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一、单片机并行外扩展系统% B G5 n; C# I# y' d. N7 T; z
1、单片机并行外扩展系统/ b, J8 G. e/ U4 W* |3 V# j6 c
外扩展是构建单片机系统的重要内容,有两类外扩展：: V, c1 v( |3 |) g: k4 Q
存储器扩展和I/O扩展；
+ T S7 f! h! C0 q+ A有两种外扩展方法：并行扩展和串行扩展。- u1 x" r" M2 Y. J% u
' s( a4 R9 J6 Z1 p* W7 t+ M2、单片机并行扩展总线
E4 R7 Y1 Y- a) U1 q9 v8 C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。
5 X( J' z" `0 a1 l0 l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 。6 D5 {* r: [) S _- O. l$ V0 D
; g% g- Y/ W! j8 E# t! o; D5 M
/ _- p8 e$ H a4 f4 X1 L, i3、并行扩展总线组成
7 t. M7 V2 q$ I6 F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。8 g& r2 @) d4 A2 f, s% m
（1）地址总线- y$ Z8 @0 P7 v' F
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。
* P2 d$ ]9 J( y! s* o4 l6 J（2）数据总线) n. F* Q( g0 \) [2 W z
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。
- w( _# z+ n/ y: x& ]7 X* R* J（3）控制总线. m1 x, @/ D+ G
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。
* C3 z/ g% B+ B9 l8 E总线结构可以提高系统的可靠性，增加系统的灵活性。
. v3 i/ d3 \5 A x; Z, p7 n0 `% Q9 [0 Y2 Z I
4、80C51单片机并行扩展总线- c- Z) O# c# k" | E( j* L7 }
$ [4 Y5 u5 W- @0 w) k+ y! G
（1）以P0口的8位口线充当低位地址线/数据线, M0 G5 G6 Q3 k+ U& ^' T
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。
& p2 b+ n9 x( E2 F7 a, p* f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。& [: o3 l/ I) t
（2）以P2口的口线作高位地址线! V) [9 P. ^5 u4 ]; U1 U( q
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。$ p) R7 Q6 ~- ]0 ^$ V
（3）控制信号
( i' I" q$ E R) N, h2 L* c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：
' d5 v) A# L3 X0 F$ d( f4 `使用ALE作地址锁存的选通信号，以实现低8位地址锁存。
5 j$ P7 t( @& i- z以/PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。
: `) K; z( H R以/EA信号作为内外程序存储器的选择信号。, B* ]3 j5 r+ J+ i. Y0 _$ }
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。: f* [2 |0 z: m- _3 d$ {7 {. r
8 _3 e2 ?1 d% C5 C) B/ _
5 、并行扩展系统的I/O编址和芯片选取. [4 ^. A5 |6 Y# Y2 A. I# ]$ [, b2 M
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。2 T& P! S F0 i' g+ K) K
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 m4 d& J, o2 N7 ?5 ~- j- O
; M' A* C" A3 j8 N- V. h
4 g: A" y' L( T' p H3 A( X9 I3 v二、存储器分类/ e0 E4 S- Z7 H6 J5 `5 {! O! G& \/ V* R
1 、只读存储器' B6 k+ ~- o$ U2 J+ L( q
（1） 掩膜只读存储器' D$ n# Y/ l8 J) ?9 Z5 c) {: T" h
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。7 M% t8 n6 b1 T% D. O
（2）可编程只读存储器（PROM）( I5 W8 n9 f# ?, z5 V8 y" M
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。
& a0 H$ N( @1 x) [（3）可擦除可编程只读存储器（EPROM）: @: | P4 F5 h+ k
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。2 O3 J$ N$ k: ^. y& u/ ]
（4）电擦除可编程只读存储器 p! ?& L2 _" e
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。
0 U: r6 I8 q2 }3 q: W% Y（5） 闪速存储器（Flash ROM）
- G- l m( c" {. j4 A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。
2 G5 C. Z* I- I& C$ Y9 h
$ x1 I) Q9 J; H9 d) {, Q+ A; l7 g) x$ z$ z! e7 l
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发表于 2022-6-8 09:41
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