第7章 AT89C51单片机 扩展存储器设计2012.11

第1章 单片机概述 第2章 AT89C51单片机的硬件结构 第3章 AT89C51单片机指令系统 第4章 AT89C51的中断系统 第5章 AT89C51的定时器/计数器 第6章 AT89C51的串行口

第7章 AT89C51扩展存储器的设计第8章 AT89C51的I/O接口扩展 第9章 AT89C51与键盘、显示器的接口设计 第10章 AT89C51与D/A、A/D的接口

第7章 AT89C51单片机扩展存 储器的设计

本章内容和讲课思路 7.1概述 7.2系统总线及总线构造 7.3读写控制、地址空间分配和外部地址 锁存器 7.4程序存储器EPROM的扩展 7.5静态数据存储器的扩展 7.6EPROM和RAM的综合扩展 7.7E2PROM的扩展

7.1 概述1、AT89C51的系统扩展结构图

外部存储器的扩展(第7章) 系统扩展 I/O接口部件的扩展(第8章) 通过系统总线扩展

AB 系统总线

DB CB

任务

2 、 构造系统总线

图 AT89C51 扩展的三总线

理解： P0口是A7~A0和D7~D0的复用线，用地址锁存器实 现复用，地址锁存器一般采用74LS373 P0口送出的低8位有效地址信号是在ALE(地址锁存 允许)信号变高的同时出现，在ALE 由高变 低时，将A0~A7锁存到74LS373中。

①地址总线的构造 P0+P2=A0~A15(A8~A15) 不固定，需要用几根就 从P2口引出几条口线

②控制总线的构造。 a. ALE-- 低8位地址的锁存控制信号。 b. PSEN -- 扩展程序存储器的读选通信号 c. EA -- 内外ROM的选择。 d. RD和WR -- 扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。

7.2 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器 7.2.1 读写控制RAM芯片/I/O接口芯片

RD MCS-51WR

OE

WE

EPROM芯片

PSEN MCS-51

OE

7.2.2

★地址空间分配

概念：选中某一单元必： “片选”+ “单元选择”

高位 地址作片选信号常用的地址分配的方法有2种：线选法和译码法。

1. 线选法直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片(或I/O接口芯 片)的片选信号。优点： 缺点：

例： 某一系统，需要外扩8KB的EPROM(2片2732), 4KB的RAM(2片6116),这些芯片与AT89C51单片机地址 分配有关的地址线连线，电路如下图。

解：高位地址线P2.4~P2.7直接和各芯片片选信号CE*相连 分析地址：A15A14A13A12A11~A02732(1): 2732(2): 6116(1): 6116(2): 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 7000H~7FFFH B000H~BFFFH E800H~EFFFH D800H ~DFFFH地 址 不 连 续

线选法 优点： 电路简单，不需要地址译码器硬件，体积小，成本低。 缺点： 可寻址的器件数目有限，地址不连续。

2. 译码法AT89C51的高位地址通过译码器的译码输出作为扩展芯片 的片选信号 最常用的译码器芯片：

3-8译码器：74LS138 双2-4译码器：74LS139 4-16译码器：74LS154全译码：全部高位地址线都参加译码； 部分译码： 部分高位地址线参加译

码， 存在部分地址空间相重叠的情况。

译码

(1)74LS138(3~8译码器)

G1 G2 A G2B 100时，译码器才工作，见真值表 输入：C B A 输出： Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 工作时，只有一个输出为0,其它 皆1

74LS138译码器真值表G1 G2 A输 G2 B 入 C B A 输 出 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0

( 2) 74LS139(双2-4译码器)

G 0时，BA Y3Y2Y1Y0

(3)例子： 要扩展8片8KB的RAM 6264(8K×8),如 何通过译码器把64KB空间分配给各个芯片？

解：6264:8K=213 3根地址线留下 8片

3-8译码

分析地址？

全译码方式，地址无重叠，64KB空间：0000H~FFFFH 地址连续

引出问题1:如何用74LS138把64K空间划分为每块4KB?

解：64KB=4KB×8块×2部分

4K=212 12根+译码3根，P2.7未参加译码 P2.7=0/1决定选择64KB的前32KB或后32KBG1 74LS138后32KB 8块4KB

前32KB 8块4KB

分析地址？

对本例：改变P2.7和G1的连接逻辑，即可改变前后32KB空间。

引出问题2:如何用74LS138把64K空间划分为每块2KB?

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z40m.html