微機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器講義

1、第一節(jié)  最小系統(tǒng)與程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 MCS51系列單片機(jī)有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能，采用常用的電路芯片，按照典型的電路連接，就能方便地構(gòu)成各種不同擴(kuò)展的應(yīng)用系統(tǒng)。進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，單片機(jī)的引腳構(gòu)成三總線結(jié)構(gòu)：地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總統(tǒng)（CB），各種擴(kuò)展電路的外接芯片都通過(guò)該三總線與單片機(jī)連接 MSC51系列擴(kuò)展時(shí)常用的芯片：地址鎖存器74LS373；總線驅(qū)動(dòng)器74LS244（單向）、74LS245（雙向）。P0口要復(fù)用為數(shù)據(jù)總線，加用的總線驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該是雙向的，可用74LS245。P2口如加用總線驅(qū)動(dòng)器，可用單項(xiàng)的74LS244。 1 / 14一、最小系統(tǒng)對(duì)于國(guó)內(nèi)使用較多的80

2、31機(jī)型來(lái)說(shuō)，片內(nèi)不含程序存儲(chǔ)器，必須添用片外程序存儲(chǔ)器，再用到地址鎖存器，才能構(gòu)成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)。因此嚴(yán)格說(shuō)，它稱不上是“單片”機(jī)。8031本身、片外程序存儲(chǔ)器與地址鎖存器組成了一個(gè)真正可用的、未曾擴(kuò)展的最小系統(tǒng)。1、工作時(shí)序51系列單片機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)為最小系統(tǒng)規(guī)定了工作時(shí)序：P2口送出PCH信息；P0口送出PCL信息和輸入指令；在每個(gè)機(jī)器周期中，ALE脈沖兩次有效， 它的頻率是2HMz；/PSEN脈沖也是兩次有效。ALE第一次有效發(fā)生在S1P2和D2P1期間，而當(dāng)S2狀態(tài)周期、它處于下降沿時(shí)P0口上低8位地址信心PCL被鎖存到地址鎖存器；然后在S4狀態(tài)周期、/PSEN處上升沿時(shí)將指令讀入單片

3、機(jī)。ALE第二次有效發(fā)生在S4P2和S5P1期間，在S5狀態(tài)周期、ALE處下降沿時(shí)P0口上新的PCL值又被鎖存到地址所存器，以待下一機(jī)器周期的S1狀態(tài)、/PSEN處上升沿時(shí)讀入新的PC值所指地址中的指令。這樣，在每個(gè)機(jī)器周期的S1狀態(tài)周期已取有該機(jī)器周期要執(zhí)行的指令信息，而在S1P2期間將開始執(zhí)行。2、EPROM芯片圖4-6所示是常用的EPROM芯片的引腳圖。24個(gè)引腳的EPROM芯片有：2716（2K*8）、2732（4K*8），28個(gè)引腳的芯片有：2764（8K*8）、27128（16K*8）、27256（32K*8）、27512（64K*8）。EPROM芯片2716的引腳在不同的工作方式

4、下的電壓見下圖：3、地址鎖存器74LS373片內(nèi)是8個(gè)輸出帶三態(tài)門的D鎖存器。當(dāng)使能端G呈高電平時(shí)鎖存器中的內(nèi)容可更新，而在返回低電平瞬間實(shí)現(xiàn)鎖存。如此時(shí)芯片的輸出控制端/OE為低，也即輸出三態(tài)門打開，鎖存器中的地址信息可經(jīng)由三態(tài)門輸出。除74LS373外，74LS273、8282、8212等芯片也可用作地址鎖存器，但使用時(shí)接法稍有不同，它們的引腳以及連接方法見下面兩圖二、用EPROM的程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 1、用單片EPROM的擴(kuò)展電路 在既有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、又?jǐn)U展片外程序存儲(chǔ)器的情形下，兩部分存儲(chǔ)器的編址須按一定規(guī)律：它們不重疊而連續(xù)，片外地址緊接在片內(nèi)地址的后面。而/EA一般應(yīng)接高電平 。

5、2、用多片EPROM的擴(kuò)展電路片外程序存儲(chǔ)器也可以由多片EPROM組成，如圖4-11是應(yīng)用兩片2764的擴(kuò)展電路，系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器的容量為16K單元。圖4-12以及圖4-13是應(yīng)用4片2732擴(kuò)展的電路，容量也是16K個(gè)單元。區(qū)別是：圖4-12中，用I/O口的4個(gè)引腳來(lái)對(duì)4片EPROM進(jìn)行片選，即采用的線選法；圖4-13中，只有P2口的2個(gè)未用引腳，但加用一個(gè)2-4譯碼器來(lái)解決片選，即譯碼法。譯碼法占用I/O接口線稍，然而多硬件；線選法少用硬件，接線簡(jiǎn)單，但擔(dān)心I/O接口線不夠用。隨著EPROM容量的逐漸增大，線選法的優(yōu)點(diǎn)更趨突出。三、用EEPROM的程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展1、EEPROM芯片EEPR

6、OM電可擦除EPROM，可以在線改寫，而斷電時(shí)也可保存數(shù)據(jù)。常多見的EEPROM芯片有2816、2817、2816A、2817A，它們都是2Kx8位，2817A的引腳圖見圖4-12。2816、2816A與2716的引腳兼容。2816A、2817A在各種不工作方式下引腳的電壓值不同。它不需要單獨(dú)的擦除操作，在寫入過(guò)程中可自動(dòng)將原存內(nèi)容擦除，但時(shí)間稍長(zhǎng)，約需10ms左右。 2、用EEPROM的擴(kuò)展電路圖4-13是用2817AEEPROM的擴(kuò)展電路，2817A有“擦、寫完畢”聯(lián)絡(luò)信號(hào)可供利用，因此多了一條由8031P1.0到2817A RDY/BUSY的連線。這里通過(guò)P1.0來(lái)查詢有否“擦、寫完畢”的接法。如改用完成后進(jìn)入中斷的方法，則281