单片机并行扩展

并行扩展是指单片机与外围设备之间采用并行接口的连接方式，数据传输采用并行传送方式。并行扩展方式一般采用总线并行扩展，即数据传送由数据总线完成，地址总线负责外围设备的寻址，而传输过程中的传输控制，诸如读、写操作等，则由控制总线来完成。与串行扩展相比，并行扩展的数据传输速度较快，但扩展电路较复杂。

1. 总线的概述

总线是单片机应用系统中，各部件之间传输信息的通路，为CPU和其他部件之间提供数据、地址以及控制信息。按总线所在位置可分：内部总线和外部总线，前者是指CPU系统内部各部件之间的通路，后者指CPU系统和其外围单元之间的通路，通常所说总线是指外部总线。按通路上传输的信息可分：数据总线（DB，Data Bus）、地址总线（AB，Address Bus）和控制总线（CB，Control Bus）。

2.并行扩展总统组成

80C51系列总线型单片机中，由P0口做地址/数据复用口；P2口做地址线的高八位；P3口的 、 加上控制线 、ALE、 等组成控制总线。

（1）地址总线A0～A15

地址总线的高8位由P2口提供的，低8位由P0口提供。在访问外部存储器时，由地址锁存信号ALE的下降沿把P0口的低8位以及P2口的高8位锁存至地址锁存器中，从而构成系统的16位地址总线。

实际应用系统中高位地址线并不固定为8位，需要用几位就从P2口中引出几条线。

（2）数据总线D0～D7

数据总线由P0口提供，因为P0口既用作地址线，又用作数据线（分时使用），因此，需要加一个8位锁存器。在实际应用时，先把低8位地址送锁存器暂存，然后再由地址锁存器给系统提供低8位地址，而把P0口作为数据线使用。

在读信号 与写信号 有效时，P0口上出现的为数据信息。

（3）控制总线

系统控制总线共12根，即P3口的第二功能再加上RESET、 、ALE和 。实际应用中的常用控制信号如下：

①使用ALE作为地址锁存的选通信号，以实现低8位地址的锁存。

②以 信号作为扩展程序存储器的读选通信号。

③以 信号作为内、外程序存储器的选择信号。

④以 和 作为扩展数据存储器和I/O端口的读、写选通信号。执行MOVX指令时，这两个信号分别自动有效。

并行总线扩展的主要问题是总线连接电路设计、器件的选择以及器件内部的寻址等。

并行总线扩展时，其所有的外围扩展设备的并行总线引脚都连到相同的数据总线（DB）、地址总线（AB）以及公共的控制总线 、 上。其中数据总线为三态口，在不传送数据时为高阻态。总线分时对不同的外设进行数据传送。

3. 总线扩展的方法

总线连接方式的重点在于外围设备片选信号的产生。该信号主要由以下两种方法产生。

（1）线选法：用所需的低位地址线进行片外存储单元I/O端口寻址，余下的高位地址线输出各芯片的片选信号。

（2）译码法：该方法需要用到译码器。采用译码法时，仍由低位地址线作片外寻址，而高位地址线用于译码器的输入，译码器的输出信号作各芯片的选通信号。