第七章 7.3 单片机总线（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第七章 单片机硬件扩展与技术接口 7.3 单片机总线 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 02 03 04 01 知识与技能目标 掌握单片机总线的基本概念、分类及特点。 了解常用单片机总线的性能指标及选用原则。 熟悉单片机总线通信协议及数据传输方式。 学会单片机总线接口电路设计与应用。 新课引入 CATALOGUE 二 单片机总线应用场景 工业自动化 单片机总线广泛应用于工业自动化领域，如PLC、传感器、执行器等设备之间的通信和控制。 智能家居 在智能家居系统中，单片机总线可实现各种智能设备之间的互联互通和集中控制。 汽车电子 汽车电子系统中涉及大量传感器和执行器的控制，单片机总线可实现这些设备之间的可靠通信和协同工作。 物联网 在物联网应用中，单片机总线可实现各种智能终端设备的连接和数据传输。 新课教学 CATALOGUE 三 它是一种内部结构，是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。 总线的作用就是在计算机各部件之间传输信息，也就是数据交换。 总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。 总线概念及作用 根据总线所处的位置不同，总线通常被分成三种类型 内部总线、系统总线和外部总线。 内部总线 连接同一部件的内部结构，如CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线。 系统总线 连接同一台计算机系统的各部件，如连接CPU、内存、通道和各类I/O接口的总线。 外部总线 连接两台或多台计算机系统的总线，如连接计算机和打印机、计算机和磁盘等设备的总线。 总线分类与特点 用于传输数据，通常是双向的，可以同时传输多个数据位。 数据总线 地址总线 控制总线 用于传输地址信息，确定数据的存储位置或外部设备的地址。 用于传输控制信号，如读写信号、中断信号等，以控制数据的传输和设备的操作。 03 02 01 单片机总线结构类型 通信双方使用统一的时钟信号进行数据传输，传输速率较高。 同步通信协议 通信双方各自使用独立的时钟信号，通过起始位、停止位等信号进行数据传输，传输速率较低但灵活性较高。 异步通信协议 数据按位依次传输，适用于远距离通信和低速设备间的通信。 串行通信协议 数据各位同时传输，适用于近距离和高速设备间的通信。 并行通信协议 单片机总线通信协议 单片机总线 单片机通过地址总线 (AB) 、 数 据 总 线 (DB) 和控制总线 (CB) 与外部交换信息，如图所示。PO 口为低8位地址/数据总线，分时复用，在接口电路中通常配置地址锁存器，用 ALE 信号锁存。P2 口为高8位地址总线。 片选引脚的连接 (1)直接接地法 当某类扩展芯片只有一片时，其芯片的片选端可直接接地，使其始终处于选中状态。 (2)线选法 片选引脚接单片机 P2 口剩余的某根高位地址线，称为线选法。线选法(如图所示)适用于扩展芯片不多的情况，是最简单、方便的方法。 片选引脚的连接 (3)译码法 当单片机 P2 口剩余的高位地址线少于扩展芯片数量时，通常采用译码法。译码法(如图所示)就是利用地址译码器(如74LS138) 对系统的片外剩余高位地址进行译码，将 译码器输出作为扩展芯片的片选信号。译码法又分为部分译码和全部译码法 译码法 ① 全译码法 全译码法就是用字选信号剩余所有的高位地址线进行译码，将地址划分为连续的地址空间块。 ② 部分译码法 部分译码法就是用字选信号剩余的部分高位地址线进行译码，此方法会浪费寻址空间，地址空间划分见表。 师生互动 CATALOGUE 四 03 单片机总线的概念和作用 01 不同总线类型的优缺点及适用场景 02 单片机总线在实际中有哪些应用 讨论与交流 课堂练习 CATALOGUE 五 课堂练习 部分译码法适用于哪种情况？（ ） A. 高速存储器和低速存储器或I/O设备共用 B. 多片存储器或I/O设备共用 C. 单片存储器或I/O设备 D. 高速数据传输 【答案】B 在全译码法中，地址线的数量与译码器输出线的数量关系是什么？（ ） A. 地址线数量等于译码器输出线数量 B. 地址线数量大于译码器输出线数量 C. 地址线数量小于译码器输出线数量 D. 地址线数量无关 【答案】A 课堂练习 在全译码法中，地址线的数量与译码器输出线的数量关系是_____。 【答案】地址线数量等于译码器输出线数量 直接接地法不需要额外的_____电路。 【答案】译码 直接接地法不需要额外的译码电路.（ ） 【答案】√ 课堂小结 CATALOGUE 六 课堂小结 谢谢您的观看 THANKS $$