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一、单片机并行外扩展系统
4 S3 g2 n5 x5 D1、单片机并行外扩展系统
- V8 H5 `1 A: S6 X) d! c" w外扩展是构建单片机系统的重要内容,有两类外扩展：
& @, k; F- ^( Z# C# [1 d存储器扩展和I/O扩展；
* t; f# y. [( K+ R, c3 \! I有两种外扩展方法：并行扩展和串行扩展。
/ E' u( s! y1 P) R! W! J( u, Z+ A2 F7 h# B, [! M
2、单片机并行扩展总线1 v4 Y2 e( g* j. @2 T
存储器扩展中包括程序存储器和数据存储器，其余所有扩展内容统称为I/O扩展。% k) J5 I4 A+ E% v% J8 {
由扩展系统结构图可知，扩展是通过系统总线进行的。所谓总线就是连接单片机各扩展部件的一组公共信号线，是系统共享的通路，通过总线把各扩展部件连接起来，以进行数据、地址和控制信号的传送 。2 n, E0 k$ y- I5 v: C
; E5 r- L# \3 E4 g9 _: |' d/ }" o; k, q* ~) y* H
3、并行扩展总线组成
& `& h6 c* w$ p1 p1 `1 L+ n1 z8 d并行扩展总线包括3各组成部分，即地址总线、数据总线和控制总线。* {/ O* Y! B! g: d/ N
（1）地址总线
+ {: S9 e T; l* |% K在地址总线（Address Bus，简写AB）上传送的是地址信号，用于外扩展存储单元和I/O端口的寻址。地址总线是单向的。3 Y4 v- _9 W. F& F1 `
（2）数据总线
8 [2 {/ Z' T5 Q4 K$ N数据总线（Data Bus，简写DB）用于传送数据、状态、指令和命令。数据总线的位数应与单片机字长一致。数据总线是双向的。
) g0 |( I3 G& H. v8 |% L- M（3）控制总线+ [1 C7 X. `9 p$ ^2 i
控制总线（Control Bus，简写CB）是一组控制信号线。一个控制信号的传送是单向的，但是由不同方向信号线组合的控制总线则应表示为双向。7 @1 z% [, u6 c* x2 s7 Y1 q: ]
总线结构可以提高系统的可靠性，增加系统的灵活性。' m7 `8 C; @5 ?
: k( y) e* w/ b2 N- j4、80C51单片机并行扩展总线1 V& I( t. J: G5 N
7 Y8 [' i5 `" _& k- X. D c: U: u; H
（1）以P0口的8位口线充当低位地址线/数据线$ O5 Y; S- S! D0 X0 ^- ^# w
地址线/数据线低位地址线是指低8位地址A7～A0，而数据线为D7～D0。: c5 |" w. H; }% `* w5 \
将地址与数据分离后，为保存分离出的地址，需另外增加一个8位锁存器，并以ALE作为锁存控制信号。
& R+ d; G0 y6 A z$ u: ~（2）以P2口的口线作高位地址线8 Q2 q9 z6 Y- m; @& t
P2口只作为高位地址线使用，加上P0口提供的低8位地址，就形成了完整的16位地址总线。使单片机外扩展的寻址范围达到64K单元。
/ [6 Z* f. D0 k( Y0 W) M5 ~( Y$ l V1 A（3）控制信号
& a: @( H# R% x5 ^8 g2 E, R除地址线和数据线外，系统扩展时还需要单片机提供一些控制信号线，这就是扩展系统的控制总线。这些控制信号包括：
( U6 r+ k! E3 v; `使用ALE作地址锁存的选通信号，以实现低8位地址锁存。6 H* D) }* I; z6 i- k
以/PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。! k7 [3 X" Z' @' p' m7 n
以/EA信号作为内外程序存储器的选择信号。* i! I' m1 Z5 O1 K. `: _
以/RD和/WR作为扩展数据存储器和I/O端口的读/写选通信号。
) j. r2 _$ x' z9 ?/ z4 i- e3 M6 D# r* C& G
5 、并行扩展系统的I/O编址和芯片选取9 r9 B1 m; c) [ ?4 I( P: S& x
数据线和控制信号线的连接比较简单，地址线的连接则比较复杂，地址线的连接涉及到I/O编址和芯片的选取问题。7 h |: Y7 y2 R
单片机的外扩展地址空间，与它的存储器系统有关。80C51单片机存储器系统与外扩展地址空间结构如下图所示：
2 D% \3 `' C' Q4 Y6 x) J- J6 l
" |" P/ V, R) H, _1 p% V
' R" n. ^: y4 W9 {0 P( F% f二、存储器分类4 t+ `- S4 \$ F* w, X' }& T
1 、只读存储器
5 {3 g% T( }% l5 b（1） 掩膜只读存储器
; N' c* D h* g) r掩膜只读存储器编程是由半导体制造厂家完成的，即在生产过程中实现编程。因编程过程是掩膜工艺，因此，称为掩膜ROM，或Mask ROM。# |& M& ~2 J q9 f; ^
（2）可编程只读存储器（PROM）
# i8 R2 a6 [9 G. `: IPROM(Programmable Read Only memory)芯片出厂时没有任何程序信息，其程序是在开发现场由用户写入的。但这种ROM芯片只能写入一次，其内容一旦写入就不能再进行修改。& _+ a) q, W" A
（3）可擦除可编程只读存储器（EPROM）% n7 ?3 J& A+ }) w
EPROM(Erasable Programmable ReadOnlyMemory)芯片的内容也由用户写入，但允许反复擦除重新写入。EPROM是用紫外线擦除。1 U5 w, M$ }8 M, N9 P
（4）电擦除可编程只读存储器. j- j/ \4 A, u: r; w/ L/ N- ]
E2PROM(Electrically Erasable ProgrammableReadOnly Memory)是一种用电信号编程也用电信号擦除的ROM芯片，它可以通过读/写操作进行逐个存储单元的读出和写入，读/写功能与RAM存储器相似，只是写入速度慢一些，但断电后却能保存信息。
: x- V7 E! O" Y7 Q3 ?（5） 闪速存储器（Flash ROM）) r4 p+ i5 a* _7 ^" P" C* E
闪速存储器全称为快闪可编程/擦除只读存储器，简称闪速存储器或FlashROM，也可简写为FPEROM(Flash Programmable andErasable Read Only Memory。
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发表于 2022-6-8 09:41
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