《数据存储器的扩展》PPT课件.ppt

项目八：数据存储器的扩展,项目目标 项目任务 项目分析 项目预备知识 知识点链接 项目实施,项目目标 通过控制单个发光二极管的闪烁次数，学习MCS-51单片机数据存储器扩展的方法，学习MOVX、ACALL指令，能够根据要求编写控制程序。,项目任务 应用AT89C51芯片，实现单片机系统数据存储器的扩展。要求在片外扩展的数据存储器中存储发光二极管的闪烁次数，通过调用片外的数据，理解片外数据存储器扩展的方法。 项目分析 本项目将发光二极管的闪烁次数存储在片外的数据存储器中，通过指令进行数据的调用和存储，理解数据存储器扩展方法及使用。,1、片外数据传送指令（MOVX） 这类指令的功能是实现片外RAM与累加器A之间的数据传送，以达到片内与片外进行数据传送的目的。 汇编指令 指令功能 MOVX A，DPTR 以DPTR内容为单元地址，将此地址内容送A MOVX A，Ri 以Ri内容为单元地址，将此地址内容送A MOVX DPTR，A 将A中内容送到以DPTR内容为地址的单元 MOVX Ri，A 将A中内容送到以Ri内容为地址的单元,项目预备知识：汇编指令学习,在MCS-51指令系统中，与片外RAM进行数据传送只可以是累加器A，所有对片外RAM进行读写的操作必须通过A来完成。内部RAM单元之间可以进行直接的数据传送，但是外部RAM不行。若RAM单元间要进行数据传送，必须利用本组指令通过编写程序实现。 要对外部RAM进行读写，就必须知道单元地址。对外部RAM的寻址只能用间接寻址方式，可使用DPTR或者Ri作间址寄存器。DPTR是16位数据指针，用DPTR可对片外RAM整个64KB地址寻址；Ri是8位寄存器，只能对片外256个单元寻址。读写操作时，应先将要读写的片外RAM单元地址送入DPTR或者Ri中，然后使用MOVX指令。,汇编指令 指令功能 ACALL addr11 根据给出的11位地址计算目的地址， 并将程序转移到此处执行子程序 绝对调用指令中提供了11位目的地址，可调用2K范围内的子程序。执行指令时，PC当前值即下一条指令的地址自动进栈，指令中11位目的地址装入PC的低11位，高5位不变。,2、绝对调用指令（ACALL）,一、数据存储器扩展 MSC-51内部有128B的RAM（52系列有256B），在某些应用场合片内RAM不够用，需要进行数据存储器扩展，扩展容量可达64KB。MSC-51使用专门的指令与外部数据存储器联系，它们分别是： 读操作：MOVX A,Ri ；i=0,1 写操作：MOVX Ri,A ；i=0,1 以上两条指令可寻址片外256B数据存储器单元。 读操作：MOVX A,DPTR 写操作：MOVX DPTR,A 以上两条指令可寻址片外64KB数据存储器单元。,知识点链接 : 存储器扩展技术,1、常用RAM芯片介绍 6116和6264是常用的静态随机存储器芯片，它们都采用CMOS工艺制造，单一+5V供电，典型存取时间最大为200ns。不同的是，6264是8K8位静态随机存储器芯片，额定功耗为200mW，为28线双列直插式封装，其管脚配置如图所示，工作方式见下表,6116的存储容量是2KB8，是静态随机存储器芯片，额定功耗为160mW， 24线双列直插式封装。下面详细介绍6264的使用方法。 6264的引脚功能： A0A12：13根地址线 CE1：片选1 OE：读允许线 VCC：+5V工作电源 D0D7： 8根双向数据线 CE2：片选2 GND：接地线 WE：写允许线,2常用的扩展方法 下图是6264扩展的原理图，可以看出，CE2接高电平，89C51的RD与6264的OE相接，WR与WE相接，P2.5与CE1相接，6264的A0A12与系统地址总线A0A12相接，D0D7与89C51的P0口相接。这样，89C51扩展了8KB的外部数据存储器，地址为0000H1FFFH。,二、同时扩展程序存储器和数据存储器 下图给出了一个系统同时扩展程序存储器和数据存储器的例子。 27512为64KB EPROM,62256为32KB RAM。这样，系统共扩展了64K程序存储器、64K数据存储器。其地址为： U1：27512程序存储器，地址为：0000HFFFFH U2：62256数据存储器，地址为：0000H7FFFH U3：62256数据存储器，地址为：8000HFFFFH,一、硬件电路设计 二、控制程序的编写 三、程序仿真与调试,项 目 实 施,（一）设计思路 本设计使用AT89C51芯片的P0口和P2口进行数据存储器的扩展。P0口分时复用作数据/地址线，P2口用作地址线。选择使用74HC373锁存器与P0进行连接。扩展用的数据存储器选用6116芯片，内存为2KB。为了区分数据存储的位置，在6116芯片中存储发光二极管的闪烁次数。,一、硬件电路设计,1、数据存储器扩展电路 本电路先将P0口与74HC373锁存器的输入引脚（D0D7）进行连接，同时与6116的数据引脚D0D7连接，然后将74HC373的输出（Q0Q7）与6116数据存储器的地址线的低8位（A0A7）连接。由于6116数据存储器有2KB的存储空间，编址范围是0000H07FFH，高8位仅A8A10有效，因此P2口的P2.0P2.2与6116的A8A10连接即可。,（二）电路设计,2、控制电路 （1）EA/VPP引脚：本设计选用AT89C51单片机芯片，程序存放在片内程序存储器中，因此 EA/VPP接高电平。 （2）ALE引脚：本设计使用此引脚的“地址锁存允许信号”功能，因此将ALE引脚与74HC373锁存器的允许端G连接。 （3）RD（17号）及WR（16号）引脚： 本设计使用这两个引脚对外部数据存储器进行读写选通控制，因此将RD引脚与HM6116数据存储器的数据输入选通引脚OE连接，将WR引脚与HM6116的WR连接。,综合以上分析，得到如图所示的控制电路图。,（三）材料表 从原理图可以得到实现本项目所需的元器件。,二、 控制程序的编写 （一）绘制程序流程图 本项目是为了学习数据存储器的扩展方法，因此程序设计较简单，主要突出片外RAM的使用方法。程序结构如图所示。,（二）编制汇编源程序 1、参考程序清单,2、程序执行过程：,XS: CLR P1.1 ACALL DELAY CPL P1.1 ACALL DELAY DJNZ R7，XS SJMP $ ORG 0F00H DELAY: MOV R7，#10 D0: MOV R6，#100 D1: MOV R5，#200 D2: DJNZ R5，D2 DJNZ R6，D1 DJNZ R7，D0 RET END,ORG 0000H LJMP MAIN8 ORG 0800H MAIN8: MOV R0，#50H MOV R1，#6 MOV DPTR，#0100H MM: MOV A，R0 MOVX DPTR，A INC R0 INC DPTR DJNZ R1，MM CLR A MOV DPTR,#0100H MOVX A,DPTR MOV R7，A,将编译生成的main8.hex文件通过编程器写入AT89C51芯片，将芯片安装到焊接好的电路中，通电后运行程序观察控制现象。修改源程序并重复编译、写程序、安装芯片、通电的过程，运行程序并观察控制现象，理解数据存储器扩展的