MCS-51单片机存储器扩展.ppt

5-1 常用存储器 5-2 MCS-51单片机扩展三总线构成 5-3 MCS-51单片机程序存储器扩展 5-4 MCS-51单片机数据存储器扩展 5-5 选址译码方法与混合扩展 教学目的：本章主要学习MCS-51单片机存储器的扩展，包括单片机常用存 储器性能特点和主要芯片等。在扩展总线的基础上，主要学习MCS-51单片机 扩展程序存储器、数据存储器以及混合扩展的技术方法等。通过本章的学习 ，同学们应能掌握单片机与外部扩展芯片的连线方法，地址计算以及部分编 程要领。 第五章 MCS-51单片机存储器扩展 5-1 常用存储器芯片 一、RAM及常用静态RAM芯片 lRAM为随机存储器，分为TTL双极型和MOS单极型，SRAM为静态RAM，只要正常持续 供电，即保持数据；DRAM为动态RAM，必须进行周期性刷新才能保持数据，单片机 应用SRAM。 l目前常用的SRAM有6116，6264,62256等。 管脚介绍：管脚介绍： A0-AX 地址总线 D0-D7 数据总线 VCC、GND电源与地 CE 片选信号，低电平有效。该管 脚为0时，才能对该芯片写入或读 出； OE 读选通，接单片机的RD管脚 ； WE 写允许，接单片机的WR管脚 。 5-1 常用存储器芯片 二、ROM常用芯片 lROM为只读存储器，特殊方式写入。按原理可分为：掩膜ROM，厂家生产芯 片时将内容写入； PROM芯片出厂后可一次写入；可擦除的ROM，可重复编 程使用。目前主要为EPROM，EEPROM和FLASH。 l目前常用的EPROM有2764，27128, 27256等。 管脚介绍：管脚介绍： A0-AX 地址总线 O0-O7 数据总线 VCC、GND电源与地 CE 片选信号，低电平有效。该管 脚为0时，才能对该芯片进行编程 或读出数据的操作； OE 允许数据输出选通信号线，只 有该管脚有效（为低）时，内容才 能被读出，接单片机的PSEN端。 VPP、PGM编程脉冲线。 5-1 常用存储器芯片 三、EPROM芯片图片 EPROMEPROM芯片与编程器图片芯片与编程器图片 5-1 常用存储器芯片 三、EEPROM常用芯片 lEEPROM为电可擦除程序存储器，主要由在线编程写入。 l目前常用的有两种，一种为串行的，一种为并行的。串行的常用作数据保存，而 作为程序存储器应选择并行的。目前主要有2817、2864等。 lFLASH为闪速存储器，是新型非易失大容量存储器件，速度快，容量大。 管脚介绍：管脚介绍： A0-AX 地址总线 I/O0-I/O7 数据总线 VCC、GND电源与地 CE 片选信号，低电平有效。该管 脚为0时，才能对该芯片进行编程 或读出数据的操作； OE 允许数据输出选通信号线，只 有该管脚有效（为低）时，内容才 能被读出，接单片机的PSEN端。 RDY/BUSY数据写入式的状态查询 ，若为高则可写入。 5-2 MCS-51单片机扩展三总线构成 一、三总线的概念 l地址总线AB l数据总线DB l控制总线是单片机发出的一组用于片外ROM、RAM和I/O端口读写操作控制的 信号线。 二、扩展三总线的构成 lP0作为数据与低8位地址总线的复用线； lP2作为地址的高8位，如果有其中一条用作了地址线，其余的也不能再作为I/O使用； l控制： ALE端 地址锁存的选通信号，以实现对P0口输出低8位地址的锁存； PSEN端 连接外部EPROM的OE端，作为其选通信号； EA端：作为低4KB程序的片内外选择端，为高时，应用片内程序存储器； RD端：作为外扩RAM或I/O端口的读选通信号； WR端：作为外扩RAM或I/O端口的写选通信号。 5-2 MCS-51单片机扩展三总线构成 MCS-51MCS-51扩展三总线及其实现扩展三总线及其实现 5-3 MCS-51单片机程序存储器扩展 一、应用27128扩展16KB 外扩外扩16KB EPROM16KB EPROM的连线方式的连线方式 5-3 MCS-51单片机程序存储器扩展 二、应用27128扩展16KB的地址计算 A0-A13P0,P2.0-P2.5 A14-P2.6CE A15-P2.7 因27128无A15，因此，此管脚要注意。 PC值A15 A14 A13 A12 A3 A2 A1 A0被寻址单元 0000H 0 0 0 0 0 0 0 0第一单元 0001H 0 0 0 0 0 0 0 0第二单元 3FFEH 0 0 1 1 1 1 1 0次最后单元 3FFFH 0 0 1 1 1 1 1 1最后单元 5-4 MCS-51单片机数据存储器扩展 一、应用62256扩展32KB 外扩外扩32KB RAM32KB RAM的连线方式的连线方式 5-4 MCS-51单片机数据存储器扩展 二、应用62256扩展32KB 32KB的地址空间为：0000H-7FFFH单元 向外部RAM写入数据为：MOVX DPTR,A 读出为： MOVX A,DPTR 当执行写数据指令时，CPU把DPTR的地址分为DPH和DPL高低 两个字节，并分别从P2、P0口送出，ALE使P0口输出的内容锁存在 74LS373中，这样，P2口与锁存器共同输出的16位地址寻址DPTR所 指定的字节单元，接着CPU使WR端输出低电平，使62256写允许信 号WR有效，再把A中的内容从P0口送出，经62256的数据线O0-O7 写入被寻址单元中。 特别的，对于外扩256BRAM可使用另外一种MOVX A,Ri和 MOVX Ri, A 指令操作。 5-5 地址译码方法与混合扩展 一、选址译码方法 在外扩的多片存储器中要完寻址一个具体单元的功能，必须进行 两种选择：一是必须选择出要操作的存储器芯片，即片选；二是必须 选择出该芯片的存储字节单元，即字选。 对存储器选址常用的有两种方法：线选法和片选法。 5-5 地址译码方法与混合扩展 一、选址译码方法 1、线选法扩展16KB数据存储器和16KB程序存储器。 片选信号是由地址线进行 控制的，因而叫线选法。 优点：连接简单，不需专 用逻辑芯片。 5-5 地址译码方法与混合扩展 一、选址译码方法 1、线选法扩展16KB数据存储器和16KB程序存储器 计算每个芯片的字节单元地址空间，应该是在本芯片被选中而其 它相同类芯片未被选中的情况下计算得到的。所谓相同类芯片是指： 程序存储器和数据存储器（包括与RAM统一编址的I/O端口）两类。 对上图的程序存储器芯片编址为： IC1 2764:0-1FFFH;4000-5FFFH,8000-9FFFH,C000-DFFFH IC2 2764:2000-3FFFH,6000-7FFFH,A000-BFFFH,E000-EFFFH 对数据存储器芯片编址为： IC3 6264:4000-5FFFH,C000-DFFFH(P2.7=X,P2.5=0,P2.6=1) IC4 6264:2000-3FFFH,A000-BFFFH(P2.7=X,P2.5=1,P2.6=0) 5-5 地址译码方法与混合扩展 一、选址译码方法 2、片选法扩展16KB数据存储器和16KB程序存储器。 5-5 地址译码方法与混合扩展 二、程序存储器空间和数据存储器空间的混合 在实际