2022年单片机及接口技术5.ppt

在单片机系统中，进行并行扩展是为了增加系统的功能和存储容量。这一过程涉及到对单片机总线的利用，尤其是地址总线、数据总线和控制总线的管理。本文主要讨论的是MCS-51单片机的并行扩展技术，特别是如何通过地址译码方法来实现存储器的扩展。 MCS-51单片机的并行扩展总线包括地址总线P2.0~P2.7、数据总线D0~D7以及控制信号如ALE（Address Latch Enable）、PSEN（Program Store Enable）和WR/RD等。ALE信号用于锁存地址总线中的低8位，PSEN信号则在读取外部程序存储器时起作用，而WR/RD信号控制数据的读写操作。 在扩展存储器时，地址锁存器如74LS373是关键组件。它的输入引脚D0~D7接收CPU的数据，输出引脚O0~O7向存储器提供地址，LE（Lock Enable）和OE（Output Enable）控制着地址的锁存和数据的输出。例如，使用74LS373进行地址锁存，当ALE有效时，可以将CPU的地址总线内容锁存到地址锁存器中，以便于后续的读写操作。 地址译码是解决多芯片选择问题的关键。例如，扩展一片2164（64K x 1）数据存储器，我们可以通过高位地址线的译码来确定各个存储器的片选信号。如果要求2164的地址范围为8000H~9FFFH，那么可以使用译码器如74LS138或74LS139进行译码。译码器的输出将作为存储器的片选信号，确保在任何时刻只有一个存储器被选中。例如，当P2.7和P2.6为00时，译码器的输出选择#0存储器，其地址范围为8000H~9FFFH。 线选法和译码法是两种常见的地址译码策略。线选法简单直接，但可能导致地址空间不连续；而译码法则可以产生连续的地址空间，适用于扩展多个存储器或I/O接口芯片。译码器如74LS139的每个输入可以产生4个不同的输出，因此可以用于选择4个存储器芯片。在实际应用中，根据系统需求和资源选择合适的译码方法。 MCS-51单片机的并行扩展涉及到了地址总线的锁存、译码和存储器的片选控制。通过有效的地址译码设计，我们可以有效地扩展单片机的存储容量，实现更复杂的功能，满足不同应用场景的需求。在设计过程中，要确保在任何时候只有一个芯片被选中，避免数据冲突，保证系统的稳定运行。