存储器及扩展

第6章存储器及扩展存储器概述1程序存储器及扩展

1.1常用程序存储器芯片1.2程序存储器的扩展1.3程序存储器扩展实例

程序存储器

采用只读存储器，非易失性。（1）掩膜ROM在制造过程中编程,只适合于大批量生产。（2）可编程ROM（PROM）用独立的编程器写入，只能写入一次。

（3）EPROM电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。（4）E2PROM（EEPROM）电信号编程，电擦除。读写操作与RAM相似，写入速度稍慢。断电后能够保存信息。（5）FlashROM又称闪烁存储器，简称闪存。电改写，电擦除，读写速度快（70ns），读写次数多（1万次）。1.1常用程序存储器芯片单片机外部扩展常用程序存储器芯片为EPROM，其掉电后信息不会丢失，且只有在紫外线的照射下，存储器的单元信息才可擦除。用作扩展的EPROM主要是27系列，如2716、2732、2764、27128、27256等，其中高位数字27表示该芯片是EPROM，低位数字表明存储容量，如2716表示16K个存储位，亦即字节容量为2K的EPROM。常用的还有EEPROM

，即28系列，如2816/2817、2864等，型号含义同上。

1.1常用程序存储器芯片常用EPROM芯片管脚和封装如下图所示。EPROM除2716外均为28线双列直插式封装，各引脚定义如下。A0～Ai：地址输入线，i=12～15。D0～Di：三态数据总线，读或编程校验时为数据输出线，编程时为数据输入线。其余时间呈高阻状态。PGM：编程脉冲输入线。OE：读出选通线，低电平有效。CE：片选线，低电平有效。VPP：编程电源线，其值因芯片及制作厂商而异。VCC：电源线，接+5V电源。GND：接地。1.1常用程序存储器芯片EPROM的操作方式主要有以下几种。编程方式：把程序代码(目标文件)固化到EPROM中。编程校验方式：读出EPROM中的内容，校验编程操作的正确性。读出方式：CPU从EPROM中读出代码。维持方式：数据端呈高阻态。编程禁止方式：用于多片EPROM并行编程。

2764和27128的操作方式

1.2程序存储器的扩展

一、扩展总线

74LS373是有输出三态门的电平允许8D锁存器。当G（使能端）为高电平时，锁存器的数据输出端Q的状态与数据输入端D相同（透明的）。当G端从高电平返回到低电平时（下降沿后），输入端的数据就被锁存在锁存器中，数据输入端D的变化不再影响Q端输出。

二、片外ROM操作时序

进行ROM的扩展，其扩展方法较为简单容易，这是由单片机的优良扩展性能决定的。单片机的地址总线为16位，扩展的片外ROM的最大容量为64KB，地址为0000H～FFFFH。扩展的片外RAM的最大容量也为64KB，地址为0000H～FFFFH。由于8051采用不同的控制信号和指令，尽管ROM与RAM的地址是重叠的，也不会发生混乱。8051对片内和片外ROM的访问使用相同的指令，两者的选择是由硬件实现的。

芯片选择可以采用线选法，也可以采用地址译码法。ROM与RAM共享数据总线和地址总线。1.3程序存储器扩展实例

【例1】8031扩展一片2764EPROM(8KB)。解：P2口的P2.0～P2.4与EPROM的高5位地址线及片选CE连接；P0口经地址锁存器输出的地址线与EPROM的低8位地址线相连，同时P0口又与EPROM的数据线相连；单片机ALE连接锁存器的锁存控制端；PSEN接EPROM的输出允许OE；8031的内、外存储器选择端EA接地。扩展单片EPROM，其片选CE直接接地即可。只要系统执行读外部程序存储器的指令，该EPROM就处于选通操作。P2口的P2.5～P2.7未用，所以它们的状态与2764的寻址无关；P2.5～P2.7有八种状态，2764的寻址范围对应有八个映像区。1.3程序存储器扩展实例单片机与外部ROM的连接

2数据存储器及其扩展

2.1常用数据存储器芯片2.2数据存储器的扩展2.3数据存储器扩展实例2.1常用数据存储器芯片数据存储器用于存储现场采集的原始数据、运算结果等。外部数据存储器应能随机读/写，通常由半导体静态随机读/写存储器RAM组成。EEPROM芯片有时也会用作外部数据存储器。静态RAM主要有读出、写入、维持三种工作方式。常用的静态RAM(SRAM)电路有61系列的6116以及62系列的6264、62128、62256等。

2.1常用数据存储器芯片各引脚定义如下:A0～Ai：地址输入线，i=10(6116)，12(6264)，

13(62128)，14(62256)。D0～Di：双向三态数据线(6116为I/O0～I/O7)。CE：片选信号输入端，低电平有效。6264的26脚(CS1)为高电平，且CE为低电平时才选中该片。OE：读选通信号输入端，低电平有效。WE：写允许信号输入端，低电平有效。VCC：工作电源，接+5V电压。GND：接地。62系列SRAM引脚与封装

OEOEOEWEWEWE2.1常用数据存储器芯片注：X代表任意状态。*代表对于CMOS静态RAM电路，CE为高电平时，电路处于降耗状态。此时VCC可降至3V左右，内部所存数据也不会丢失。

6116/6264/62128/62258的操作方式

2.2数据存储器的扩展一、RAM扩展原理扩展RAM和扩展ROM类似，由P2口提供高8位地址，P0口分时地作为低8位地址线和8位双向数据总线。外部RAM读时序为：外部RAM写时序为：2、数据存储器扩展电路2.3数据存储器扩展实例

【例2】8051扩展三片6116静态RAM(6KB)。解：扩展静态RAM与扩展ROM相似，只是控制信号有所不同。用线选法扩展RAM6116。单片机的RD接RAM的输出允许OE；WR接RAM的写允许WE。8051扩展6KBRAM

P2口的P2.3、P2.4未用，所以它们的状态与6116的寻址无关；假设无关位P2.3和P2.4为0，则1号片的地址为C000H～C7FFH，2号片的地址为A000H～A7FFH，3号片的地址为6000H～67FFH。

P2.7

ALE

P0.0～P0.7

8051

P2.0～P2.6

WR

RD

PSEN

CE

A0～A7

62256

D0～D7

A8～A14

WE

OE

G

74LS373

CE

A0～A7

27256

D0～D7

A8～A14

OE

2.3数据存储器扩展实例【例3】

8051同时扩展一片62256RAM和一片27256ROM。解：用线选法同时扩展一片62256RAM和一片27256ROM.

32KBEPROM的地址为0000H～7FFFH，

32KBRAM的地址也为0000H～7FFFH；虽然片选信号同为P2.7，两者的地址相同，但不会发生地址冲突；因为外部RAM的读写控制信号为RD和WR，它们由MOVX指令产生，而外部ROM的读控制信号PSEN在CPU向外部ROM取指令时才产生，也就是说外部RAM的读写控制信号与外部ROM的读控制信号不会同时产生。【例4】

分别用线选法和译码法8031外部数据存储器。地址线为A0～A12，故剩余地址线为三根。用线选法可扩展3片6264。译码选通法

P2.7P2.6译码输出选中芯片地址范围存储容量

00YO*IC10000H-3FF