第五章 单片机存储器扩展

第五章 单片机存储器扩展 MCS-51单片机系统扩展及结构 系统总线及总线结构地址总线AB 数据总线DB 控制总线CB 数据 存储器 程序 存储器 I/O 接口 I/O 接口

单 片 机

总线构造PSEN RD WR P2 ALE P0 锁存器 低8位地址 (A7~A0) 数据线 (D7~D0)

控制线

80C51

高8位地址 (A15~A8)

以 P0口的8位口线作地址/数据线 因为P0口线既作低位地址线又作数据线使用， 为此在构造地址总线时，要增加一个8位锁存器。根据 指令时序P0口输出有效的低8位地址时，ALE信号高电 平或下降沿选通。通常使用下降沿有效的74LS373。 74LS273为上升沿选通。

以P2口的口线作为高位地址线 高位地址线并不固定为8位，需要用几位就从P2口

中引出几条口线。 控制信号

» PSEN» EA » ALE

扩展程序存储器读选通内/外程序存储器选择 地址锁存选通信号 扩展数据存储器和I/O端口读写选通

» RD、WR

单片机存储器扩展及编址技术0FFFFH 0FFH 片内 RAM (80c52/ 80C32) 0FFH 特殊 功能 寄存 器 0FFFFH

ROM

1000H

80H

80H

RAM

0FFFH EA=1

0FFFH EA=0 0000H 片外程序存储器

7FH 片内

RAM0000H 00H 0000H

片内程序存储器

片内数据存储器

片外数据存储器

程序存储器

数据存储器

存储器扩展的编址技术

线选法：直接以系统的地址作为存储芯片 的 片选信号。这种编址方法对存储空间的 使用是断续的，只适用于小规模单片机系 统。

译码法：使用译码器对系统的高位地址进 行译码，以其输出作为存储芯片的片选信 号。常用的译码芯片有74LS138和74LS139。

程序存储器扩展 单片程序存储器扩展 多片程序存储器扩展

数据存储器扩展

单片数据存储器扩展多片数据存储器扩展

存储器综合扩展

程序存储器扩展概述1.掩膜ROM

2.可编程ROM(PROM、OTP-ROM)3.紫外线擦除可改写ROM(EPROM) 2716(2KB)、2732(4KB)、2764(8KB) 27128(16KB)、27256(32KB) 4.电擦除可改写ROM(EEPROM或E2 PROM ) 28C16、28C64、28C256、28C512等 5.快擦写ROM(flash ROM) 28F256、28F512、28F010、28F020等

程序存储器扩展实现80C51 P2.7 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7~P0.0

2716 CE A10 A9 A874LS373 G

A7~ A0

ALE PSEN 单片程序存储器扩展

D7~ D0 OE

地址线、数据线和控制信号线如图连接。存储器映像 最低地址：8000H(A15~A0=1000000000000000)

最高地址：87FFH(A15~A0=1000011111111111)由于P2.6~P 2.3可为任意状态，实际上该2716芯片对应 有16个映像区： 8000H~87FFH, 9000H~97FFH, 8800H~8FFFH 9800H~9FFFH

0A000H~0A7FFH,0A800H~0AFFFH等 这种多映像区重叠是线选法造成的，因此映像区的非唯一 性是线选法编址的一大缺点。

P2.7

P0

74LS373 G

A7~ A0

CE

A7~ A0

CE

ALE 80C51

D7~ D0

D7

~ D0

2764

2764

P2.4 ~P2.0

A12~ A8

A12~ A8

PSEN

OE两片程序存储器扩展图

OE

以P2.7作片选信号， P2.7=0,选址范围为0000H~1FFFH

P2.7=1,选址范围为8000H~9FFFH各芯片的低位地址线并行连接 各芯片的数据线并行连接 各芯片的控制信号PSEN并行连接

给芯片的片选信号是不同的，需分别产生

数据存储器概述1.数据存储器分类：SRAM、DRAM 2. SRAM典型芯片：6116、6264 其余还有EEPROM FRAM 等。 3.数据存储器扩展 数据存储器扩展与程序存储器扩展在数据线、地址线 的连接上是完全相同的。 所不同的只在于控制信号，程序存储器使用PSEN作为 读选通信号，而数据存储器则使用RD和WR分别作为读写 选通信号。

单片数据存储器扩展80C51 611674LS373 G

P0.7

~P0.0

A7~ A0

ALE

D7~ D0 A10~ A8 OE WE

P2.2

~P2.0

RD WR RD接6116的OE,WR接6116的WE, 6116的地址范围是0000H~07FFH。

线选法多片存储器扩展

译码法多片数据存储器扩展80C51

74LS139P 2. 3 A Y0 Y1 Y2 P 2. 5 G Y3

P 2. 4

B

存储器综合扩展

程序存储器的读操作由PSEN控制， 数据存储器的读和写分别由RD和WR来控制。

存储空间的区分 1.内部ROM与RAM MOVC 指令 与 MOV 指令 2.外部ROM与RAM MOVC 指令 与 MOVX 指令 PSEN 与 RD、WR控制线 3.内外RAM的区分 256单元地址重迭 MOV指令与MOVX指令区分

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