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一、单片机并行外扩展系统- C% w9 s* N2 r: i2 b
1、单片机并行外扩展系统% u+ w" K2 d; m3 e- D! G4 }
外扩展是构建单片机系统的重要内容,有两类外扩展：; Z4 y9 ]7 c! |# ?
存储器扩展和I/O扩展；4 b3 s( ?5 y- T
有两种外扩展方法：并行扩展和串行扩展。
" e% j" k7 a" I* }% O
- ?; t+ ~/ r% w; T" k, n% b2、单片机并行扩展总线
) y5 J( J8 P! O8 x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。
9 `; K, n" Y, ^8 v2 B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 。4 ~/ h: v6 J2 K4 h. v
, g8 l+ V3 I G1 u8 Z0 S% d' p3 L
% B8 r# H9 l* v, r" r3、并行扩展总线组成
7 k% h) C$ l6 s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。
1 ^, a) u" ?+ I' b（1）地址总线) G% L- q7 c. e# L9 \
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。( ], w# J2 @8 L& W3 S! Z5 e1 N' ]
（2）数据总线 \ z* @0 @) [) f3 R
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。# ^+ E8 i2 }6 Y/ | ^& P
（3）控制总线; d% X( T( x9 k5 H
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。
J& [! ?! [/ L6 G总线结构可以提高系统的可靠性，增加系统的灵活性。8 V# w( g' @1 S/ F* P9 w) j: G& A! W! p
$ Y3 ?, `6 K6 w, G$ k- I
4、80C51单片机并行扩展总线
! C9 M6 V" |1 V' k4 I. {# @. C! a
% w$ z1 C3 E, m9 A+ b
（1）以P0口的8位口线充当低位地址线/数据线
* e4 f# e( }; T% t6 v* v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。
; W! V+ m: ` N! _0 q1 S0 W, `+ l0 s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。$ P3 ` `. I: p4 Z' S$ |
（2）以P2口的口线作高位地址线5 f: {1 k: {2 `+ F
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。+ L/ c1 w9 [; Z3 ~* d; m& X
（3）控制信号8 g$ @ I* l7 M) ]8 K% ~1 ]( |
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：
9 M6 ?( M0 L2 {1 ~! a2 N7 ^* C使用ALE作地址锁存的选通信号，以实现低8位地址锁存。8 R) ~, w. N. E# [+ D) h# D
以/PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。5 u1 c1 u# ~; X0 A& D
以/EA信号作为内外程序存储器的选择信号。 F* `# N0 u) i4 Y
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。: d" U d2 `5 g8 ~* M! }
6 v1 s: q7 d7 H% [7 n9 ?5 、并行扩展系统的I/O编址和芯片选取0 e$ k7 b( P, E& ^6 J( g
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。- G2 ]4 C" J; h. M4 i# I# g
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：" c3 Q* I' l2 z: _$ C
0 l$ ~$ e6 m9 ~& E( e# N
4 D4 k$ }, i, i0 P3 U" R7 i二、存储器分类$ L" n0 P- A8 e
1 、只读存储器
5 Z( O* {: p/ b Z" `" I（1） 掩膜只读存储器+ f( }* p z# O3 i3 L
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。
6 m9 ^: E8 h" k! q" [0 F4 D, D. i（2）可编程只读存储器（PROM）
3 M/ g: G9 }. a1 F7 w' ]. L# C; \PROM(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。
0 p5 p7 u$ l8 T8 c* n' T) H) p* l（3）可擦除可编程只读存储器（EPROM）, h! D5 [" r4 T6 `! x9 ]& q- o
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。4 e9 T8 p$ e0 E
（4）电擦除可编程只读存储器 i: j* J7 R9 [' D- u/ o5 o
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。& U+ z+ k" \% ?' t
（5） 闪速存储器（Flash ROM）
& i# M# d7 E- _: N ]' J5 S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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