7.1.2-片外扩展设备的访问（教案）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《单片机技术与应用》 一体化 理论 章节（课题）及内容 片外扩展设备的访问 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解片外扩展设备的基本概念和类型。 · 掌握访问片外扩展设备的基本步骤和方法。 · 学会使用89C51单片机的片外总线接口访问外部设备。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 片外扩展设备的类型和作用。 2. 访问片外扩展设备的基本步骤。 3. 89C51单片机片外总线接口的使用方法。 教学难点 1. 片外扩展设备与单片机的接口电路设计。 2. 片外扩展设备的时序控制和数据交换。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 案例分析法：结合实际案例，分析片外扩展设备访问的实现方法。 · 实践操作法：通过实验、实训等方式，让学生在实践中掌握片外扩展设备的访问方法。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 回顾89C51单片机的片外总线结构及其功能。 2. 介绍片外扩展设备的概念及其在单片机系统中的作用。 3. 提出问题，引导学生思考如何访问和控制片外扩展设备。 2分钟 讲授新课 练习指导 片外扩展设备是指在单片机系统中外部连接的设备，用于扩展单片机的功能。这些设备通常连接到单片机的片外总线上，通过与单片机的通信来完成特定的任务。片外扩展设备对于提高单片机的性能和功能至关重要，因为它们提供了超出单片机内部资源的能力。 **片外扩展设备的类型** 1. **存储器设备**： - **随机存取存储器（RAM）**：用于临时存储数据和程序。 - **只读存储器（ROM）**：用于永久存储程序和数据，通常是闪存（Flash）。 - **电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）**：用于存储需要频繁修改的非易失性数据。 2. **输入/输出设备**： - **液晶显示屏（LCD）**：用于显示文本和图形信息。 - **键盘和按键**：用于用户输入数据或控制指令。 - **打印机**：用于打印输出数据。 3. **通信接口**： - **串行通信接口（如RS-232、RS-485）**：用于与其他设备进行串行数据传输。 - **并行通信接口**：用于高速数据传输。 - **USB接口**：用于连接到计算机或其他USB设备。 4. **传感器和执行器**： - **温度传感器、湿度传感器**：用于监测环境条件。 - **电机驱动器**：用于控制电机或其他执行机构。 5. **其他专用设备**： - **模数转换器（ADC）**：用于将模拟信号转换为数字信号。 - **数模转换器（DAC）**：用于将数字信号转换为模拟信号。 - **实时时钟（RTC）**：用于提供精确的时间信息。 了解片外扩展设备的基本概念和类型对于设计和构建复杂的单片机系统非常重要。选择合适的片外扩展设备并根据其规格和接口要求进行正确的连接和编程，可以大大扩展单片机的应用范围和性能。 **访问片外扩展设备的基本步骤** 1. **初始化**： - 配置单片机的片外总线接口，包括设置波特率、数据位数、停止位数等。 - 确保所有必要的控制线（如片选、读写信号）处于适当的初始状态。 2. **选择设备**： - 通过片选信号（CS）选择要访问的片外扩展设备。通常，每个设备都有一个唯一的地址范围，通过地址译码电路来选择特定的设备。 3. **发送地址**： - 将要访问的外部设备的地址放在地址总线上。如果是RAM，这将是数据的起始地址。 4. **读写操作**： - 根据读写控制信号（RD/WR）的状态，执行读或写操作。 - 在写操作中，将数据放在数据总线上，并在适当的时刻激活写信号。 - 在读操作中，数据将从外部设备出现在数据总线上，并在适当的时刻被单片机读取。 5. **数据传输**： - 在读写操作期间，确保数据总线上的数据稳定，并且在数据传输完成后及时释放数据总线。 6. **结束访问**： - 完成读写操作后，撤销片选信号，以结束对外部设备的访问。 **使用89C51单片机的片外总线接口访问外部设备的方法** 89C51单片机的片外总线接口包括地址总线（A0-A15）、数据总线（D0-D7）和控制