存储器扩展课件

2025-2-81

記憶體擴展2025-2-82

單片機內部集成了電腦的基本功能部件，因而一塊單片機（如8051/8751）往往就是一個最小微機系統。MCS-51系列單片機具有很強的系統擴展能力，可以擴展64KB的程式記憶體和64KB的數據記憶體或輸入輸出口。2025-2-83

單片機是集CPU、RAM、ROM、定時器/計數器和I/O介面電路於一片積體電路的微型電腦。對於簡單的應用場合，可以在MCS-51系列單片機中選擇一個合適的產品構成一個具有最簡單配置的系統，即最小系統。MCS-51系列中含有片內程式記憶體的單片機如8051/8751僅一塊晶片就可構成最小系統，而無片內記憶體的單片機如8031必須外部擴展程式記憶體才能構成最小系統。2025-2-841、單片機最小系統無ROM晶片：8031必須擴展ROM，複位、晶振電路有ROM晶片：89c51等，不必擴展ROM，只要有複位、晶振電路使單片機能運行的最少器件構成的系統。2025-2-85

當單片機最小應用系統不能滿足實際應用系統要求時，需要在單片機外部連接相應的週邊晶片以滿足應用系統要求。MCS-51系列單片機有很強的外部擴展功能，大部分常規晶片可用於其週邊擴展電路中。擴展的內容主要有匯流排、程式記憶體、數據記憶體、I/O口擴展等。2、MCS-51三匯流排的擴展2025-2-86地址匯流排：P0－低8位

P2－高8位數據匯流排：P0控制匯流排：RD、WR、ALE、PSEN

（讀、寫、地址鎖存允許、外程式記憶體讀選通）擴展使用的三匯流排2025-2-878051的擴展三匯流排2025-2-881.地址匯流排（AB）

MCS-51系列單片機地址匯流排寬為16位，所以可尋址範圍為216=64KB。

16位地址匯流排由P0口提供低8位A0-A7，P2口提供高8位A8-A15。由於P0口還要作數據匯流排，只能分時用作低8位地址線，所以P0輸出的低8位地址必須用鎖存器鎖存。鎖存器的鎖存控制信號為ALE輸出信號。P2口具有輸出鎖存功能，所以不需外加鎖存器。2025-2-892.數據匯流排（DB）

數據匯流排由P0口提供，其寬度為8位，用於單片機與外部記憶體和I/O設備之間傳送數據。P0口為三態雙向口，可以進行兩個方向的數據傳送。3.控制匯流排（CB)

由P3口提供。2025-2-8106.2

數據記憶體擴展2025-2-8111.

RAM數據記憶體一般採用RAM晶片，這種記憶體在電源關斷後，存儲的數據將全部丟失。RAM器件有兩大類：動態RAM（DRAM），一般容量較大，易受干擾，使用略複雜。靜態RAM（SRAM），在工業現場常使用ＳＲＡＭ．2025-2-8122.SRAM的引腳6264邏輯圖6264引腳圖型號：6264前兩位數62,表示SRAM後兩位64÷8=8k位元組容量62128有128÷8=16k位元組容量62256有256÷8=32k位元組容量2025-2-8134)讀寫線OE、WE(R/W) 連接讀寫控制線RD、WR。3.RAM記憶體的連接記憶體與微型機三匯流排的連接： DB0～nAB0～ND0～nA0～N

ABN+xCSR/WR/W微型機記憶體1)數據線D0～n

連接數據匯流排DB0～n

2)地址線A0～N

連接地址匯流排低位AB0～N。3)片選線CS

連接地址匯流排高位ABN+x。2025-2-8142025-2-8154.地址鎖存器的原理2025-2-816地址鎖存器晶片74LS373與74LS573只是引腳佈置的不同。74LS273的11腳G邏輯與以上相反。2025-2-817單片機複用匯流排結構,數據與地址分時共用一組匯流排。ALE地址鎖存地址鎖存地址輸出數據有效地址輸出數據有效AD0～n數據採樣數據採樣R/W單片機

AD0～7

ALER/WD0～7A0～7R/W記憶體Di

QiG地址鎖存器

AD8～n

A8～n2025-2-8185.62128與MCS51的連接2025-2-8196.3

程式記憶體擴展2025-2-820工作時，ROM中的資訊只能讀出，要用特殊方式寫入(固化資訊)，失電後可保持資訊不丟失。1)掩膜ROM：不可改寫ROM

由生產晶片的廠家固化資訊。在最後一道工序用掩膜工藝寫入資訊，用戶只可讀。2)PROM：可編程ROM

用戶可進行一次編程。存儲單元電路由熔絲相連，當加入寫脈衝，某些存儲單元熔絲熔斷，資訊永久寫入，不可再次改寫。3)EPROM：可光擦除PROM

用戶可以多次編程。編程加寫脈衝後，某些存儲單元的PN結表面形成浮動柵，阻擋通路，實現資訊寫入。用紫外線照射可驅散浮動柵，原有資訊全部擦除，便可再次改寫。4.EEPROM：可電擦除PROM

既可全片擦除也可位元組擦除，可線上擦除資訊，又能失電保存資訊，具備RAM、ROM的優點。但寫入時間較長。2025-2-82127xx的引腳2025-2-822EPROM的工作方式2025-2-823實用的8031最小系統8031單片機程式記憶體的擴展2025-2-82427128與MCS51的連接2025-2-8256.4

記憶體地址分配技術2025-2-826

1.線選法

高位地址匯流排直接連接各記憶體片選端。

2.解碼片選法

電腦剩餘高位地址匯流排通過地址解碼器輸出片選信號。

多片記憶體晶片組成大容量記憶體連接常用片選方法。1、地址解碼的方法2025-2-8271.線選法

P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ：11000000000000000C000H

～1101111111111111

～DFFFHⅡ：10100000000000000A000H

～1011111111111111

～BFFFHⅢ：0110000000000000～01111111111111116000H～7FFFH2025-2-828

2．解碼片選法

3-8地址解碼器：74LS1382025-2-8292．解碼片選法Y0、Y1、Y2分別連接三片記憶體的片選端CE1、CE2、CE3AB13AB14AB15+5VA Y0BY1CY2G1…G2A.BY774LS138各片記憶體晶片分配地址：CE1CE2CE3Ⅰ：0000H～1