专题八计算机硬件技术基础存储器扩展赵晓安.ppt

主讲教师赵晓安,计算机硬件技术基础,专题八存储器扩展,第七章,主讲教师赵晓安,一、ROM类作程序存储器的扩展二、RAM类作数据存储器的扩展三、程序和数据存储器混合扩展四、存储器与I/O口综合扩展五、选片方法1、线选法2、译码法六、掌握上述各类芯片的扩展方法,本章重点讲授内容及要求,71概述72外部存储器的扩展73并行接口芯片及其扩展731/地址译码技术1线选法2全地址译码法,第七章MCS-51单片机系统扩展,721外部程序存储器的扩展原理及时序722地址锁存器及译码器723EPROM扩展电路725外部数据存储器的扩展方法及时序726静态RAM扩展补1：同时扩展程序存储器和数据存储器的方法补2：程序、数据存储空间的混合扩展小结,72外部存储器的扩展,731/地址译码技术1线选法2全地址译码法,73并行接口芯片及其扩展,71概述,在组成单片机应用系统时:A首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内部设置的存储器一般容量较小，满足不了实际需要，因此需要配置外部存储器，包括程序存储器和数据存储器。A其次要解决的问题是I/O口的扩展。当外围设备较多时，仅有的几个内部I/O接口就不够用，在大多数应用系统中，MCS-51单片机都需要扩展输入/输出接口芯片，有时还需要扩展定时器、串行口、数模转换器(D/A)和模数转换器(A/D)以满足实际需要。,正常扩展的最大范围,程序存储器：803164KB8051/875160KB数据存储器/I/O口：64KB但应用中不一定最大范围扩展,扩展方法,1、根据单片机的型号和应用系统的要求确定扩展存储器的类型、容量或I/O口的类型包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求2、确定作程序存储器/PSEN数据存储器/RD、/WR混合存储器/RD./PSEN3、进行地址统筹，为各器件分配地址4、根据位扩展、字扩展，确定片选方式5、如何与三总线连接？,半导体存储器的分类按读写方式分类,半导体存储器的基本结构,E矩阵存储体E译码驱动器E读写电路E地址总线E数据总线控制总线电源线,MCS-51单片机对外扩展三总线,722地址锁存器和译码器,地址锁存器,译码器,A,A,MCS-51单片机的P0口是分时复用的地址/数据总线，因此在进行程序存储器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号锁存起来。,地址锁存器,38译码器74LS138,74LS138真值表,721外部程序存储器的扩展原理及时序,硬件电路如图7-1所示。MCS-51单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有：ALE：低8位地址锁存控制信号PSEN：外部程序存储器“读取”控制信号,访问片外程序存储器的时序,723EPROM扩展电路,1常用EPROM芯片介绍,2、扩展电路实例,注：VPP为编程脉冲，可以为+5V,+12.5v,+21V,+25V等,EPROM2764程序存储器,地址空间地址段不惟一,725外部数据存储器的扩展方法及时序,P0口为RAM的复用地址/数据总线，P2口的三根线用于对RAM进行页面寻址。在对外部RAM读/写期间，CPU产生/RD/WR信号。,访问片外数据存储器/I/O口的时序,726静态RAM扩展,线选法,译码法,6264引脚图和工作方式,地址空间地址段不惟一,片外剩2根线，每片有4段地址段,38译码器的其它输出端代表的地址是什么？,线选法选址电路连接简单地址空间利用率低地址空间重叠严重译码法选址采用译码器电路部分译码仍有重叠的地址空间全译码地址空间利用率高，地址惟一,线选法与译码法比较,补1：同时扩展程序存储器和数据存储器的方法,SRAM6116/6264数据存储器,2732工作方式真值表,注：VPP为编程脉冲，可以为+5V,+12.5v,+21V,+25V等,EPROM2732程序存储器,EPROM与SRAM扩展,焦点：片选信号的产生,全译码各芯片地址惟一,P2.7,A15,补2：程序、数据存储空间的混合,存储结构：哈佛结构，物理上两部分空间独立通过/RD和/PSEN区别程序、数据存储读操作混合方法,731/地址译码技术,分清片内地址线与片外地址线（容量）要扩展的芯片个数，统筹考虑分配地址分清程序存储器和数据存储器或I/O口同类存储器防止地址重合,扩展中的译码技术,数据存储与I/O口同时扩展,扩展RAM和I/O口,数据存储与I/O口