《存储器newNEW》课件.ppt

1、半导体存储器 单片机的三总线结构,80C51单片机的三总线结构形式,系统扩展的基本方法： 一般来讲，扩展连接的一般方法实际上是三总线对接。要保证单片机和扩展芯片协调一致地工作。,80C51单片机地址总线宽度为16位，在片外可扩展的最大允许的程序存储器空间及数据存储器空间都是64K； 用作程序存储器的器件可以是EPROM和EPROM。 用作数据存储器的器件是RAM；因为80C51单片机对片外程序存储器和数据存储器的操作使用不同的指令和控制信号，所以允许两者的地址空间重叠，故片外可扩展的程序存储器与数据存储器存储器空间都可以是64 KB。 先介绍些相关芯片：,74LS373用作地址锁存器在80C5

2、1中接线,1. 8D锁存器74LS373（G下降沿锁存）,2. 3-8译码器74LS138,74LS138引脚图,表 74LS138的译码逻辑关系,地址线： A0-A12 数据线： O0O7 /OE：输出允许，即程序存储器的读。 /CE：片选。,常用静态RAM芯片的引脚图,扩展存储器所需芯片数目的确定 1。 若所选存储器芯片字长与单片机字长一致，则只需扩展容量。所需芯片数目按下式确定：,2。 若所选存储器芯片字长与单片机字长不一致，则不仅需扩展容量，还需字扩展。所需芯片数目按下式确定：,(满足要求容量需多少组）（ 每组内满足字长需多少）,5.9 若要设计一个32K8位的外RAM存储器，分别采用

3、2114（1K4位）、 6116（2K8位）和6264（8K8位）芯片，各需多少块存储芯片？ 2114（1K4位）: ( 32k/1K)*(8位/ 4位)=64片 6116（2K8位） : ( 32k/2K)*(8位/ 8位)=16片 6264（8K8位）: ( 32k/8K)*(8位/ 8位)=4片,1 、存储器芯片的数据线接法 数据线的数目由芯片的字长决定。1位字长的芯片数据线有一根；4位字长的芯片数据线有4根；8位字长的芯片数据线有8根；存储器芯片的数据线与单片机的数据总线(P0.0P0.7)按由低位到高位的顺序顺次相接。,2、 存储器芯片的地址线接法 地址线的数目由芯片的容量决定。存储

4、器芯片的地址线与单片机的地址总线(A0A15)按由低位到高位的顺序顺次相接。一般来说，单个存储器芯片的地址线数目总是少于单片机地址总线的数目，如此相接后，单片机的高位地址线会有剩余。剩余地址线一般作为译码线（有线选、部分、译码全译码），译码输出与存储器芯片的片选信号线相接。存储器组（几片存储器芯片）一般有一根或几根片选信号线，对存储器芯片访问时，片选信号必须有效，即选中存储器芯片。片选信号线与单片机系统的译码输出相接后，就决定了存储器芯片的地址范围。因此，单片机的剩余高位地址线的译码及译码输出与存储器芯片的片选信号线的连接，有线选、部分、译码全译码。,程序存储器扩展举例,1) 不用片外译码器的

5、单片程序存储器的扩展 例1 试用EPROM2764构成8031的最小系统，构成8K8位外部程序存储器。P88 图5-10 2764是8K8位程序存储器，芯片的地址引脚线有13条，顺次和单片机的地址线A0A12相接。由于不采用地址译码器，所以高3位地址线A13、A14、A15不接，故有23=8个重叠的8 KB地址空间。因只用一片2764，其片选信号/CE可直接接地(常有效)。其连接电路如图 所示。,图 5-10 详图 2764与8031的扩展连接图,图所示连接电路，由于有3根线未参加译码，所以有 8个重叠的地址范围为 00000000000000000001111111111111，即0000H

6、1FFFH； 00100000000000000011111111111111，即2000H3FFFH； 01000000000000000101111111111111，即4000H5FFFH； 01100000000000000111111111111111，即6000H7FFFH； 10000000000000001001111111111111，即8000H9FFFH； 10100000000000001011111111111111，即A000HBFFFH； 11000000000000001101111111111111，即C000HDFFFH； 11100000000000001

7、111111111111111，即E000HFFFFH。,2) 采用线选法的多片程序存储器的扩展,例2 使用两片2764扩展16 KB的程序存储器，采用线选法选中芯片。扩展连接图如图所示。以P2.7作为片选，当P2.7=0时，选中2764(1)；当P2.7=1时，选中2764(2)。因两根线(A13、A14)未用，故两个芯片各有4个重叠的地址空间。它们分别为,用两片2764 EPROM的扩展连接图,左片：0000,0000,0000,00000001,1111,1111,1111；0000H1FFFH； （1） 0010,0000,0000,00000011,1111,1111,1111；20

8、00H3FFFH； 0100,0000,0000,00000101,1111,1111,1111；4000H5FFFH； 0110,0000,0000,00000111,1111,1111,1111；6000H7FFFH； 右片：1000,0000,0000,00001001,1111,1111,1111；8000H9FFFH； （2） 1010,0000,0000,00001011,1111,1111,1111；A000HBFFFH； 1100,0000,0000,00001101,1111,1111,1111；C000HDFFFH； 1110,0000,0000,00001111,1111

9、,1111,1111；E000HFFFFH。,3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展 例3 要求用2764芯片扩展片外程序存储器，地址范围为0000H3FFFH。 本例要求的地址空间是唯一确定的，且连续。所以要采用全译码方法。由分配的地址范围知：扩展的容量为16 KB，2764为8 K8位，故需要两片。第1片的地址范围应为0000H1FFFH；第2片的地址范围应为2000H3FFFH。 由地址范围确定译码器的连接。为此画出译码关系图如下：,接片选 接每单片2764芯片的片内地址,全译码、两片2764 EPROM的扩展连接图,要求用2764芯片扩展片外程序存储器，地址范围为0000H3FFF

10、H,数据存储器的扩展,6264的/CS1接P2.7,属线选译码 6264的地址范围是： （无关位全00）： 0000H1FFFH （无关位取01）： 2000H3FFFH （无关位取10）： 4000H5FFFH （无关位取11）： 6000H7FFFH,ROM,ROM,ROM,外扩RAM:0000H-5FFFH 其中 : RAM :0000H-1FFFH RAM :2000H-3FFFH RAM :4000H-5FFFH 外扩RAM:0000H-5FFFH 外扩ROM:0000H-5FFFH,(1) 线选译码：用未用的地址高位线去直接存储器芯片的片选引脚。线选译码使存储器芯片的地址空间有重叠

11、，造成系统存储器空间的浪费。. (2) 部分译码：所谓部分译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。参加译码的地址线对于选中某一存储器芯片有一个确定的状态，而与不参加译码的地址线无关。也可以说，只要参加译码的地址线处于对某一存储器芯片的选中状态，未参加译码的地址线的任意状态都可以选中该芯片。正因如此，部分译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储器空间的浪费。,(3) 全译码：所谓全译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线全部参加译码。这种译码方法存储器芯片的地址空间是唯一确定的，但译码电路相对复杂。 这

12、两种译码方法在单片机扩展系统中都有应用。在扩展存储器(包括I/O口)容量不大的情况下，选择部分译码，译码电路简单，可降低成本。,例: 扩展8031外部数据存储器（16K 8位）。要求：地址从0000H开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机8031部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。 设已有RAM芯片6264（8K 8B ），锁存器74LS373，译码器74LS138 分析:末地址为? 分析:末地址为3FFFH,例: 扩展8031外部数据存储器（16K 8B ）。要求：地址从4000H开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机8031部

13、分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数据存储器首末地址的内容相交换。 设已有RAM芯片6264（8K 8B ），锁存器74LS373，译码器74LS138 分析:末地址为? 分析:末地址为7FFFH,P90 5-8 5-12 补充：扩展80C51外部数据存储器（16K 8B ）。要求：地址从2000H开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机80C51部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数据存储器首末地址的内容相交换。 设已有RAM芯片6264（8K 8B ），锁存器

14、74LS373，译码器74LS138,ORG 0000H MOV DPTR,#4000H MOVX A,DPTR MOV 40H,A MOV DPTR,#7FFFH MOVX A,DPTR MOV 41H,A PUSH 40H PUSH 41H POP 40H POP 41H MOV A,40H MOV DPTR,#4000H MOVX DPTR,A MOV A,41H MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A SJMP $,ORG 2000H MOVDPTR,#4000H MOVX A,DPTR MOV B,A MOVDPTR,#7FFFH MOVX A,DPTR ;= MOVDPTR,#4000H MOVX DPTR,A MOV A,