《單片機(jī)原理及應(yīng)用教程》第8章mcs51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展

《單片機(jī)原理及應(yīng)用教程》第8章mcs51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展匯報(bào)人：202X-01-04CATALOGUE目錄MCS51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展概述MCS51單片機(jī)的內(nèi)部資源擴(kuò)展MCS51單片機(jī)的外部資源擴(kuò)展MCS51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)擴(kuò)展MCS51單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展MCS51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展概述01CATALOGUE什么是系統(tǒng)擴(kuò)展系統(tǒng)擴(kuò)展是指通過(guò)增加外部硬件設(shè)備和軟件編程，來(lái)增強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)的功能和性能。它通常涉及到對(duì)單片機(jī)的輸入/輸出端口、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等資源的擴(kuò)展或外設(shè)的添加。滿足應(yīng)用需求根據(jù)具體應(yīng)用需求，通過(guò)系統(tǒng)擴(kuò)展可以增加單片機(jī)的功能，提高系統(tǒng)的整體性能。擴(kuò)展存儲(chǔ)容量通過(guò)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，可以增加程序的存儲(chǔ)空間或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。增強(qiáng)接口能力擴(kuò)展外部接口可以增加單片機(jī)的通信能力，實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備或系統(tǒng)的連接與交互。提高執(zhí)行速度通過(guò)擴(kuò)展高速存儲(chǔ)器和高速接口，可以提高程序的執(zhí)行速度和數(shù)據(jù)傳輸速度。系統(tǒng)擴(kuò)展的目的和意義使用外部程序存儲(chǔ)器芯片，如EPROM、EEPROM或FlashMemory等，以增加程序存儲(chǔ)空間。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展使用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片，如RAM、SRAM或DRAM等，以增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展使用各種接口芯片，如I2C、SPI、UART等，實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備或系統(tǒng)的通信。接口擴(kuò)展使用外部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片，以增加定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的數(shù)量和性能。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展系統(tǒng)擴(kuò)展的常用方法MCS51單片機(jī)的內(nèi)部資源擴(kuò)展02CATALOGUE內(nèi)部資源擴(kuò)展概述01MCS51單片機(jī)內(nèi)部資源有限，需要通過(guò)外部擴(kuò)展來(lái)滿足更復(fù)雜的應(yīng)用需求。02內(nèi)部資源擴(kuò)展包括對(duì)存儲(chǔ)器、I/O端口、定時(shí)器、串行通信接口等的擴(kuò)展。擴(kuò)展后可以增強(qiáng)單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力、控制能力和通信能力。03外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展通過(guò)外部RAM芯片或EPROM/EEPROM芯片擴(kuò)展存儲(chǔ)空間。I/O端口擴(kuò)展使用I/O端口擴(kuò)展芯片如8255、8155等，增加I/O端口的數(shù)量和類型。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展芯片如8253、8254等，增加定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的數(shù)量和性能。串行通信接口擴(kuò)展使用串行通信接口擴(kuò)展芯片如MAX232、MAX485等，實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信或與PC機(jī)通信。內(nèi)部資源擴(kuò)展的方法使用外部RAM芯片擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。使用8253芯片擴(kuò)展定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)高精度定時(shí)和計(jì)數(shù)。內(nèi)部資源擴(kuò)展的實(shí)例使用8255芯片擴(kuò)展I/O端口，實(shí)現(xiàn)多路輸入輸出控制。使用MAX232芯片擴(kuò)展串行通信接口，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信和控制。MCS51單片機(jī)的外部資源擴(kuò)展03CATALOGUE03擴(kuò)展外部資源可以彌補(bǔ)單片機(jī)內(nèi)部資源的不足，提高系統(tǒng)的性能和功能。01外部資源擴(kuò)展是為了滿足單片機(jī)系統(tǒng)的功能需求，通過(guò)擴(kuò)展外部設(shè)備、存儲(chǔ)器或其他接口來(lái)增強(qiáng)單片機(jī)的功能。02MCS51單片機(jī)是一種常用的8位微控制器，具有豐富的內(nèi)部資源，但有時(shí)仍需要擴(kuò)展外部資源以滿足特定應(yīng)用需求。外部資源擴(kuò)展概述通過(guò)擴(kuò)展地址總線和數(shù)據(jù)總線，可以連接更多的存儲(chǔ)器和I/O接口設(shè)備。地址總線和數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展存儲(chǔ)器擴(kuò)展I/O接口擴(kuò)展定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展通過(guò)擴(kuò)展外部RAM、ROM或Flash存儲(chǔ)器，可以增加系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量。通過(guò)擴(kuò)展I/O接口芯片，可以實(shí)現(xiàn)更多的輸入輸出功能。通過(guò)擴(kuò)展定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，可以增加系統(tǒng)的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。外部資源擴(kuò)展的方法串行通信接口擴(kuò)展使用MAX232芯片擴(kuò)展串行通信接口，實(shí)現(xiàn)與PC或其他設(shè)備的通信。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展使用8253可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片擴(kuò)展定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)更精確的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。并行I/O接口擴(kuò)展使用8255可編程并行I/O接口芯片擴(kuò)展并行I/O接口，實(shí)現(xiàn)更多的輸入輸出功能。外部RAM擴(kuò)展使用2016靜態(tài)RAM芯片擴(kuò)展外部RAM，實(shí)現(xiàn)更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。外部資源擴(kuò)展的實(shí)例MCS51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)擴(kuò)展04CATALOGUE010203MCS51單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器有限，難以滿足復(fù)雜程序和大數(shù)據(jù)處理的需求。系統(tǒng)擴(kuò)展是為了增加存儲(chǔ)空間，提高程序的運(yùn)行效率和數(shù)據(jù)處理能力。擴(kuò)展方式包括外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展和內(nèi)部存儲(chǔ)器擴(kuò)展。存儲(chǔ)器系統(tǒng)擴(kuò)展概述外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展通過(guò)外部接口與外部存儲(chǔ)器相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。內(nèi)部存儲(chǔ)器擴(kuò)展利用特殊功能寄存器對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。存儲(chǔ)器映射將外部存儲(chǔ)器的地址映射到單片機(jī)的地址空間，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一訪問(wèn)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)擴(kuò)展的方法存儲(chǔ)器系統(tǒng)擴(kuò)展的實(shí)例通過(guò)外部接口連接外部程序存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)程序的下載和運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展通過(guò)P0和P2口連接外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速讀寫(xiě)。使用8051單片機(jī)擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)配置特殊功能寄存器，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作。利用特殊功能寄存器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)MCS51單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展05CATALOGUEMCS51單片機(jī)的I/O接口數(shù)量有限，需要通過(guò)擴(kuò)展方式來(lái)滿足實(shí)際應(yīng)用需求。I/O接口擴(kuò)展的主要目的是增加I/O接口數(shù)量、提高I/O接口的驅(qū)動(dòng)能力以及實(shí)現(xiàn)I/O接口的復(fù)用。I/O接口是單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的橋梁，擴(kuò)展I/O接口可以增加單片機(jī)的控制能力。I/O接口擴(kuò)展概述獨(dú)立I/O口擴(kuò)展使用獨(dú)立的I/O口芯片來(lái)擴(kuò)展I/O接口數(shù)量?？偩€擴(kuò)展通過(guò)總線擴(kuò)展方式，將多個(gè)I/O接口連接到總線上，實(shí)現(xiàn)I/O接口數(shù)量的擴(kuò)展?？删幊蘄/O口擴(kuò)展使用可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）來(lái)實(shí)現(xiàn)I/O接口的擴(kuò)展。串行I/O口擴(kuò)展使用串行通信協(xié)議（如SPI、I2C）來(lái)實(shí)現(xiàn)I/O接口的擴(kuò)展。