第5章 MCS51單片機存儲器擴展

在單片機系統(tǒng)中，存儲器的擴展包括：程序存儲器擴展

隨著半導體技術的發(fā)展，單片機內部的程序存儲器數(shù)量越來越大，在一般的單片機系統(tǒng)中，對于程序存儲器的擴展已經(jīng)使用的比較少。但對于一些比較早的片內沒有程序存儲器的單片機（8031、8032），在使用時還需要進行存儲器的擴展。第五章MCS-51單片機存儲器擴展但建議用戶盡量避免外擴ROM，51系列單片機1000多種型號，一定可以找到內部ROM容量符合要求的單片機。即便是單片機略微貴點也值得。數(shù)據(jù)存儲器擴展

在MCS-51系列單片機構成的系統(tǒng)中，內部RAM的數(shù)量比較有限（128B或256B），在面對大容量的數(shù)據(jù)處理時，就需要進行RAM的擴展。1現(xiàn)在是1頁\一共有25頁\編輯于星期一第五章MCS-51單片機存儲器擴展課程主要內容常用存儲器程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的擴展地址譯碼方法與混合擴展存儲器的擴展方法2現(xiàn)在是2頁\一共有25頁\編輯于星期一第一節(jié)常用存儲器存儲器半導體存儲器磁心存儲器電耦合存儲器隨機存儲器RAM只讀存儲器ROM串行(并行)存儲器存儲器分類3現(xiàn)在是3頁\一共有25頁\編輯于星期一一、隨機存儲器RAM在單片機系統(tǒng)中用于存放可隨時修改的數(shù)據(jù)。RAM又可分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM兩種，單片機使用靜態(tài)RAMRAM是易失性存儲器，掉電后所存儲的信息立即消失。1、RAM特點對RAM既可以進行寫操作，又可以進行讀操作。4現(xiàn)在是4頁\一共有25頁\編輯于星期一2、常見靜態(tài)RAM芯片1）容量6116(2KB×8)

6264(8KB×8)

62256(32KB×8)

2）引腳電源:VCC/GND數(shù)據(jù)線:O0~O7地址線:6116(11根)、6264(13根)、62256(15根)控制線3根CE端：片選信號輸入線；OE端：讀選通信號輸入線；與RD連接WE端：讀選通信號輸入線；與WE連接5現(xiàn)在是5頁\一共有25頁\編輯于星期一二、ROM及常用芯片1、ROM特點把信息寫入存儲器后，能長期保存，不會因電源斷電而丟失信息，在計算機運行過程中，只能讀出信息，不能再寫入信息。一旦寫入信息，不能隨意更改。2、ROM分類

按工作原理分掩模工藝ROMPROM可擦除ROM紫外線擦除EPROM電擦除E2PROM閃速存儲器FlashROM6現(xiàn)在是6頁\一共有25頁\編輯于星期一3、常用只讀存儲器芯片1）紫外線擦除EPROM

引腳電源:VCC/GND數(shù)據(jù)線:O0~O7地址線:2764(13根)、62128(14根)、62256(15根)控制線2根編程工作線:PGMCE端：片選信號輸入線；OE端：允許數(shù)據(jù)輸出選通信號線；與PSEN連接“27”—產品系列號“27”后數(shù)字—位存儲容量7現(xiàn)在是7頁\一共有25頁\編輯于星期一2）電擦除E2PROM

引腳電源:VCC/GND數(shù)據(jù)線:O0~O7地址線:2817(11根)、2864(13根)控制線2根狀態(tài)輸出信號線:CE端：片選信號輸入線；OE端：允許數(shù)據(jù)輸出選通；與PSEN連接WE端：寫選通信號輸入線；與WE連接

RDY/BUSY讀寫速度較慢。斷電后能保存數(shù)據(jù)8現(xiàn)在是8頁\一共有25頁\編輯于星期一3）FlashEPROMFLASH存儲器又稱閃存，讀寫速度快（70ns）。它結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可編程(EEPROM)的性能，還不會斷電丟失數(shù)據(jù)同時可以快速讀取數(shù)據(jù)，U盤和MP3里用的就是這種存儲器。9現(xiàn)在是9頁\一共有25頁\編輯于星期一第二節(jié)MCS-51單片機擴展三總線構成單片機最小應用系統(tǒng)10現(xiàn)在是10頁\一共有25頁\編輯于星期一第二節(jié)MCS-51單片機擴展三總線構成11現(xiàn)在是11頁\一共有25頁\編輯于星期一P0口作低8位地址/數(shù)據(jù)復用線P0口作高8位地址線控制信號線第二節(jié)MCS-51單片機擴展三總線構成12現(xiàn)在是12頁\一共有25頁\編輯于星期一地址位數(shù)0234…16首單元地址0000000000…00…00末單元地址1111111111…11…11尋址單元個數(shù)2222324…216地址總線(AB)：輸出地址信號，選擇存儲單元和I/O端口。地址總線的數(shù)目決定可直接訪問的存儲單元的數(shù)目。13現(xiàn)在是13頁\一共有25頁\編輯于星期一控制信號線ALE：地址鎖存的選通信號，實現(xiàn)P0口輸出低8位地址的鎖存PSEN：外擴ROM的讀選通信號，與EPROM的OE端連接EA：內外程序存儲器的選擇端RD(P3.7)：外擴RAM或I/O口讀選通信號WR(P3.6)：外擴RAM或I/O口寫選通信號14現(xiàn)在是14頁\一共有25頁\編輯于星期一第三節(jié)MCS-51單片機存儲器擴展一、程序存儲器擴展1、硬件電路連接P0—低8位地址線和8位數(shù)據(jù)線P2.0~P2.5—高6位地址線PSEN—與OE相連，讀選通P2.6—CE相連,片選端15現(xiàn)在是15頁\一共有25頁\編輯于星期一2、芯片27128占用系統(tǒng)地址空間計算對應鎖存器的低8位地址信息，地址為00H~FFH對應P2口輸出的高8位中P2.0~P2.5的地址信息，地址為00H~3FH或80H~0BFH讀出程序存儲器的指令MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC16現(xiàn)在是16頁\一共有25頁\編輯于星期一二、數(shù)據(jù)存儲器擴展擴展數(shù)據(jù)存儲器目的：用于存放數(shù)據(jù)硬件電路連接軟件編程1）64KB：

寫入：MOVX@DPTR,A

讀?。篗OVX@A,DPTR2）256B：

寫入：MOVX@Ri,A

MOVXA,@Ri

讀?。?/p>

17現(xiàn)在是17頁\一共有25頁\編輯于星期一第四節(jié)選址譯碼方法和混合擴展一、選址譯碼方法在外擴多片芯片時，要完成尋址一個字節(jié)單元的功能，必須進行兩步選擇：片選：選擇出要操作的芯片字選：選擇出該芯片的存儲字節(jié)單元。對存儲器選址常用：線選法、地址譯碼法18現(xiàn)在是18頁\一共有25頁\編輯于星期一1、線選法如圖，利用2片2764和2片6264分別外擴64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器1）硬件電路P0口：數(shù)據(jù)線和低8位地址線P2口低5位：提供高5位地址線74LS373：輸出低8位地址P2.5:控制IC1和IC3的片選信號線，低電平有效經(jīng)非門后，作為IC2的片選信號線P2.6:控制IC4片選信號線19現(xiàn)在是19頁\一共有25頁\編輯于星期一2）工作原理對程序存儲器，如何選中IC1？當P2.5=0時，選中IC1，不選IC2而P2.6、P2.7與IC1無關，狀態(tài)任意。故IC1共有四種地址空間：20現(xiàn)在是20頁\一共有25頁\編輯于星期一如何選中IC2？當P2.5=1時，選中IC2，不選IC1故IC2共有四種地址空間

2000H~3FFFH

6000H~7FFFH

A000H~BFFFH

E000H~FFFFH21現(xiàn)在是21頁\一共有25頁\編輯于星期一如何選中數(shù)據(jù)存儲器IC3？當P2.5=0，P2.6=1時，選中IC3，不選IC4；P2.7任意

故IC3共有兩種地址空間(P2.7=0)4000H~5FFFH(P2.7=1)C000H~DFFFH（P2.5=0,P2.6=1）22現(xiàn)在是22頁\一共有25頁\編輯于星期一如何選中數(shù)據(jù)存儲器IC4？當P2.5=1，P2.6=0時，選中IC4，不選IC3；P2.7任意故IC4共有兩種地址空間(P2.7=0)2000H~3FFFH(P2.7=1)A000H~BFFFH（P2.5=0,P2.6=1）線選法特點：線路簡單，適合簡單系統(tǒng)。但是芯片占有空間地址不緊湊，利用率低。23現(xiàn)在是23頁\一共有25頁\編輯于星期一2、地址譯碼法

硬件電路：74LS138：為3-8地址譯碼器工作條件：E3為高電平，E1，E2為低電平。適合多片擴展的復雜系統(tǒng)24現(xiàn)在是24頁\一共有25頁\編輯于星期一

習題一、填空題1、51單片機可提供

和

兩種存儲器，最大存儲空間可達