《单片机原理及接口技术》课程教学资源（PPT课件）第7章 AT89C51单片机系统扩展 7.4 数据存储器的扩展 7.5 I/O口的扩展

第7章AT89c51单片机系统扩展 74数据存储器的扩展 7.4.1并行传送外部数据存储器的扩展方法 单片机和数据存储器的连接方法与程序存储器的 连接方法大致相同,主要区别在控制信号上。地址线、 数据线均与程序存储器的连接方法一致。因为数据存 储器既要读又要写,所以必须有控制读写的信号线。 图7-7是单片SRAM6116(2K×8位)的扩展连接图

第7章 AT89C51单片机系统扩展 7.4 数据存储器的扩展 7.4.1 并行传送外部数据存储器的扩展方法 单片机和数据存储器的连接方法与程序存储器的 连接方法大致相同，主要区别在控制信号上。地址线、 数据线均与程序存储器的连接方法一致。因为数据存 储器既要读又要写，所以必须有控制读写的信号线。 图7-7是单片SRAM6116(2 K×8位)的扩展连接图

第7章AT89c51单片机系统扩展 RD6 W23 A10 AT89C5 a8 PO D7 Q A66116 D/6 PO D5 D PO3 sB374LS37849 D Q PO DI OI D ALE PO DO GEOE Od AO DO 30 111 图7-7AT89C51与6116接口连接图

第7章 AT89C51单片机系统扩展 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 AT89C51 74LS373 17 16 23 22 21 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 GE OE Q0 6116 32 33 34 35 36 37 38 39 19 16 15 12 9 6 5 2 18 17 14 13 8 7 4 3 20 21 19 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 ALE A0 11 1 17 16 15 14 13 11 10 9 31EA R D W R C E 30 18 OE W E 图7-7 AT89C51与6116接口连接图

第7章AT89c51单片机系统扩展 7.42串行传送数据存储器的扩展方法 1)一般特性 AT24C01是一种采用CMOS工艺制成的128×8位串行可 电擦除的可编程只读存储器,自动擦除时间不超过10ms, 典型时间为5ms 2)引脚图及说明 AT24C01A引脚图见图7-8,各引脚功能如下 (1)SCL:串行时钟端,用于对输入和输出数据的同步。 (2)SDA:串行数据地址输入或输出端,串行双向数据输 入、输出端

第7章 AT89C51单片机系统扩展 7.4.2 串行传送数据存储器的扩展方法 1) 一般特性 AT24C01是一种采用CMOS工艺制成的128×8位串行可 电擦除的可编程只读存储器，自动擦除时间不超过10 ms， 典型时间为5 ms。 2) 引脚图及说明 AT24C01A引脚图见图7-8，各引脚功能如下： (1)  SCL：串行时钟端，用于对输入和输出数据的同步。 (2)  SDA：串行数据地址输入或输出端，串行双向数据输 入、输出端

第7章AT89c51单片机系统扩展 Ao CO Al P a2 SCL SDA SS 图7-8AT24C0A引脚图

第7章 AT89C51单片机系统扩展 8 7 6 5 A0 A1 A2 VS S 1 2 3 4 VC C WP SCL SDA 图7-8 AT24C01A引脚图

第7章AT89c51单片机系统扩展 (3)WP:写保护,硬件数据保护端接地时可对整个 存储器进行正常读写,接电源时具有写保护功能。 (4)A0、A1、A2:片选输入。 (5)Vc:电源端,接+5V电源。 (6)Vs:接地端

第7章 AT89C51单片机系统扩展 (3)  WP：写保护，硬件数据保护端接地时可对整个 存储器进行正常读写，接电源时具有写保护功能。 (4)  A0、A1、A2：片选输入。 (5)  VCC：电源端，接+5 V电源。 (6)  VSS：接地端

第7章AT89c51单片机系统扩展 3)芯片操作 (1)功能描述:AT24c01A支持PC双向二线制串行总 线及其传输规约。在串行 EEPROM系统中,必须有一片 可以产生串行时钟(SCL)的主器件控制,通常这个主器 件就是单片机,控制其总线访问及产生“启动”和“停 止”信号 (2)总线特性:P2C双向二线制串行总线协议定义只 有在总线处于“非忙”状态时,数据传输才能被初始化

第7章 AT89C51单片机系统扩展 3) 芯片操作 (1) 功能描述：AT24C01A支持I 2C双向二线制串行总 线及其传输规约。在串行EEPROM系统中，必须有一片 可以产生串行时钟(SCL)的主器件控制，通常这个主器 件就是单片机，控制其总线访问及产生“启动”和“停 止”信号。 (2) 总线特性：I 2C双向二线制串行总线协议定义只 有在总线处于“非忙”状态时，数据传输才能被初始化

第7章AT89c51单片机系统扩展 aI B D C:A SCL SDA 启动 i#数据电平i#数据在 1停止1 信号 稳定数据此期间 信号 才有效变化 图7-9AT24C01A总线状态图

第7章 AT89C51单片机系统扩展 SCL SDA A B D 启 动 信 号 #数据电平 稳定数据 才有效 #数据在 此期间 变 化 停 止 信 号 D C A 图7-9 AT24C01A总线状态图

第7章AT89c51单片机系统扩展 ①A段:总线非忙状态,在此期间SDA、SCL都保 持高电平。 ②B段:启动数据传输,当SCL为高电平时,SDA 由高电平变为低电平的下降沿被认为是“启动”信号, 只有出现了启动信号后,其他命令才有效。 ③C段:停止数据传输,当SCL为高电平时,SDA低 电平的上升沿被认为是“停止”信号 ④D段:数据有效,在出现“启动”信号以后,SCL 为高电平且数据线稳定,这时数据线的状态表示要传 送的数据

第7章 AT89C51单片机系统扩展 ① A段：总线非忙状态，在此期间SDA、SCL都保 持高电平。 ② B段：启动数据传输，当SCL为高电平时，SDA 由高电平变为低电平的下降沿被认为是“启动”信号， 只有出现了启动信号后，其他命令才有效。 ③ C段：停止数据传输，当SCL为高电平时，SDA低 电平的上升沿被认为是“停止”信号。 ④ D段：数据有效，在出现“启动”信号以后，SCL 为高电平且数据线稳定，这时数据线的状态表示要传 送的数据

第7章AT89c51单片机系统扩展 D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO 010A2A1A0 PC总线特征码芯片地址 1:读操作 0:写操作 图7-10AT2401A控制字

第7章 AT89C51单片机系统扩展 1 0 1 0 A2 A1 A0 W R D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 I 2 C总 线 特 征 码 芯 片 地 址 1： 读 操 作 0： 写 操 作 图7-10 AT24C01A控制字

第7章AT89c51单片机系统扩展 (3)芯片寻址:当芯片接收到“启动”信号后,需 要接收一个8位的控制字,控制字的格式如图7-10所示 A2、A1、A0三位地址与引脚上的A2、A1、A0的接 法(接Vc=1,接Vs=0)相比较,如果一致,该芯片被 选通。所以一个总线上总共可以挂八个AT24C01A。 (4)字节编程方式:在这种方式下,微处理器发送 EEPROM存储单元地址和一个字节数据至 EEPROM。 字节写入的帧格式见图7-11

第7章 AT89C51单片机系统扩展 (3) 芯片寻址：当芯片接收到“启动”信号后，需 要接收一个8位的控制字，控制字的格式如图7-10所示。 A2、A1、A0三位地址与引脚上的A2、A1、A0的接 法(接VCC=1，接VSS=0)相比较，如果一致，该芯片被 选通。所以一个总线上总共可以挂八个AT24C01A。 (4) 字节编程方式：在这种方式下，微处理器发送 EEPROM存储单元地址和一个字节数据至EEPROM。 字节写入的帧格式见图7-11