第八章 第八章 MCS-51MCS-51 单片机扩展技术单片机扩展技术

存储器及接口存储器： SRAM 6116 、 6264 、 62256 EEPROM 2826接口： Intel接口芯片 8255 、 8155 、 8251、 8259 、 8279 、 8253 A/D AD0809 D/A DAC0832 、 DA7533 、 DA7520、

DA7521 非 Intel接口

8-1 程序存储器的扩展 一、 MCS-51程序存储器扩展性能1 、空间范围： 0000H~FFFFH2 、程序存储器译码 : (1)全空间译码 (2)线译码3 、程序空间与数据空间共同使用的总线 地址总线 A15~A0、数据总线 D7~D0 控制总线 /PSEN 、 ALE

二、 8051 和 8751的扩展方法 /EA=0 外空间 /EA=1 PC<0FFFH PC>0FFFH

三、程序存储器 EPROM的扩展方法（ 1 ） EPROM基本扩展方法 选择 EPROM原则：选择1 片 EPROM 2716(2Kx8) 2732(4Kx8) 27010(1MB)

27020(2MB) 27040(4MB) 2764(8Kx8)

27128(16Kx8) 27256(16Kx8) 27512(64Kx8)

接法： 1 、利用译码器（ 74LS138 、 74LS139）

2 、利用线译法

EPROM的选择 （ 1 ）容量 （ 2 ）工作速度 （ 3 ）温度 （ 4 ）电源

EPROM扩展应注意问题：（ 1 ）根据应用系统要求、选择容量（ 2 ）注意工作温度、电压、工作速度等因素（ 3 ）注意锁存器（ 4 ）考虑 EPROM的兼容性

8-2 数据存储器的扩展 一、 MCS—51 数据存储器扩展性能 在 MCS—51 系列单片机中，片内数据存储器容量一般为 128—256 字节，当数据量较大时，就需在片外扩展 RAM 数据存储器，扩展容量最大可达 64K 字节。

二、 MCS—51 数据存储器扩展方法 单片机与数据存储器的连接方法和单片机与程序存储器的连接方法大致一样，即：地址线、数据线的连接与程序存储器的连法一样。 控制线的连接为：存储器读允许信号OE 与单片机 RD 相连，存储器写允许信号WE 与单片机 WR 相连， ALE 的连接与程序存储器相同。

• 访问片外数据存储器的指令有：

8-3 I ／ O 口的扩展 由于 MCS—51单片机的外部数据存储器RAM 和 I ／ O 口是统一编址的，因此，用户可以把外部 64K 字节的数据存储器 RAM空间的一部分作为扩展外部 I ／ O 口的地址空间。这样，单片机就可以像访问外部RAM 一样访问外部接口芯片，对其进行读写操作。

一、常用选址方法 为了唯一地选中外部某一存储单元 (I

／ O 接口芯片作为数据存储器的一部分 ) ，必须进行两种选择：首先是选择出该存储器芯片 ( 或 I ／ O 接口芯片 ) ，称为片选；其次是选择出该芯片的某一存储单元 ( 或 I／ O 接口芯片的寄存器 ) ，称为字选。常用的选址方法有线选法和地址译码法。

1 、线选法 若系统只扩展少量的外部 RAM 和 I ／ O 接口芯片，一般都采用线选法。所谓线选法就是把单独的地址线接到某一个外接芯片的片选端，只要这一位地址线为低电平，就选中该芯片。

2 ．全地址译码法 对于 RAM 和 I ／ O 容量较大的应用系统，当芯片所需的片选信号多于可利用的地址线时，可采用地址译码法。地址译码法用译码器对高位地址线进行译码，译出的信号作为片选信号，用低位地址线选择芯片的片内地址。

二、扩展并行口芯片 8255A

三、 8155可编程 I ／ O 口的扩展 Intel8155是一种多功能的可编程接口芯片，它具有 3 个可编程 I ／ O 端口 (A口和 B 口是 8 位， C 口是 6 位 ) ， 1 个可编程 14位定时计数器和 256字节的 RAM，能方便地进行 I ／ O 扩展和 RAM扩展。

8155的引脚功能• RESET：复位端、高电平有效。 • CE：片选信号线，低电平有效。 • AD0~AD7：三态地址数据总线。• IO ／ M ： RAM 和 I ／ O 口选择线。 IO ／ M ＝ 0 时，选中 8155的片内RAM ， AD7~AD0 为 RAM地址 (00H—FFH)； IO ／ M ＝ 1 时，选中 8155片内 3 个 I ／ O 口以及命令／状态寄存器和定时器／计数器。 AD7~AD0 为 I ／ O 口地址 。

8155的引脚功能RD：读信号，低电平有效。WR：写信号，低电平有效。ALE：地址锁存允许信号。PA7~PA0 ： A 口通用输入／输出线。PB7~PB0 ： B 口通用输入／输出线。PC5~PC0：可用编程的方法来决定 C 口作为通用输／输出线或作 A 口、 B 口数据传送的控制应答联络线。

8155的引脚功能TIMERIN ：定时器／计数器脉冲输入端。TIME OUT ：定时器／计数器矩形脉冲或方波输出端 ( 取决于工作方式 ) 。Vcc ： +5V 电源。Vss ：接地端。

命令／状态字的格式及功能• 8155的 I ／ O 口 工作方式选择 是通过对 8155 内部寄存器送 命令字来实现 的，命令寄存 器由 8 位锁存 器组成，只能 写入不能读出。

定时器／计数器 与控制字相反，状态字寄存器只能读出。8155内部的可编程定时器／计数器是一个14位的减法计数器，可用来定时或对外部事件计数。

四、 MCS—51单片机与 8155接口 RAM 字 节 地 址 ：

7E00H~7EFFH 命 令 ／ 状 态 寄 存 器 ：

7F00HA 口地址： 7F01H B 口地址： 7F02HC 口地址： 7F03H定 时 ／ 计 数 器 低 8 位 ：

7F04H定 时 ／ 计 数 器 高 8 位 ：

7F05H

五、应用举例1 、设计 MCS-51应用系统。要求： (1)程序存储器 16K；（ 2 ）数据存储器 8K；（ 3 ）扩展一片 8255；（ 4 ）指出各芯片所在空间及地址分布。

2 、设串行口上外接一个串行设备， MCS-51单片机与外设采用 9 位异步通讯方式。波特率为 2400， fosc =11.0592MHz。试编写串行输入程序。