Самостоятельная работа по Встроенные системы Тема: Организация шин в установленных системах. Принят

Пример подключения внешней памяти данных к микрокронтроллеру семейства x51
Линии порта Р2 микроконтроллера при об­ращении к внешней памяти выводят адресные биты А8-А15. Далее, сигнал формируется на Р3.7, a — на Р3.6.
Линии порта Р0 представляют мультиплексированную во времени шину адреса/данных. Т.е. линии P0 исполь­зуются для ввода/вывода информации с шины данных. Но, кроме того, в первый момент обращения к памяти по этим же линиям выводятся адреса А0...А7, и одновременно с этим устанавливается в 1 сигнал на выходе ALE (адреса стробируются сигналом ALE). Спустя 2 периода тактового генератора ALE сбрасывается в 0, и через несколько наносекунд после этого адресная информация пропадает с линий порта Р0, давая возможность вести по ним обмен данными. А для того, чтобы использовать адреса А0-А7, применяют 8-разрядный регистр-защелку типа 555ИР22, информация в котором фиксируется по спаду сигнала на его входе STB. В качестве этого сиг­нала, как нетрудно догадаться, используется сигнал ALE (это основное его назначение). Сказанное иллюстрируется на рисунке 10.

Рисунок 10 Подключение микросхем памяти к микроконтроллеру семейства х51
Таким образом, работа МК с внешней памятью данных осуще­ствляется следующим образом. Прочитав команду обращения к внешней памяти, микроконтроллер вы­водит по линиям порта Р2 старшие 8 бит адреса, а по линиям Р0 — младшие. Одновременно с этим он устанавливает в 1 сигнал на вы­ходе ALE. Когда эта 1 поступает на вход STB регистра-защелки DD3, информация с его входов D0-D7 напрямую поступает на выходы Q0- Q7, соединенные с младшими 8 линиями шины адреса. Спустя неко­торое время ALE устанавливается в 0. Перепад из 1 в 0 на входе STB DD3 приводит к защелкиванию в регистрах выходов Q0-Q7 посту­пающей на них информации, и защелкнутые младшие 8 бит адреса остаются неизменными на выходах Q0-Q7 до следующего цикла об­мена с внешней памятью. Старшие 8 бит, выводимые через Р2, также не меняются до завершения текущего цикла работы с внешним ОЗУ.
Поскольку А0-А7 запомнены в регистре-защелке, они снимаются с выводов порта Р0, и последние превращаются в выводы шины дан­ных. Если МК записывает данные во внешнее ОЗУ, записываемый байт выводится им на Р0.0-Р0.7, и устанавливается в 0 сигнал на его выходе WR (РЗ.6). Появление же нулевых сигналов на входах WE и ОЕ, соответствующей микросхемы памяти приводит к записи в нее байта, поданного на ее входы D0-D7. Нулевой сигнал на ОЕ, формирует микро­схема DD2. Сказанное иллюстрируется временными диаграммами на рисунке 11.

Рисунок 11 Временные диаграммы циклов обмена МК с внешней памятью данных
В отличие от схе­мы на рисунке 9 в схеме на рисунке 10 отсутствует дешифратор, управляв­шийся адресами А13-А15. Вместо этого на входы СЕ микросхем па­мяти поданы сигналы с А13 и А14. Такое решение возможно, если вы точно знаете, что в вашей системе не будет использоваться более трех микросхем внешней памяти (дешифратор DD3 на рисунке 9 позволял работать с 8-ю микросхемами). При обращении к DD4 МК должен установить следующую комбинацию старших адресов: А13=0, А14=А15=1. Соответственно для DD5 А13= 1, А14=0, А15= 1. А какая комбинация потребовалась бы для 3-й микросхемы, если ее вход СЕ соединить с А15?
Процесс чтения информации микроконтроллером аналогичен только что рассмотренному процессу записи с той лишь разницей, что МК устанавливает в 0 не WR , a RD, и данные на шину данных поступают не с него, а с соответствующей микросхемы памяти.
Описанный способ выдачи адресной информации по выводам шины данных очень распространен (он применялся, например, в процессорах 8086/8088, на которых были выполнены первые IBM PC), и называется мультиплексированием шин адреса/данных.
Подключения внешней памяти программ к микрокронтроллеру семейства x51
Микроконтроллеры семейства х51 допускают работу с внешней памятью программ, в качестве которой выступают микросхемы ПЗУ объемом до 64 кбайт. Их подключение и работа аналогичны подключению и работе в режиме чтения микросхем памяти данных ОЗУ. В качестве сигнала чтения используется сигнал вывода вместо сигнала.