第9章-外设扩展

第九章51单片机外设扩展一、外部RAM扩展二、总线控制字符液晶1602三、外部键盘的扩展一、外部RAM扩展1、静态RAM存储芯片2、静态RAM总线3、静态RAM控制总线CE、CS、WE、OE为控制总线，它们的定义为：①CS（chipenable）：片选信号2，在读/写方式时为高电平。②CE（chipenable）：片选信号1，在读/写方式时为低电平。③WE（writeenable）：写允许信号，低电平有效。④OE（outputenable）：读出允许信号，低电平有效。4、电路设计方案（1）锁存器74373（2）地址总线和数据总线的连接（3）控制总线的连接方式（4）对外部RAM的寻址范围5、外部数据寻址指令（1）汇编语言指令对外部RAM单元只能使用间接寻址的方式，可以分别使用DPTR、R0或R1作间接寄存器，因此相应的指令有两组：①使用DPTR进行间接寻址MOVXA,@DPTRMOVX@DPTR,A因为DPTR是16位地址指针，因此该指令的寻址范围可达64K。②使用R0或R1进行间接寻址MOVXA,@R0或MOVXA,@R1MOVX@R0,A或MOVX@R1,A由于R0或R1是8位数据寄存器，因此指针的寻址范围为外部数据存储器的256单元。外部RAM数据传送指令与内部RAM数据传送比较，在指令助记符中增加了“X”，“X”是代表外部。当使用外部RAM传送指令：MOVX@DPTR,AMOVXA,@R0对外部存储器写入数据时，单片机的P3.6（WR）为0，WR同6264的WE相连，这样做间接对RAM实现了片选。当使用指令：MOVX@DPTR,AMOVX@R0,A读取外部RAM的数据时，单片机的P3.7（RD）置0，RD同6264的OE相连。同样在指令操作过程中，间接对外部设备实现了片选。（2）C语言实现对外部设备的存取方式C51对外部RAM的读取是非常简单的，Keil为我们提供了一个库文件“ABSACC.H”。在这个库文件里面有我们所需要的宏定义子程序，调用相应的子程序就可实现我们的目的。有6个宏定义子程序：CBYTE、DBYTE、XBYTE、CWORD、DWORD、XWORD这6个关键子程序又叫绝对存储区访问宏。利用它们，就可以方便的从不同程序段的特定地址获取数据，或者写入数据到特定地址之中。①XBYTE、XWORDXBYTE宏允许访问8051外部RAM区的单个字节。例如：unsignedcharrval；rval=XBYTE[0x0002];//读外部地址0x0002的单元数据XBYTE[0x002]=57;//将57传送到外部地址0x002的单元XWORD宏允许访问8051外部RAM区的单个字。例如：unsignedintral；rval=XWORD[0x0002];//读取外部地址0x0002、0x0003的数据XWORD[0x002]=0x2345;//将0x45传送到外部地址0x002，//将0x23传送到外部地部址0x003②DBYTE、DWORDDBYTE宏允许访问8051内部RAM区的单个字节。例如：unsignedcharrval；rval=XBYTE[0x02];//读内部RAM地址0x02的数据DBYTE[0x02]=57;//将57传送到内部RAM地址0x02的单元DWORD宏允许访问8051内部RAM区的单个字。例如：unsignedintral；rval=DWORD[0x02];//读取内部RAM地址0x02、0x03的数据DWORD[0x002]=0x2345;//将0x45传送到内部RAM地址0x02，将0x23传送到//内部RAM地址0x03③CBYTE、CWORDCBYTE宏允许访问8051程序（code）存储区的单个字节。例如：unsignedcharrval；rval=CBYTE[0x0002];//读程序存储器（code）地址0x0002的数据对程序存储器只能读取，不能写入。CWORD宏允许访问8051程序（code）存储区的每个字。例如：unsignedintral；rval=XWORD[0x0002];//读程序存储器（code）0x0002、0x0003的数据二、总线控制LCD方式（2）控制总线（3）总线控制LCD寻址范围（4）对LCD不同控制方式地址范围3、编程实现的方案（底层驱动）（1）宏定义地址范围（2）读状态子程序（忙碌查询）（3）写命令子程序（4）写数据子程序（5）汇编语言字符串输出子程序（基本运用）三、更多外设的扩展1、地址译码扩展2、各外设地址范围（1）外部RAM片选信号由于片选端OE为低电平触发，所以直接使用译码器输出端Y0提供片选信号即可。6264具有8k的存储容量，则对它的寻址地址范围为：0000H~1FFFH。（2）LCD1602片选信号RS、RW还是接到地址信号A0、A1，只不过片选信号ELCD的实现方式和上节所讲略有不同，LCD1602的E端为下降沿触发，常态为低电平。上节是电路由地址线A14直接供给，而译码器Y2输出为低电平片选，所以接入了一个由（与非门）组成的非门，再和单片机读写信号线WR、RD配合共同实现片选。电路中使用74373作为驱动芯片，而不用地址锁存的功能，因为地址锁存引脚LE已被接高电平。74373的输出端Q0~Q7接到单片机的数据总线，只有当OE端为低电平时，才能获取输入端D0~D7的信号，如果OE为高电平时，通道就会被阻塞。D0~D7的常态为高电平，因为它们接入了上拉电阻，如果某一按键被按下，则这一通道就会被拉低为低电平。如果此时单片机读取信号时，这个被拉低的位数，就会非常显眼。74138输出端Y2（线序为KEY_PORT1）和单片机读选通端RD共同接入或门（74LS32构成），即只有当两组信号都为低时，输出KEY_ADDR1才为低。因为对键盘的控制只有读取，所以用两组信号共同控制非常得当。键盘组1的寻址地址为：010xxxxxxxxxxxxxb。（3）键盘组1片选信号（4）键盘组2片选信号键盘组2和键盘组1的电路实现方式一模一样，只不过片选地址不同而已，键盘组2的寻址地址为：011xxxxxxxxxxxxxb。