MCS51单片机存储器扩展.ppt

单片机原理及应用,第六章 MCS-51单片机存储器扩展,1、单片机系统扩展的三总线结构； 2、存储器扩展的 编址技术； 3、程序存储器和数据存储器的扩展方法。,6.1 单片机扩展及系统结构,6.2 存储器扩展编址技术,6.3 程序存储器扩展,6.4 数据存储器扩展,为什么要进行单片机的存储器扩展？,课题引入,实际应用时，如果单片机内部程序存储器的容量不能满足要求时，就需要在其外部进行存储器的扩展。,单片机原理及应用,6.1 MCS-51单片机扩展及系统结构,8051,数据 存储器,程序 存储器,I/O接口,I/O接口,I/O设备,I/O设备,地址总线,数据总线,控制总线,地址总线是单向的，从单片机发出。 数据总线是双向的。 对于一条控制线，其传送方向是单向的。,总线：连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。,地址总线：传出单片机送出的地址信号，进行存储单元和I/O端口的选择。,数据总线：单片机和存储单元以及单片机和I/O端口之间传输数据。,控制总线：一组控制信号线的总称。有单片机发出的，也有从其他部件发向单片机的。,注 意,1、单片机扩展的实现（总线构造）,以P0口的8位口线作地址/数据线（复用线）; 以P2口的8位口线作高8位地址线。,MCS-51单片机寻址范围为64K，需要16根地址线:,所谓复用：既可作地址线（低8位），又可作数据线。 复用技术：增加一个8位锁存器，通过对锁存器的控制实现对地址（低8位）和数据的分离,2、扩展时常用的控制信号,1）ALE：地址锁存选通信号（高电平有效）。,2）PSEN ：扩展程序存储器（外部ROM）读选通信号（低电平有效）。,3）EA：内外程序存储器的选择信号（低电平有效）。,4）RD和WR：扩展外部数据存储器（RAM）的读、写选通信号（低电平有效）。,单片机总线扩展结构图,返 回,单片机原理及应用,6.2 MCS-51单片机存储器扩展编址技术,MCS-51系列单片机存储器有四个部分：,1）片内ROM（部分有，8031无片内ROM）； 2）片外ROM（扩展）； 3）片内RAM（51系列单片机都有，256字节）； 4）片外RAM（扩展）,一、MCS-51单片机存储器系统,RAM、ROM都可以扩展至64K。,程序存储器映象,数据存储器映象,单片机原理及应用,二、单片机扩展存储器编址及映像,存储器编址技术：,以系统的高位地址作为存储器的片选信号。 直接将地址线连接到存储芯片片选端。,将地址线进行适当连接，使得存储器中每一个存储单元可唯一地对应一个编址。,1、线选法,2、译码法,有效地利用存储空间，最常用的存储器编址方法。,通过译码器对系统的高位地址进行译码，以译码输出作为存储芯片的片选信号。,常用译码器： 74LS139：双24译码器； 74LS138：38译码器,1）74LS139：双24译码器,2）74LS138：3-8译码器,使能控制,3）74LS138作译码器的连接,返 回,单片机原理及应用,6.3 程序存储器扩展,掩膜ROM 可编程ROM（PROM）：内容只能写一次； 可改写ROM（EPROM）：紫外线擦除； 可改写ROM（EEPROM）：电擦除； 快擦写ROM：flashROM,一、只读存储器（ROM）,单片机原理及应用,二、典型只读存储器芯片2716,INTEL公司27系列产品（加电编程、紫外线擦除EPROM），系列产品还有2732、2764、27128等。,存储容量：2k8(位)、4k 8(位)、 8k8(位)、 16k8(位),芯片引脚：,A10A0：11位地址； O7O0：数据线； ：片选/编程控制信号；正常使用片选（低电平有效），编程时，引入编程脉冲； ：输出允许信号，低电平有效。,5种工作方式：,1）读方式： 均为低电平，被寻址单元内容经数据线读出；,2）未选中方式： 为高电平，数据线输出呈高阻状态；,3）编程方式：Vpp加25V电压， 加TTL高电平。进行数据重新写入；,4）程序检验方式：Vpp=25V， 均为低电平,5）编程禁止,单片机原理及应用,三、程序存储器扩展示例,1、线选法编址扩展示例,2716是2K8（位）EPROM，11根地址线 示例中，2716的地址范围是：,最低地址：A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 1000，0000，0000，0000（8000H）,最高地址：A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 1000，0111，1111，1111（87FFH）,A14A13A12A11（P2.6P2.3)的状态与芯片寻址无关， A14A13A12A11的所有16种组合（00001111）都不会影响该芯片的寻址，即 1，000，0000，0000 1 ， 111，1111，1111,因此，8000H87FFH、88008FFFH、F800HFFFFH都是该芯片的寻址范围。 该2716有16个地址映像区，在这些地址范围内都能访问该芯片。,2、多芯片存储器扩展,当P2.7=0时，选中1片，地址为：,当P2.7=1时，选中2片，地址为：,12764,22764,3、译码法编址示例,27640地址范围：0000H1FFFH 0000,0000,0000,0000 0001,1111,1111,1111,27641地址范围：2000H3FFFH 0010,0000,0000,0000 0011,1111,1111,1111,27642地址范围：4000H5FFFH 0100,0000,0000,0000 0101,1111,1111,1111,27647地址范围：E000HFFFFH 1110,0000,0000,0000 1111,1111,1111,1111, . .,返 回,单片机原理及应用,6.4 数据存储器扩展,静态RAM（SRAM）：加电即可保存信息；,动态RAM（DRAM）：加电，不断进行周期性刷新（再生），才可保存信息。,一、随机存储器概述,随机存储器RAM（Random Access Memory），可以进行读、写两种操作，分为静态（SRAM）和动态（DRAM）两种。,单片机原理及应用,二、典型随机存储器芯片6116(2KB),A10A0：地址线 D7D0：数据线 ：片选信号 ：数据输出允许信号 ：写选通信号,6116工作方式,单片机原理及应用,三、线选法RAM扩展举例,61161寻址范围： 0001,0000,0000,0000 000 1,0111,1111,1111 即：1000H17FFH,61162寻址范围： 0000,1000,0000,0000 000 0,1111,1111,