單片機(jī)并行擴(kuò)展
并行擴(kuò)展是指單片機(jī)與外圍設(shè)備之間采用并行接口的連接方式,數(shù)據(jù)傳輸采用并行傳送方式。并行擴(kuò)展方式一般采用總線并行擴(kuò)展,即數(shù)據(jù)傳送由數(shù)據(jù)總線完成,地址總線負(fù)責(zé)外圍設(shè)備的尋址,而傳輸過程中的傳輸控制,諸如讀、寫操作等,則由控制總線來完成。與串行擴(kuò)展相比,并行擴(kuò)展的數(shù)據(jù)傳輸速度較快,但擴(kuò)展電路較復(fù)雜。
1. 總線的概述<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />
總線是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,各部件之間傳輸信息的通路,為CPU和其他部件之間提供數(shù)據(jù)、地址以及控制信息。按總線所在位置可分:內(nèi)部總線和外部總線,前者是指CPU系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間的通路,后者指CPU系統(tǒng)和其外圍單元之間的通路,通常所說總線是指外部總線。按通路上傳輸?shù)男畔⒖煞郑簲?shù)據(jù)總線(DB,Data Bus)、地址總線(AB,Address Bus)和控制總線(CB,Control Bus)。
2.并行擴(kuò)展總統(tǒng)組成
80C51系列總線型單片機(jī)中,由P0口做地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口;P2口做地址線的高八位;P3口的<?XML:NAMESPACE PREFIX = V />
(1)地址總線A0~A15
地址總線的高8位由P2口提供的,低8位由P0口提供。在訪問外部存儲器時,由地址鎖存信號ALE的下降沿把P0口的低8位以及P2口的高8位鎖存至地址鎖存器中,從而構(gòu)成系統(tǒng)的16位地址總線。
實際應(yīng)用系統(tǒng)中高位地址線并不固定為8位,需要用幾位就從P2口中引出幾條線。
(2)數(shù)據(jù)總線D0~D7
數(shù)據(jù)總線由P0口提供,因為P0口既用作地址線,又用作數(shù)據(jù)線(分時使用),因此,需要加一個8位鎖存器。在實際應(yīng)用時,先把低8位地址送鎖存器暫存,然后再由地址鎖存器給系統(tǒng)提供低8位地址,而把P0口作為數(shù)據(jù)線使用。
在讀信號 與寫信號 有效時,P0口上出現(xiàn)的為數(shù)據(jù)信息。
(3)控制總線
系統(tǒng)控制總線共12根,即P3口的第二功能再加上RESET、 、ALE和 。實際應(yīng)用中的常用控制信號如下:
①使用ALE作為地址鎖存的選通信號,以實現(xiàn)低8位地址的鎖存。
②以 信號作為擴(kuò)展程序存儲器的讀選通信號。
③以 信號作為內(nèi)、外程序存儲器的選擇信號。
④以 和 作為擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器和I/O端口的讀、寫選通信號。執(zhí)行MOVX指令時,這兩個信號分別自動有效。
并行總線擴(kuò)展的主要問題是總線連接電路設(shè)計、器件的選擇以及器件內(nèi)部的尋址等。
并行總線擴(kuò)展時,其所有的外圍擴(kuò)展設(shè)備的并行總線引腳都連到相同的數(shù)據(jù)總線(DB)、地址總線(AB)以及公共的控制總線 、 上。其中數(shù)據(jù)總線為三態(tài)口,在不傳送數(shù)據(jù)時為高阻態(tài)?偩分時對不同的外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
3. 總線擴(kuò)展的方法
總線連接方式的重點在于外圍設(shè)備片選信號的產(chǎn)生。該信號主要由以下兩種方法產(chǎn)生。
(1)線選法:用所需的低位地址線進(jìn)行片外存儲單元I/O端口尋址,余下的高位地址線輸出各芯片的片選信號。
(2)譯碼法:該方法需要用到譯碼器。采用譯碼法時,仍由低位地址線作片外尋址,而高位地址線用于譯碼器的輸入,譯碼器的輸出信號作各芯片的選通信號。
編輯:admin 最后修改時間:2018-05-08