_at_ 格式：數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)區(qū)域 標(biāo)識(shí)符 _at_ 地址常數(shù)其中：“地址常數(shù)”為所定義變量的絕對(duì)地址，它必須位于有效的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。例1：int xdata FLAG _at_ 0 x8000; / 定義int型變量FLAG存儲(chǔ)在片外RAM中，首地址為0 x8000使用絕對(duì)變量時(shí)的注意點(diǎn) 絕對(duì)變量必須是全

9、局變量，即只能在函數(shù)外部定義； 絕對(duì)變量不能被初始化； 函數(shù)及bit型變量不能用“_at_”進(jìn)行絕對(duì)地址定位。知識(shí)點(diǎn)六 C51中絕對(duì)地址的訪問2. 采用存儲(chǔ)器指針 方法是先定義一個(gè)存儲(chǔ)器指針變量，然后對(duì)該變量賦以指定存儲(chǔ)區(qū)域的絕對(duì)地址值。例1：char xdata *cx_ptr; /定義指向片外RAM中char類型變量的指針char data *cd_ptr; /定義指向片內(nèi)RAM中char類型變量的指針cx_ptr = 0 x2000; /指針cx_ptr指向片外2000H單元cd_ptr = 0 x35; /指針cd_ptr指向片內(nèi)35H單元*cx_ptr = 0 xbb;/對(duì)片外200

10、0H單元賦值bbH*cd_ptr = 0 xaa; /對(duì)片外35H單元賦值aaH知識(shí)點(diǎn)六 C51中絕對(duì)地址的訪問3采用頭文件absacc.h中定義的宏 在Keil C51中，用“#include ”即可使用其中定義的宏來訪問不同存儲(chǔ)區(qū)域的絕對(duì)地址。包括CBYTE、DBYTE、PBYTE、XBYTE、CWORD、DWORD、PWORD、XWORD，分別對(duì)應(yīng)code、data、pdata、xdata區(qū)的字節(jié)、字變量。例1：XBYTE0 x0002=0 x01;/對(duì)外部RAM的0002H單元賦值為1知識(shí)點(diǎn)六 C51中絕對(duì)地址的訪問 不管是RAM還是ROM，多片存儲(chǔ)器的擴(kuò)展只需對(duì)片選進(jìn)行處理即可。常用

11、的是線選法和地址譯碼法。知識(shí)點(diǎn)七 多片存儲(chǔ)器的擴(kuò)展1線選法 例：27C16是2K字節(jié)的存儲(chǔ)器，所以它的地址線是A0A10，共11根，與16根地址線的AT89C51相連，還剩五根高位地址線。這五根高位地址線可以分別用來連接27C16的片選端。這樣最多可接五片27C16。每片都有自己的尋址范圍且地址不會(huì)重疊。如果不需要擴(kuò)展，多余的高位地址線也可以空著不連。知識(shí)點(diǎn)七 多片存儲(chǔ)器的擴(kuò)展2地址譯碼法 地址譯碼法只需在線選法的基礎(chǔ)上加譯碼器就可以了，例如利用74LS138擴(kuò)展存儲(chǔ)器芯片時(shí)，最多能接八個(gè)芯片的片選端。74LS138芯片引腳和真值表如下圖所示。知識(shí)點(diǎn)七 多片存儲(chǔ)器的擴(kuò)展例：采用27C16擴(kuò)展3片外部程序存儲(chǔ)器，畫出原理圖，寫出各芯片地址范圍。知