第六章MCS51单片机存储器扩展ppt课件

1、11、单片机系统扩展的三总线结构；、单片机系统扩展的三总线结构；2、存储器扩展的、存储器扩展的 编址技术；编址技术；3、程序存储器和数据存储器的扩展方法。、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单片机扩展及系统结构6.2 存储器扩展编址技术存储器扩展编址技术6.3 程序存储器扩展程序存储器扩展6.4 数据存储器扩展数据存储器扩展2子系列子系列机机 型型片内片内ROM片内片内RAM可寻址可寻址ROM范围范围可寻址可寻址RAM范围范围51子系列子系列8031无无128B64KB64KB80514KB128B64KB64KB87514KB128B64KB64KB52子系列子系

2、列8032无无256B64KB64KB80528KB256B64KB64KB36.1 MCS-51单片机扩展及系统结构单片机扩展及系统结构8051数据数据存储器存储器程序程序存储器存储器I/O接口接口I/O接口接口I/O设备设备I/O设备设备设备设备O/I地址总线地址总线数据总线数据总线控制总线控制总线4地址总线是单向的，从单片机发出。地址总线是单向的，从单片机发出。数据总线是双向的。数据总线是双向的。对于一条控制线，其传送方向是单向的。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。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

3、，进行存地址总线：传出单片机送出的地址信号，进行存储单元和储单元和I/O端口的选择。端口的选择。数据总线：单片机和存储单元以及单片机和数据总线：单片机和存储单元以及单片机和I/O端端口之间传输数据。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。出的，也有从其他部件发向单片机的。51、单片机扩展的实现总线构造）、单片机扩展的实现总线构造）以以P0口的口的8位口线作地址位口线作地址/数据线复用线）数据线复用线）;以以P2口的口的8位口线作高位口线作高8位地址线。位地址线。MCS-51单片机寻址范围为单片机寻址范

4、围为64K，需要，需要16根地址线根地址线:所谓复用：既可作地址线低所谓复用：既可作地址线低8位），又可作数据线。位），又可作数据线。复用技术：增加一个复用技术：增加一个8位锁存器，通过对锁存器的控制位锁存器，通过对锁存器的控制实现对地址低实现对地址低8位和数据的分离位和数据的分离62、扩展时常用的控制信号、扩展时常用的控制信号1ALE：地址锁存选通信号高电平有效）。：地址锁存选通信号高电平有效）。2PSEN ：扩展程序存储器外部：扩展程序存储器外部ROM读选通信读选通信号低电平有效）。号低电平有效）。3EA：内外程序存储器的选择信号低电平有效）。：内外程序存储器的选择信号低电平有效）。4RD

5、和和WR：扩展外部数据存储器：扩展外部数据存储器RAM的读、的读、写选通信号低电平有效）。写选通信号低电平有效）。7单片机总线扩展结构图单片机总线扩展结构图ALE0P2PPSENRDWREA8031815AA8位地址位地址高高07AA8位地址位地址低低数据线数据线控制线控制线锁锁存存器器86.2 MCS-51单片机存储器扩展编址技术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：系列单片机存储器有四个部分：1片内片内ROM部分有，部分有，8031无片内无片内ROM）；）；2片外片外ROM扩展）；扩展）；3片内片内RAM51系列单片机都有，系列单片机都有，256字节）；字节）；4

6、片外片外RAM扩展）扩展）一、一、MCS-51单片机存储器系统单片机存储器系统9）（K64FFFFH0）（ K4FFFH0/H10001EAROM 外部外部0EAROM 内部内部H0000程序存储器映象程序存储器映象H0000H0080/FH007RAM内部内部H0100/FFH00特殊功能寄存器特殊功能寄存器）（K64FFFFH0）（外部外部K64RAM数据存储器映象数据存储器映象10二、单片机扩展存储器编址及映像二、单片机扩展存储器编址及映像存储器编址技术：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。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。直接将地

7、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。储单元可唯一地对应一个编址。1、线选法、线选法112、译码法有效地利用存储空间，最常用的存储器编址方法。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。码输出作为存储芯片的片选信号。常用译码器：常用译码器： 74LS139：双：双24译码器；译码器； 74LS138：38译码器译码器12174LS139：双：双24译码器译码器87654321910111

8、213141516GNDY1Y1Y1Y1B1A1G13210139LS743210Y2Y2Y2Y2B2A2G2Vcc输入端输入端输出端输出端选择选择使能使能GBA000011100 1010 111011101110111011110Y1Y2Y3Y有效译码输出信号，低电平译码输入；、使能端，低电平有效；:,:3210YYYYBAG13274LS138：3-8译码器译码器87654321910111213141516GNDYEEECBA7321138LS746543210YYYYYYYVcc输入端输入端输出端CBA0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1111000011001100101010101

9、1111110111111011111101111110111111011111101111110111111011111111E2E3E&EN使能控制使能控制1E0EE312 14374LS138作译码器的连接作译码器的连接7 . 2P6 . 2P5 . 2PV5 3E2E1EABCccV138LS74GND70YY8051V5 156.3 程序存储器扩展程序存储器扩展掩膜掩膜ROM可编程可编程ROMPROM）：内容只能写一次；）：内容只能写一次；可改写可改写ROMEPROM）：紫外线擦除；）：紫外线擦除；可改写可改写ROMEEPROM）：电擦除；）：电擦除；快擦写快擦写ROM：fl

10、ashROM一、只读存储器一、只读存储器ROM）16二、典型只读存储器芯片二、典型只读存储器芯片2716 INTEL公司公司27系列产品加电编程、紫外线擦除系列产品加电编程、紫外线擦除EPROM），系列产品还有），系列产品还有2732、2764、27128等。等。存储容量：存储容量：2k8(位位)、4k 8(位位)、 8k8(位位)、 16k8(位位)芯片引脚：芯片引脚：121110987654321131415161718192021222324GNDOOOAAAAAAAA21001234567345671098OOOOOPGM/CEAOEVppAAVcc2716PGM/CEOEA10A0：

11、11位地址；位地址；O7O0：数据线；：数据线； ：片选：片选/编程控制信号；正编程控制信号；正常使用片选低电平有效），编程时，常使用片选低电平有效），编程时，引入编程脉冲；引入编程脉冲； ：输出允许信号，低电平有效。：输出允许信号，低电平有效。175种工作方式：种工作方式：1读方式：读方式： 均为低电平，被寻址单元均为低电平，被寻址单元内容经数据线读出；内容经数据线读出；OE,CE2未选中方式：未选中方式： 为高电平，数据线输出呈为高电平，数据线输出呈高阻状态；高阻状态；CE3编程方式：编程方式：Vpp加加25V电压，电压， 加加TTL高电平。高电平。进行数据重新写入；进行数据重新写入；4程

12、序检验方式：程序检验方式：Vpp=25V， 均为低电平均为低电平OE,CE5编程禁止编程禁止CE18三、程序存储器扩展示例三、程序存储器扩展示例1、线选法编址扩展示例、线选法编址扩展示例373LS7407AA07OOPSENOE7 . 2P2 . 2P1 . 2P0 . 2P10A9A8ACE27168031EAALEG192716是是2K8位位EPROM，11根地址线根地址线示例中，示例中，2716的地址范围是：的地址范围是：最低地址：最低地址：A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 1000，0000，0000，00008000H）最高地址：最高地址：

13、A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 1000，0111，1111，111187FFH）A14A13A12A11P2.6P2.3)的状态与芯片寻址无关，的状态与芯片寻址无关， A14A13A12A11的所有的所有16种组合种组合00001111都不会影响该芯片的都不会影响该芯片的寻址，即寻址，即1，000，0000，0000 1 ， 111，1111，1111因而，因而，8000H87FFH、88008FFFH、F800HFFFFH都是都是该芯片的寻址范围。该芯片的寻址范围。该该2716有有16个地址映像区，在这些地址范围内都能访问该芯片。个地址映像区，

14、在这些地址范围内都能访问该芯片。202、多芯片存储器扩展、多芯片存储器扩展PSEN7.2P8031EAALE0.24.2PPOEOE812A812A07A07A07O07OCECE373G当当P2.7=0时，选中时，选中1片，地址为：片，地址为：B1111,1111,1111, 10B0000,0000,0000, 00 FFFH1H0000即即当当P2.7=1时，选中时，选中2片，地址为：片，地址为：B1111,1111,1111, 11B0000,0000,0000, 01 FFFH9H8000即即1276422764213、译码法编址示例、译码法编址示例ABC7 . 2P6 . 2P5

15、. 2P07A07A07A07O07O07O812A812A812A373LS740 . 07 . 0P0 . 24 . 2PPSENCECECEOEOEOE0Y1Y7Y13812764027647276421EE3EV5 2227640地址范围：地址范围：0000H1FFFH0000,0000,0000,0000 0001,1111,1111,111127641地址范围：地址范围：2000H3FFFH0010,0000,0000,0000 0011,1111,1111,111127642地址范围：地址范围：4000H5FFFH0100,0000,0000,0000 0101,1111,111

16、1,111127647地址范围：地址范围：E000HFFFFH1110,0000,0000,0000 1111,1111,1111,1111 . . .236.4 数据存储器扩展数据存储器扩展静态静态RAMSRAM）：加电即可保存信息；）：加电即可保存信息；动态动态RAMDRAM）：加电，不断进行周期性）：加电，不断进行周期性刷新再生），才可保存信息。刷新再生），才可保存信息。一、随机存储器概述一、随机存储器概述随机存储器随机存储器RAMRandom Access Memory），），可以进行读、写两种操作，分为静态可以进行读、写两种操作，分为静态SRAM和动态和动态DRAM两种。两种。24二

17、、典型随机存储器芯片二、典型随机存储器芯片6116(2KB)121110987654321131415161718192021222324GNDDDDAAAAAAAA21001234567345671098DDDDDCSAOEWEAAVcc6116A10A0：地址线：地址线D7D0：数据线：数据线 ：片选信号：片选信号 ：数据输出允许信号：数据输出允许信号 ：写选通信号：写选通信号CSOEWE256116工作方式工作方式写入写入读出读出禁止禁止未选中未选中状态状态0001CS101OE 011WE 数据写入数据写入数据读出数据读出高阻高阻高阻高阻07DD26三、线选法三、线选法RAM扩展举例扩展举例07A07D810AOEWECS07A07D810AOEWECS373LS74RDWR0 . 22 . 2P0PALE3 . 2P4 . 2P(1)6116)2(61162761161寻址范围：寻址范围： 0001,0000,0000,0000 000 1,0111,1111,1111即：即：1000H17FFH61162寻址范围：寻址范围： 0000,1000,0000,0000 000 0,1111,1111,1111即：即：0800H0FFFH281、单片机系统扩展的三总线