職業(yè)技術(shù)學(xué)院-單片機(jī)教學(xué)資源課件

1、程序存儲器ROM的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器RAM的擴(kuò)展并行I/O口的擴(kuò)展第章單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 本章內(nèi)容Single Chip puter1實(shí)訓(xùn)目的(1) 掌握擴(kuò)展片外RAM的方法及使用。(2) 熟悉8155可編程接口芯片的內(nèi)部組成。(3) 掌握8155初始化的方法及I/O口的使用。(4) 了解8155內(nèi)部定時(shí)器和RAM的編程使用。(5) 認(rèn)識片外RAM及8155相關(guān)地址的確定。實(shí)訓(xùn)6 片外RAM對信號燈的控制及可編程I/O口的應(yīng)用 2實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備：單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、微機(jī)。實(shí)訓(xùn)器件：組合教具。3實(shí)訓(xùn)程序參考程序1：對片外RAM寫入數(shù)據(jù)并輸出，控制P1口的亮滅狀態(tài)。 ORG 0000H MOV DPT

2、R,#1000H ；指向片外RAM的首地址 MOV A,#0FEH ；設(shè)置第一個(gè)要送入的數(shù)據(jù) MOV R1,#08H ；設(shè)循環(huán)次數(shù)WRITE: MOVX DPTR,A ；向RAM中寫入數(shù)據(jù) INC DPTR ；片外RAM地址加1 CLR CY RL A ；更新數(shù)據(jù) DJNZ R1,WRITE ；8次未送完，繼續(xù)寫入，否則順序執(zhí)行下一條指令 MOV R1,#08H ；再次設(shè)置循環(huán)次數(shù)START: MOV DPTR,#1000H ；指向第一個(gè)數(shù)據(jù)單元1000HREAD: MOVX A,DPTR ；讀出數(shù)據(jù)到A累加器 MOV P1,A ；送P1口點(diǎn)亮發(fā)光二極管 LCALL DELAY ；延時(shí)一段時(shí)間

3、 INC DPTR ；更新地址 DJNZ R1,READ ；連續(xù)讀出8個(gè)數(shù)據(jù)，送P1口顯示 SJMP START ；8個(gè)數(shù)據(jù)讀完，繼續(xù)從第一個(gè)數(shù)據(jù)單元開始。END注:延時(shí)子程序參見第4章。參考程序2：對8155初始化，使I/O口控制LED的顯示情況。 ORG 0000H MOV DPTR，#4400H ；指向8155命令寄存器 MOV A，#03H MOVX DPTR,A ；寫入控制字。A口、B口為輸出，C口為輸入。 INC DPTR ；指向8155A口 MOV A，#00H MOVX DPTR，A ；向A口寫入00H，輸出選中所有8個(gè)LED。 INC DPTR ；指向8155B口 MOV A

4、，#OFFH MOVX DPTR，A ；向B口寫入某個(gè)字型碼，輸出點(diǎn)亮8個(gè)LED。 SJMP $ END4. 實(shí)訓(xùn)分析與總結(jié) 分析參考程序2，我們注意到，對擴(kuò)展I/O口芯片8155的寫操作也是MOVX DPTR，A，與片外RAM的使用方法相同，讀操作也是一樣，因此這就要求片外RAM和擴(kuò)展I/O口的地址不能沖突，在擴(kuò)展連接時(shí)，二者要統(tǒng)一考慮，統(tǒng)一編址。 在實(shí)際應(yīng)用中，不僅要擴(kuò)展RAM和I/O口，當(dāng)單片機(jī)內(nèi)部用于存放程序、表格的程序存儲器容量不夠時(shí)，也需要擴(kuò)展。對這三者的擴(kuò)展方法、常用芯片和使用方法是本章重點(diǎn)討論的內(nèi)容。 問題的提出在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,往往出現(xiàn)RAM, ROM或者I/O口不夠

5、的情況，怎么辦？ROM的擴(kuò)展 RAM的擴(kuò)展并行I/O口的擴(kuò)展6.1 程序存儲器ROM的擴(kuò)展8051有片內(nèi)ROM的容量：4K片外最大可擴(kuò)展64K ROM。有關(guān)的管腳：EA片內(nèi)資源 可用來擴(kuò)展的存儲器芯片：EPROM：2716（2K*8），2732，2764，27256等EEPROM：2816 （2K*8） ，2864，28128等還要用到鎖存器芯片：例74LS373。EPROM擴(kuò)展實(shí)例-在8031單片機(jī)上擴(kuò)展4KB EPROM.D7 Q7 373D0 Q0 G控制線A11A8A7A0 2732O7O0OE CEP2.3P2.0P0.7 8031 P0.0ALEPSEN12根地址線8根數(shù)據(jù)線讀外部

6、程序存儲器時(shí)序ALEPSEN注意：上述時(shí)序是在取指令過程中自動產(chǎn)生 一個(gè)機(jī)器周期送地址取出指令地址范圍的確定取決于CE（片選）和地址線的接法，本例中CE接地。請確定地址范圍（教材P141）試根據(jù)電路圖，確定其中EPROM的地址范圍。注意：實(shí)訓(xùn)電路中CE的連接，當(dāng)同時(shí)擴(kuò)展多片ROM時(shí)，可采用譯碼法或線選法來分別選中芯片，每個(gè)芯片分配的地址范圍不同。6.2 數(shù)據(jù)存儲器RAM的擴(kuò)展8031片內(nèi)RAM的容量：128B片外最大可擴(kuò)展64K RAM。片內(nèi)資源可用來擴(kuò)展的存儲器芯片：SRAM 6116，6264，62256等 也要用到鎖存器芯片：例74LS373。認(rèn)識芯片實(shí)訓(xùn)電路圖舉一反三RAM的擴(kuò)展626

7、4RAM的地址范圍可與2764ROM的相同因?yàn)椴煌闹噶钤L問將產(chǎn)生不同的控制信號ROM：MOVC指令及取指令操作 有效， 、 無效RAM：MOVX 無效， / 有效 MOVX A，DPTR; 讀操作，產(chǎn)生 低電平信號 MOVX DPTR , A; 寫操作，產(chǎn)生 低電平信號 試確定圖中的EEPROM芯片2864是作為程序存儲器還是數(shù)據(jù)存儲器使用？看控制線 讀/寫外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)序PSEN一個(gè)機(jī)器周期ALE一個(gè)機(jī)器周期RD/WR訪問ROM，取出MOVX指令訪問RAM讀/寫數(shù)據(jù)送地址注意：上述紅色線時(shí)序是在執(zhí)行MOVX 指令情況下6.3 并行I/O口的擴(kuò)展 常用的擴(kuò)展方法有： 簡單的I/O口擴(kuò)展可編

8、程I/O口芯片利用串行口擴(kuò)展并行口51單片機(jī)有4組并口P0-P3，為什么還要擴(kuò)展I/O口？擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX訪問控制總線RD/WR擴(kuò)展I/O口與外部RAM統(tǒng)一編址使用同樣的指令MOVX

9、訪問控制總線RD/WR簡單I/O口擴(kuò)展用并行口擴(kuò)展I/O口 選擇TTL電路或MOS電路即能組成簡單的擴(kuò)展I/O口。如：用8位三態(tài)緩沖器74LS244可擴(kuò)展輸入口； 用8D鎖存器74LS273、74LS373、74LS377 等可組成輸出口。簡單I/O擴(kuò)展接口口地址的確定及編程應(yīng)用因?yàn)?4LS273和74LS244都是在P2.0為0時(shí)被選通,所以二者地址都可以為FEFFH。兩個(gè)芯片的地址雖然相同,但可以通過讀寫操作來區(qū)別編程應(yīng)用如下：MOV DPTR，#0FEFFH ；指向口地址MOVX A，DPTR ;指向74LS244讀入數(shù)據(jù)，檢測按鍵MOVX DPTR，A ；指向74LS273輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)

10、動LEDSJMP $ 可編程I/0芯片的使用可編程I/O芯片是指芯片功能可由指令來確定，即需要對其編程。常用的I/O口芯片有8255和8155。8155的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能在8155內(nèi)部具有：（1）256字節(jié)的靜態(tài)RAM（2）三個(gè)通用的輸入/輸出口（3）一個(gè)14位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器（4）地址鎖存器和數(shù)據(jù)總線MCS-51單片機(jī)與8155的接口與操作做片外RAM使用： CE=0, IO/M=0做擴(kuò)展I/O口使用：CE=0, IO/M=1片內(nèi)RAM0000H00FFH命令/狀態(tài)寄存器:0400HPA:0401HPB:0402HPC:0403H設(shè)置8155工作方式TM2 TM1 IEB IEA PC2

11、PC1 PB PA控制字（只寫不讀）PB PA（A/B口方式）：0輸入，1輸出PC2 PC100 方式1：A、B口基本I/O,C口輸入11 方式2：A、B口基本I/O,C口輸出01 方式3：A口選通I/O, B口基本I/O10 方式4：A、B口選通I/OIEB IEA（A/B口中斷）：0禁止中斷，1允許中斷TM2 TM1 00：空操作 01：停止計(jì)數(shù) 10：計(jì)滿后停止 11：開始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器方式設(shè)置8155工作方式示例 在實(shí)訓(xùn)電路板中，擴(kuò)展了8155用于連接8個(gè)LED顯示和鍵盤為此需設(shè)置A、B口為基本輸出方式，C口為基本輸入方式。設(shè)置方法：MOV DPTR，#CWR ；設(shè)CWR為命令寄存器的地址。MOV A，#03H ；A、B口為基本輸出方式，C口 ；為基本輸入方式MOVX DPTR,A ；寫控制字NOTE：在使用8155前必須設(shè)置好工作方式，否則將無法正常工作。P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000000000000000000000