存儲(chǔ)器擴(kuò)展課件

2025/2/81

存儲(chǔ)器擴(kuò)展2025/2/82

單片機(jī)內(nèi)部集成了計(jì)算機(jī)的基本功能部件，因而一塊單片機(jī)（如8051/8751）往往就是一個(gè)最小微機(jī)系統(tǒng)。MCS-51系列單片機(jī)具有很強(qiáng)的系統(tǒng)擴(kuò)展能力，可以擴(kuò)展64KB的程序存儲(chǔ)器和64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或輸入輸出口。2025/2/83

單片機(jī)是集CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和I/O接口電路于一片集成電路的微型計(jì)算機(jī)。對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，可以在MCS-51系列單片機(jī)中選擇一個(gè)合適的產(chǎn)品構(gòu)成一個(gè)具有最簡(jiǎn)單配置的系統(tǒng)，即最小系統(tǒng)。MCS-51系列中含有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)如8051/8751僅一塊芯片就可構(gòu)成最小系統(tǒng)，而無(wú)片內(nèi)存儲(chǔ)器的單片機(jī)如8031必須外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器才能構(gòu)成最小系統(tǒng)。2025/2/841、單片機(jī)最小系統(tǒng)無(wú)ROM芯片：8031必須擴(kuò)展ROM，復(fù)位、晶振電路有ROM芯片：89c51等，不必?cái)U(kuò)展ROM，只要有復(fù)位、晶振電路使單片機(jī)能運(yùn)行的最少器件構(gòu)成的系統(tǒng)。2025/2/85

當(dāng)單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)不能滿足實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)要求時(shí)，需要在單片機(jī)外部連接相應(yīng)的外圍芯片以滿足應(yīng)用系統(tǒng)要求。MCS-51系列單片機(jī)有很強(qiáng)的外部擴(kuò)展功能，大部分常規(guī)芯片可用于其外圍擴(kuò)展電路中。擴(kuò)展的內(nèi)容主要有總線、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O口擴(kuò)展等。2、MCS-51三總線的擴(kuò)展2025/2/86地址總線：P0－低8位

P2－高8位數(shù)據(jù)總線：P0控制總線：RD、WR、ALE、PSEN

（讀、寫、地址鎖存允許、外程序存儲(chǔ)器讀選通）擴(kuò)展使用的三總線2025/2/878051的擴(kuò)展三總線2025/2/881.地址總線（AB）

MCS-51系列單片機(jī)地址總線寬為16位，所以可尋址范圍為216=64KB。

16位地址總線由P0口提供低8位A0-A7，P2口提供高8位A8-A15。由于P0口還要作數(shù)據(jù)總線，只能分時(shí)用作低8位地址線，所以P0輸出的低8位地址必須用鎖存器鎖存。鎖存器的鎖存控制信號(hào)為ALE輸出信號(hào)。P2口具有輸出鎖存功能，所以不需外加鎖存器。2025/2/892.數(shù)據(jù)總線（DB）

數(shù)據(jù)總線由P0口提供，其寬度為8位，用于單片機(jī)與外部存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。P0口為三態(tài)雙向口，可以進(jìn)行兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳送。3.控制總線（CB)

由P3口提供。2025/2/8106.2

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展2025/2/8111.

RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般采用RAM芯片，這種存儲(chǔ)器在電源關(guān)斷后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將全部丟失。RAM器件有兩大類：動(dòng)態(tài)RAM（DRAM），一般容量較大，易受干擾，使用略復(fù)雜。靜態(tài)RAM（SRAM），在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常使用ＳＲＡＭ．2025/2/8122.SRAM的引腳6264邏輯圖6264引腳圖型號(hào)：6264前兩位數(shù)62,表示SRAM后兩位64÷8=8k字節(jié)容量62128有128÷8=16k字節(jié)容量62256有256÷8=32k字節(jié)容量2025/2/8134)讀寫線OE、WE(R/W) 連接讀寫控制線RD、WR。3.RAM存儲(chǔ)器的連接存儲(chǔ)器與微型機(jī)三總線的連接： DB0～nAB0～ND0～nA0～N

ABN+xCSR/WR/W微型機(jī)存儲(chǔ)器1)數(shù)據(jù)線D0～n

連接數(shù)據(jù)總線DB0～n

2)地址線A0～N

連接地址總線低位AB0～N。3)片選線CS

連接地址總線高位ABN+x。2025/2/8142025/2/8154.地址鎖存器的原理2025/2/816地址鎖存器芯片74LS373與74LS573只是引腳布置的不同。74LS273的11腳G邏輯與以上相反。2025/2/817單片機(jī)復(fù)用總線結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)與地址分時(shí)共用一組總線。ALE地址鎖存地址鎖存地址輸出數(shù)據(jù)有效地址輸出數(shù)據(jù)有效AD0～n數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣R/W單片機(jī)

AD0～7

ALER/WD0～7A0～7R/W存儲(chǔ)器Di

QiG地址鎖存器

AD8～n

A8～n2025/2/8185.62128與MCS51的連接2025/2/8196.3

程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展2025/2/820工作時(shí)，ROM中的信息只能讀出，要用特殊方式寫入(固化信息)，失電后可保持信息不丟失。1)掩膜ROM：不可改寫ROM

由生產(chǎn)芯片的廠家固化信息。在最后一道工序用掩膜工藝寫入信息，用戶只可讀。2)PROM：可編程ROM

用戶可進(jìn)行一次編程。存儲(chǔ)單元電路由熔絲相連，當(dāng)加入寫脈沖，某些存儲(chǔ)單元熔絲熔斷，信息永久寫入，不可再次改寫。3)EPROM：可光擦除PROM

用戶可以多次編程。編程加寫脈沖后，某些存儲(chǔ)單元的PN結(jié)表面形成浮動(dòng)?xùn)?，阻擋通路，?shí)現(xiàn)信息寫入。用紫外線照射可驅(qū)散浮動(dòng)?xùn)牛行畔⑷坎脸?，便可再次改寫?.EEPROM：可電擦除PROM

既可全片擦除也可字節(jié)擦除，可在線擦除信息，又能失電保存信息，具備RAM、ROM的優(yōu)點(diǎn)。但寫入時(shí)間較長(zhǎng)。2025/2/82127xx的引腳2025/2/822EPROM的工作方式2025/2/823實(shí)用的8031最小系統(tǒng)8031單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展2025/2/82427128與MCS51的連接2025/2/8256.4

存儲(chǔ)器地址分配技術(shù)2025/2/826

1.線選法

高位地址總線直接連接各存儲(chǔ)器片選端。

2.譯碼片選法

計(jì)算機(jī)剩余高位地址總線通過地址譯碼器輸出片選信號(hào)。

多片存儲(chǔ)器芯片組成大容量存儲(chǔ)器連接常用片選方法。1、地址譯碼的方法2025/2/8271.線選法

P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ：11000000000000000C000H

～1101111111111111

～DFFFHⅡ：10100000000000000A000H

～1011111111111111

～BFFFHⅢ：0110000000000000～01111111111111116000H～7FFFH2025/2/828

2．譯碼片選法

3-8地址譯碼器：74LS1382025/2/8292．譯碼片選法Y0、Y1、Y2分別連接三片存儲(chǔ)器的片選端CE1、CE2、CE3AB13AB14AB15+5VA Y0BY1CY2G1…G2A.BY774LS138各片存儲(chǔ)器芯片分配地址：CE1CE2CE3Ⅰ：0000H