《片机10天》PPT课件.ppt

1、程序存储器ROM的扩展,数据存储器RAM的扩展,51单片机存储器扩展与编址技术,第章外部存储器扩展,本章内容,Single Chip Microcomputer,9,系统总线,地址总线,数据总线,控制总线,由P2口提供高8位地址线, 此口具有输出锁存的功能, 能保留地址信息。 由P0口提供低8位地址线。,由P0口提供。 此口是双向、 输入三态控制的8位通道口。,ALE :地址锁存信号, 用以实现对低8位 地址的锁存。 :片外程序存储器取指信号。 :片外数据存储器读信号。 :片外数据存储器写信号。,5.1系统扩展概述,单片机的3总线结构形式,51单片机P0口是数据线和低8位地址线复用口，为了将它

2、们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线，见下图。,9.2 存储器扩展编址技术,存储器扩展的核心问题是存储器的编址问题。 所谓编址就是给存储单元分配地址。也就是将地址线进行适当连接，使得存储器中每一个存储单元唯一的对应一个地址。,编址技术有两种方法: 线选法和译码法。 1. 线选法 所谓线选法，用低位地址线直接连至各芯片的地址线，用余下的高位地址线分别接至芯片的片选端，以区分各芯片的地址范围。 优点：电路简单，不需要地址译码器硬件，体积小，成本低。 缺点：可寻址的芯片数目受到限制，地址空间不连续。,例1:在8051单片机上扩展2K RAM,D7 Q7 373 D0

3、 G Q0,例2: 扩展三片2K存储芯片，试用线选法给出接线图和地址。 分析：显然要11根地址线和3根片选线，分配如下 低位地址线：P0.7P0.0-A7A0，P2.2P2.0-A10A8， 合成11根地址线； 高位地址线：P2.5、P2.4、P2.3-A13、A12、A11，作3片的片选， 余下：P2.7、P2.6不用，取00,扩展接线结构图,编址：P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0 P0.7P0.0 1号片 00 1 1 0 0 0 0 00H 00 1 1 0 1 1 1 FFH 2号片 00 1 0 1 0 0 0 00H 00 1 0 1

4、1 1 1 FFH 3号片 00 0 1 1 0 0 0 00H 0 0 0 1 1 1 1 1 FFH 显然，三片的地址范围是： 1号片 3000H37FFH 2号片 2800H2FFFH 3号片 1800H1FFFH,线选法 优点：电路简单，不需要地址译码器硬件，体积小，成本低。 缺点：可寻址的芯片数目受到限制，地址空间不连续。,2. 译码法 所谓译码法就是将低位地址线直接连至各芯片的地址线,将高位地址线经地址译码器译码后作为各芯片的片选信号。 译码法分为完全译码和部分译码两种。,常用的译码器芯片：74LS138（3-8译码器）74LS139（双2-4译码器）74LS154（4-16译码器

5、）。完全可根据设计者的要求，产生片选信号。,例如：在上例中若扩展三片2K存储芯片，采用译码法如何 实现？ 低位地址线：同前P0口A7A0，P2口A10A8，合成作为11根地址线,选3/8译码器进行译码 高位地址线：P2口A13、A12、A11，作为译码器输入，利用3/8译码输出端Y0、 Y1、Y2三个信号作为 3片 芯片的片选，实际上可选8片，本例只需3片,3-8 地址译码器：74LS138,扩展接线结构如图：,P2.5,P2.3,P2.4,编址：P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0 P0.7P0.0 1号片 00 0 0 0 0 0 0 00H 00

6、 0 0 0 1 1 1 FFH 2号片 00 0 0 1 0 0 0 00H 00 0 0 1 1 1 1 FFH 3号片 00 0 1 0 0 0 0 00H 0 0 0 1 0 1 1 1 FFH 显然，三片的地址范围是： 1号片 0000H07FFH 2号片 0800H0FFFH 3号片 1000H17FFH,地址译码关系图即一种用简单的符号来表示全部地址译码关 系的示意图。 例如：,A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0,从地址译码关系图上可以看出以下几点： 属完全译码还是部分译码； 片内译码线和片外译码线各有多少根； 所占用的全部地址范围为多少

7、。 例如在上面的关系图中，有1个“”(A15不接)，表示为部分译码，每个单元占用2个地址。片内译码线有11根(A100)，片外译码线有4根。其所占用的地址范围如下：,9.2扩展存储器编址技术,当A15为0时，所占用地址为00100000000000000010011111111111， 即2000H27FFH。 当A15为1时，所占用地址为10100000000000001010011111111111, 即A000HA7FFH。 共占用了两组地址，这两组地址在使用中同样有效。,9.2扩展存储器编址技术,9.3程序存储器的扩展,1.程序存储器扩展用典型芯片2764,A12A0: 13位地址线。

8、 D7D0: 8位数据线。 :片选信号，低电平有效。 :输出允许信号，当它为“0”时，输出缓冲器打开， 被寻址单元的内容被读出。,图2 2764引脚图,1）不用片外译码的单片程序存储器的扩展。 例1: 试用EPROM2764构成8031的最小系统。 解: 由于8031无片内程序存储器，因此必须外接程序存储器以构成最小系统。其连接方法是将2764按3总线的要求连接，其连接的关键在于地址译码。由于一般所采用的芯片其字节数均超过256个单元，也就是说片内地址线超过8条，故地址译码的核心问题是高8位地址线的连接。,2.程序存储器扩展举例,9.3程序存储器的扩展,2764与8031的连接图,2）采用线选

9、法的多片程序存储器的扩展 例2: 在图4所示的连接图中，使用了两片2764，一共构成了8 K2=16 K的有效地址。现采用线选法编址，以P2.7(A15)直接作为片选信号，当P2.7= 0 时， 选中左边1片2764，其地址范围为0000H1FFFH；当P2.7=1 时，选中右边1片 2764， 其地址范围为8000H9FFFH。这是部分译码，有2根地址线未接，1个单元要占用4个地址号。以上只是4组地址中的1组。,2.程序存储器扩展举例,5.3程序存储器的扩展,图4 两片程序存储器扩展连接图,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 8031 的片外程序存储器空

10、间, 分配的地址范围为 0000H3FFFH。 解： 本例采用完全译码的方法, 即所有地址线全部连接, 每个单元只占用唯一的1个地址。 确定片数:,2.程序存储器扩展举例,5.3程序存储器的扩展, 分配地址范围: 第1组(1片)所占用的地址范围为: 0000000000000000 =0000H 0001111111111111 =1FFFH 第2组(1片)所占用的地址范围为: 00100000000000002000H 00111111111111113FFFH,3）采用地址译码器的多片程序存储器的扩展,2.程序存储器扩展举例,5.3程序存储器的扩展, 画出地址译码关系图: 第1组,3）采用地址译码器的多片程序存储器的扩展,2.程序存储器扩展举例,5.3程序存储器的扩展, 画出存储器扩展连接图: 该连接图如图5所示。图中3-8译码器74LS138只用了两个译码输出端，如果需要的话，还可利用其余6个译码输出端。,3）采用地址译码器的多片程序存储器的扩展,2.程序存储器扩展举例,5.3程序存储器的扩展,图5 采用地址译码器扩展程序存储器的连接图,1.数据存储器扩展用典型芯片6264,6264是8 K8位的静态数据存储器芯片，采用CMOS工艺制造, 为28 引脚双列直插式封装。,9.4 数据存储器扩展,图6为外扩1片6264的连接图。采用线选法，将片选信号 与P2.7相连，